熱封膜性能特點(diǎn)及配方
熱封膜:
熱封膜就是熱封用的塑料薄膜。
熱封用塑料膜的性能要求
熱封用塑料膜有以下幾個(gè)重要的性能要求:
(1)熱封起始溫度要低,以適應(yīng)于高速自動(dòng)制袋充灌機(jī)的使用要求;
(2)熱封用塑料膜應(yīng)有良好的耐寒耐熱性;
(3)熱封強(qiáng)度要高;
(4)熱間剝離強(qiáng)度要大,即:熱間剝離距離要小,這就是說在熱封時(shí),因機(jī)械拉力等的作用,已經(jīng)熱封了的部分,被重新剝離開的部分要很??;
(5)要有良好的夾雜物熱封性,即:熱封面被油污灰塵污染仍有良好的熱封強(qiáng)度;
(6)動(dòng)靜摩擦系數(shù)應(yīng)在0.2~0.4之間,以便于粉狀和粘性液體的充分足量的灌裝;
(7)具有良好的耐破包裝物。
工藝
對(duì)塑料薄膜的生產(chǎn)工藝而言,共有擠出吹膜法、擠出流涎法、溶劑流涎法、壓延法等多種,而這些工藝之中,擠出流涎法生產(chǎn)的薄膜由于縱橫向性能平衡、無內(nèi)應(yīng)力、熱封性優(yōu)的特點(diǎn)適宜用于熱封。但是擠出流涎設(shè)備投資大,限制了實(shí)際的使用率,使用面較廣的是擠出吹膜法生產(chǎn)的熱封膜,應(yīng)當(dāng)注意的是擠出吹膜時(shí)的拉伸比和牽引比都應(yīng)當(dāng)較小一點(diǎn),且二者應(yīng)平衡,防止因拉伸比或牽引比過大,引起過多的塑料分子因拉力作用而產(chǎn)生定向結(jié)晶,使薄膜喪失熱封性。在生產(chǎn)耐熱性較好的聚丙烯熱封用膜時(shí),應(yīng)使用水冷卻法的下吹法擠吹膜,才能使PP膜有良好的熱封和透明性。溶劑流涎法因需要使用到大量的溶劑,成本貴,溶劑回收設(shè)備大、投資大、耗費(fèi)大,一般極少使用,只在生產(chǎn)極薄、高性能電子包裝膜時(shí)才使用。壓延法只使用在PVC薄膜、片材上,對(duì)熔體流動(dòng)性很好的聚烯烴塑料而言,只適用于無機(jī)填充量較大時(shí)才使用。
熱封用塑料薄膜配方
一、降低熱封溫度的配方
各種熱封薄膜的起始溫度如下:LDPE 135℃,LLDPE 148℃,EVA(VA含量7.5%)107℃,EVA(VA含量12%)93℃,EMA(乙烯丙烯酸甲酯)79℃,EMAA(乙烯甲基丙烯酸)93℃,Surlyn121℃,EAA(乙烯丙烯酸)93℃。
上述各種樹脂均有良好的相容性,可以互相配混后進(jìn)行擠出吹膜或擠出流涎,以降低熱封溫度,例如:LDPE+EVA(50%+50%),其中VA含量提高,熔融溫度還可降低,例如:可以用VA含量25%的EVA吹膜級(jí)牌號(hào),則混合膜的熱封起始溫度可降低到90℃左右,但添加量不宜過高,因?yàn)?/span>EVA膜拉伸強(qiáng)度較低,過高的VA含量粘度大。降低熱封溫度的其他配方如下:LDPE(50%)+50%EMA;LDPE70%+30%EAA;LDPE70%+30%EMAA等。乙烯和丙烯酸的共聚物是一種粘結(jié)性樹脂(ties),又叫相容劑。
二、提高熱封薄膜耐寒性或耐熱性的配方:
各種熱封用塑料的耐寒性比較如下:EVA、EAA、EMAA可耐-65℃~-73℃,LLDPE可耐-68℃~-73℃,PC(聚碳酸酯)可耐-65℃~-75℃,LDPE可耐-48℃~-50℃,MDPE可耐-42℃~-45℃,Surlyn可耐-38℃~-42℃,HDPE可耐-40℃,聚苯乙烯可耐0℃,均聚丙烯可耐5℃,共聚丙烯(含乙烯5%~8%的共聚物)可耐-8℃。
由上可知,聚乙烯及其丙烯酸共聚物均有良好的耐低溫性,而均聚聚丙烯的耐寒性差,可用共聚方法將丙烯同乙烯共聚在一塊來提高丙烯均聚物的耐寒性,隨乙烯單體用量的提高,可提高共聚聚丙烯的耐寒性,如:乙烯含量5%~8%為-8℃,乙烯含量達(dá)20%時(shí),耐寒性可達(dá)-15℃,且薄膜柔軟性提高,聚丙烯耐寒性也可同乙烯同丙烯酸的共聚物摻混來提高,其配方如:
PP50%+EVA50%,HPP(均聚聚丙烯)70%+30%EAA;HPP70%+30%EMA:HPP70%+30%EMAA。應(yīng)當(dāng)指出的是聚乙烯和聚丙烯的相容性不是很好,僅一般,因此PE+PP共混是不可取的。還有一關(guān),PP同Surlyn樹脂沒有相容性,因此二者不能共混改性。
各種塑料的耐高溫性如下:EVA、EAA、EMAA可長(zhǎng)期耐55℃~85℃,LDPE耐85℃~100℃,MDPE耐95℃~105℃,HDPE耐115℃~120℃,Surlyn耐70℃~85℃,LLDPE耐95℃~115℃,PS耐85℃,HPP耐140℃,共聚丙烯(B-CPP)130℃~135℃,PA66耐160℃~165℃。在需要耐溫性的熱封薄膜時(shí),一般可直接使用HPP膜或B-CPP膜。只有以乙烯同丙烯酸及其酯的材料為主要熱封材料時(shí),才使用PP來共混改性,提高耐熱性,例如:70%EAA+30%B-CPP,70%EMAA+30%B-CPP。
三、提高熱封溫度的配方
在2kg/cm2的壓力和0.5s的熱封棒熱封508μm,即:2.0密耳(mil)厚變下的熱封強(qiáng)度如下:LDPE:1800g/25.4mm寬、LLDPE為2500g/25.4mm寬、EVA(VA7.5%)為1800g/25.4mm寬,EVA(12%VA)1700g/25.4mm寬、EMA是1300g/25.4mm寬、EMAA1800g/25.4mm寬,Surlyn2000g/25.4mm寬、EAA是1700g/25.4mm寬。
由上可見,LLPE是熱封強(qiáng)度較高的。為普通的是使用LDPE50%+LLDPE50%的混合料來作為熱封薄膜,有良好的熱封強(qiáng)度。
四、夾雜物熱封性
夾雜物熱封性的性能比較如下:離子型聚合物(Surlyn)MPE>LLDPE>HDPE>MDPE>LDPE>EVA。
包裝用聚烯烴熱封塑料薄膜的其他配方、性能特點(diǎn)
配方一:HDPE70%+LDPE30%+白色原料,擠出吹膜,可用于巴氏殺菌簡(jiǎn)易包裝牛奶膜,淺冷保藏和銷售,有3天的適用期。
配方二:HDPE/LDPE或HDPE/EVA共擠,特點(diǎn)是該共擠膜內(nèi)層有較低的熔點(diǎn)而外層有高強(qiáng)度,適用于內(nèi)封層和簡(jiǎn)易牛奶膜,熱封時(shí)不會(huì)有粘液沾在封切刀上。
配方三:HDPE MI<1g/10min+0.3~0.7%的硬酯酸鈣成核劑用于擠吹,其薄膜有高強(qiáng)度和改善了的透明性,透明度由67%提高到73.5%。可用于垃圾袋、手袋、購(gòu)物袋,還可使用苯甲酸0.4%、苯甲酸鈉0.25%、碳酸鈉0.2%、滑石粉0.05%,均有同樣的提高透明度的作用。
配方四:LDPE或者LDPE50%+LLDPE50%或其他聚烯烴符合用熱封層薄膜添加600PPM以上的芥酸酰胺擠出吹膜或擠出流涎,做成干式復(fù)合薄膜后,在35℃下,一個(gè)星期熟化后可以有0.2~0.4的動(dòng)靜摩擦系數(shù),適用于粉狀、高粘度液狀物的包裝,關(guān)鍵是熟化溫度在35℃左右,不能太高。
配方五:LDPE70~85%+MPE5~15%,價(jià)格適中,而有良好夾雜物熱封性,高度的熱封強(qiáng)度,吹膜時(shí),膜泡穩(wěn)定,厚薄的均勻度較好。
配方六:HDPE(MI 20g/10min),90份重+LLDPE(MI 2g/10min), 10份重?;旌虾髷D出吹膜,有良好強(qiáng)度和熱粘合性,良好夾雜物熱封性。
配方七:乙烯-丙烯嵌段共聚物(MI 0.5g/10min),30%;HPP(MI 0.5g/10min),30%;HDPE(MI 0.3g/10min),40%混合擠出吹膜,有良好耐撕裂強(qiáng)度,耐115℃的高溫蒸煮,高度的耐應(yīng)力開裂性。擠出片材可用于真空吸塑成型各種器皿。
配方八:美國(guó)Dow Chemical公司生產(chǎn)的LLDPE(Dowlex 2045)98.5%,美國(guó)Eastman公司生產(chǎn)的低分子量聚乙烯Epolene N 1.8%,共混后在130安培80rpm的轉(zhuǎn)速下,用普通擠出機(jī)擠出吹膜,可以有74kg/h的生產(chǎn)量。擠膜可用于熱封膜或單膜包裝用。