塑料薄膜是主要的软包装材料之一,塑料薄膜的种类非常之多,特性各异,依据薄膜的不同特性,其用处也不同。
薄膜拥有非常良好的韧性、防潮性和热封性能,应用十分普遍;PVDC薄膜适合包装食品,并能长时间保鲜;而水溶性PVA薄膜不必开封直接投入水中就可以使用;PC薄膜无味、无毒,有类似玻璃纸的透明度和光泽,可在高温度高压力下蒸煮杀菌。

近年来塑料薄膜,全球对塑料薄膜的需求呈持续上涨的趋势,特别是包装形式不断由硬包装向软包装转变,这也是推动薄膜材料需求量开始上涨的重要的因素。那么,塑料薄膜的种类及用途你都知道吗?本文将主要介绍几种塑料薄膜的性能及其使用。
膜产业链上游最重要的包含基础原材料、膜材料和泵、阀、能量回收器、能承受压力的容器等有关专业配套装备的生产制造;膜产业链中游主要是各类膜材料及配套装备的集成组装和成套装备制造;膜产业链下游主要系膜系统的集成与膜分离技术应用,应用场景包括人居水处理、市政供水、海水淡化、超纯水制备、浓缩分离等。
我国的膜技术主要使用在于工业用水处理、工业废水净化处理、市政污水处理、城镇饮用水处理、能源、医用和海水苦咸水淡化领域。其中工业用水处理应用占35%;工业废水净化处理应用占20%,能源行业占21%。随着中国城市化进程加快,水资源开发、利用、保护重视程度慢慢的升高,预计国内膜市场仍将保持快速地增长的趋势。
1、无机膜:这类膜是一种在常温下就具有一定强度(或模量)并能保持一定颜色的合成材料;
2、有机膜:它是利用各种高分子聚合物在适当条件下经过高温聚合而成,通常都有透明和不透明两种类型。
按照原料来分类,可以有许多种。接下来,我们共同来聊聊不一样的种类膜材料的性能及其应用。
PE薄膜是使用量大的塑料包装薄膜,约占塑料薄膜总耗用量的40%以上。PE薄膜虽然在外观、强度等方面并不十分理想,但它拥有非常良好的韧性、防潮性和热封性能,且加工成型方便,价格实惠公道,所以应用非常广泛。
1、低密度聚乙烯薄膜。LDPE薄膜主要是采用挤出吹塑法和T模法生产的LDPE薄膜是一种柔韧而透明的薄膜,无毒、无嗅,厚度一般在0.02~0.1㎜之间。拥有非常良好的耐水性、防潮性、耐旱性和化学稳定性。大量用于食品、药品、日用品及金属制作的产品的一般防潮包装和冷冻食品的包装。但对于吸湿性大,防潮性要求比较高的物品,则需要采用防潮性更好的薄膜和复合薄膜包装。LDPE薄膜的透气率大、无保香性且耐油性差,不能用于易氧化食品、风味食品和含油食品的包装。但透气性好使它能用于水果、蔬菜等新鲜物品的保鲜包装。LDPE薄膜的热粘合性和低温热封性好,因此常用作复合薄膜的粘合层和热封层等,但由于其耐热性差,故不能用作蒸煮袋的热封层。
2、高密度聚乙烯薄膜。HDPE薄膜是一种韧性的半透明薄膜,其外观为乳白色,表面光泽度较差。HDPE薄膜的抗张强度、防潮性、耐热性、耐油性和化学稳定性均优于LDPE薄膜,也可以热封合,但透明性不如LDPE。HDPE可制成厚度为0.01㎜的为薄薄膜,其外观与薄绢纸很相似,手感舒服,又称拟纸膜。它拥有非常良好的强度、韧性和开口性,为增强拟纸感和减少相关成本,可加入少量的轻质碳酸钙。HDPE拟纸膜大多数都用在制作各种购物袋、垃圾袋,水果包装袋和各种食品包装袋等。因其气密性差,不具有保香性,因此包装食品的贮藏期不长。另外,HDPE薄膜因耐热性好,可用作蒸煮袋的热封层。
3、线型低密度聚乙烯薄膜。LLDPE薄膜是近来发展的聚乙烯薄膜新品种,与LDPE薄膜相比,LLDPE薄膜具有更高的抗拉、抗冲击强度,乃撕裂强度和耐穿刺性。在与LDPE薄膜具有同等强度和使用性能的情况下,LLDPE薄膜的厚度可减至LDPE薄膜的20~25%,因而使成本大幅度降低。即使用作重包装袋其厚度也只需0.1㎜就能满足规定的要求,可代替价格较贵的高分子两HDPE。因此,LLDPE很适合日用品包装、冷冻食品包装,也大量用作重包装袋和垃圾袋。
PP薄膜分为未拉伸薄膜和双向拉伸薄膜,两种薄膜在性能上相差很大,故应作为不同的两种薄膜考虑。
未拉伸聚丙烯薄膜有挤出吹塑法生产的吹塑聚丙烯薄膜(IPP)和T模法生产的挤出流延聚丙烯薄膜(CPP)。PP薄膜的透明性以及韧性较差;而透明度高,且韧性好。CPP薄膜具有更加好的透明度和光泽度,其外观接近于玻璃纸。与PE薄膜相比,未拉伸聚丙烯薄膜具有更加好的透明度、光泽度、防潮性、耐热性和耐油性;机械强度大,耐撕裂、耐穿刺和耐磨性好;且无毒、无嗅。因此大范围的使用在食品、医药品、纺织品等物品的包装。但其耐旱性差,在0~10℃时发脆,故不能用于冷冻食品的包装。未拉伸聚丙烯薄膜的耐热温度高,并具备比较好的热封性能,因此常用作蒸煮袋的热封层。
2、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)。与未拉伸聚丙烯薄膜相比,BOPP薄膜主要有以下特点:
⑤单膜不能直接热封合,但可通过涂布粘合剂与其它塑料薄膜复合来改善其热封合性。
BOPP薄膜是以代替玻璃纸为目的而发展起来的一种新型包装薄膜,它具有机械强度高、韧性好,透明度和光泽度较好等特点。其价格比玻璃纸低20%左右。所以在食品、药品、香烟、纺织品等包装中已取代或部分取代了玻璃纸。但其回弹性大,不能用于糖果的扭结包装。BOPP薄膜广泛用作复合薄膜基材,它与铝箔、其它塑料薄膜制成的复合薄膜能满足多种物品的包装要求,并得到了广泛的应用。
PVC薄膜分软质薄膜和硬质薄膜。软质PVC薄膜的伸长率、抗撕裂强度和耐寒性较好;易于印刷和热封合;可制成透明薄膜。由于软质PVC薄膜带有增塑剂的异味,并存在增塑剂外迁等问题,所以一般不能用于食品包装。但采用内增塑法生产的软质PVC薄膜可用于包装食品。一般来说PVC软质薄膜大多数都用在工业产品以及非食品包装。
硬质PVC薄膜,俗称PVC玻璃纸。透明度高、挺括、韧性好、扭结稳定;有良好的气密性、保香性和较好的防潮性;印刷性能优良,可制得无毒薄膜。它大多数都用在糖果的扭结包装,纺织品、服装的包装,以及香烟和食品包装盒的外包薄膜。但硬质PVC的耐寒性较差,低温时发脆,故不适合于作冷冻食品包装材料。
PS薄膜具备极高的透明度和光泽度,美观,印刷性能好;吸水率低,对气体和水蒸气的透过率大。未拉伸的聚苯乙烯薄膜硬而脆,其延伸性、抗拉强度和抗冲击强度较低,所以很少用作软包装材料。在包装上使用的主要是双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)薄膜以及热吸收薄膜。
经双向拉伸制得的BOPS薄膜,其物理机械性能,尤其是伸长率、抗冲击强度和韧性等得到了显著提高,并仍保持了原有的透明性和光泽度。BOPS薄膜的良好透气性使它很适合包装水果、蔬菜、肉鱼等新鲜食品以及鲜花等。
PVDC薄膜是一种柔韧、透明的高阻隔性薄膜。它具有防潮性、气密性和保香性;并有优良的耐强酸、强碱、化学药品和耐油性;未拉伸的PVDC薄膜能热封合,它很适合包装食品,并能长期保持食品的风味不变。
PVDC薄膜虽然具备比较好的机械强度,但其挺力差,过于柔软并易粘连,操作性不良。此外,PVDC的结晶性强,其薄膜易穿孔或产生微裂纹,加之其价格也较高。所以目前PVDC薄膜以单膜形式使用较少,而大多数都用在制作复合薄膜。
EVA薄膜的性能与醋酸乙烯(VA)的含量有关。VA含量越高,薄膜的弹性、耐应力开裂性、耐低温性以及热封性越好。当VA含量达到15%~20%时,薄膜的性能接近软质PVC薄膜。VA含量越低,薄膜的弹性越小,其性能越接近LDPE薄膜。一般EVA薄膜中VA的含量为10%~20%。
EVA薄膜的低温热封性和夹杂物密封性好,是优良的密封膜,常用作复合薄膜的热封层。EVA薄膜的耐热性差,使用温度为60℃,其气密性不良,且易粘连,有异味等。所以单层EVA薄膜一般不直接用于包装食品。
PVA薄膜分耐水性薄膜和水溶性薄膜。用聚合度在1000以上并完全皂化的PVA制成的是耐水性薄膜。而由低聚合度部分皂化的PVA制成的是水溶性薄膜。在包装上使用的主要是耐水PVA薄膜。
PVA薄膜拥有非常良好的透明度和光泽度,不易积累静电,不易吸附灰尘,印刷性能好。在干燥状态下具有气密性和保香性,耐油性好;有较好的机械强度、韧性和耐应力开裂性;可以热封合;PVA薄膜的透湿率大,吸收性强,尺寸不稳定。所以一般会用聚偏二氯乙烯涂布,又称K涂布。这种涂布后的PVA薄膜在高湿度下亦能保持非常好的气密性、保香性和防潮性,很适合于包装食品。PVA薄膜常用作复合薄膜的阻隔层,其复合薄膜大多数都用在快餐食品、肉制品、奶油制品等食品的包装。PVA单膜还大量用于纺织品、服装的包装。
水溶性PVA薄膜可用于消毒药品、洗涤剂、漂白剂、染料、农药等化工产品的计量包装及病人衣物洗涤袋等,不必开封直接投入水中即可使用。
尼龙薄膜主要有双向拉伸薄膜和未拉伸薄膜两种,其中以双向拉伸尼龙薄膜(BOPA)使用较多。未拉伸尼龙薄膜具有突出的伸长率,大多数都用在深拉伸真空包装。
尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜,无毒无味,透明性好,有光泽,不易积累静电,印刷性能好。其机械强度高,抗张强度是PE薄膜的三倍,耐磨性、耐戳穿性优良。尼龙薄膜的耐热、耐汗性以及耐油性好,但热封较困难。在干燥状态下尼龙薄膜拥有非常良好的气密性,但它的透湿率大,吸水性强。在高湿度的环境中,尺寸稳定性差,气密性急剧下降。因此,常采用聚偏二氯乙烯涂布(称KNY)或与PE薄膜复合,以改善其耐水性、阻湿性和热封性能等。这种NY/PE复合薄膜大范围的使用在食品包装。尼龙包装大量用于制作复合薄膜,也用作镀铝薄膜的基材。
尼龙薄膜及其复合薄膜大多数都用在油腻性食品、一般食品、冷冻食品以及蒸煮食品的包装。未拉伸尼龙薄膜因伸长率大,可用于风味肉类、多骨肉等食品的真空包装。

EVAL薄膜是近年来发展的一种新型高阻隔性薄膜,它透明性好,有隔氧、保香性和耐油性。但它的吸湿性强,吸湿后使其阻隔性降低。
EVAL薄膜通常是与阻湿性材料一起制成复合薄膜,用于香肠、火腿等肉制品、快餐食品的包装。EVAL单膜还能够适用于纤维制品以及毛纺制品的包装。
PET薄膜是一种性能比较好的包装薄膜。其透明性好,有光泽;拥有非常良好的气密性和保香性;防潮性中等,在低温下透湿率下降。PET薄膜的机械性能优良,其强韧性是所有热塑性塑料中好的,抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多;且挺力好,尺寸稳定,适于印刷、纸袋等二次加工。PET薄膜还具有优良的耐热、耐寒性和良好的耐化学药品性和耐油性。但其不耐强碱;易带静电,尚没有适当的防静电的方法,因此在包装粉状物品时应引起注意。
PET薄膜的热封极难,目前价格也较高,所以它很少以单膜的形式使用,大多是与热封性好的PE或PP薄膜复合或采用聚偏二氯乙烯涂布。这种以PET薄膜为基材的复合薄膜是机械化包装操作理想的材料,大范围的使用在蒸煮、烘烤和冷冻等食品包装。
PC薄膜无味、无毒,有类似玻璃纸的透明度和光泽,而强度又与PET薄膜和BONY薄膜相当,尤其是抗冲击强度很突出。PC薄膜具有优良的保香性、良好的气密性和防潮性,并有较好的阻止紫外线透过性。其耐油性好;耐热性和耐寒性也很好。可在高温度高压力下蒸煮杀菌;耐低温、耐冷冻性比PET薄膜还好。但其热封性较差。
PC薄膜是理想的食品包装材料,可用于蒸煮食品、冷冻食品、风味食品的包装。目前由于其价格较高,大多数都用在药品片剂的包装以及无菌包装等。
CA薄膜透明、有光泽、表面平滑。其硬挺、尺寸稳定、不易积累电、加工性好;易粘合、印刷性也很好。并具有耐水、耐折性和耐久性。CA薄膜的透气率、透湿率较大,利用这一特点可用于蔬菜、水果等“呼吸”型包装。
CA薄膜因外观好,并易于印刷,所以常用作复合薄膜的外层。其复合薄膜大量用于药品、食品、化妆品等物品的包装。
离子键聚合物薄膜的透明度和光泽度均较PE膜好,且无毒。其气密性好、柔软耐折、耐戳穿、耐油性好。适用于带棱角物品的包装以及食品的热收缩包装。其低温热封性能好,热封温度范围宽,且带夹杂物时热封性仍很好,因此常用作复合薄膜的热封层。另外,离子键聚合物具有非常好的热粘合性,可与其它塑料进行共挤出制得复合薄膜。
目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜(VMPET)和CPP 镀铝膜(VMCPP)。镀铝膜既有塑料薄膜的特性,又具有金属的特性。薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射,既延长了内容物的保质期,又提高了薄膜的亮度,从某些特定的程度上代替了铝箔,也具有价廉、美观及较好的阻隔性能,因此,镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛,目前主要使用在于饼干等干燥、膨化食品包装和一些医药、化妆品的外包装上。
