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塑料包裝薄膜的性能與檢測(cè)
點(diǎn)擊次數(shù)：2028 發(fā)布時(shí)間：2013-12-15
一、外觀與尺寸
1、外觀
塑料薄膜的外觀主要包括薄膜清潔度、平整度和色相等。清潔度是指薄膜中不應(yīng)有雜質(zhì)、異點(diǎn)、油污等；平整度是指膜卷表面應(yīng)平整光潔，無皺折，無暴筋、凹坑，膜卷端面齊整等；色相是指薄膜無色差，色澤均勻。
外觀的檢測(cè)通常是采用肉眼目測(cè)法在自然光線或日光燈下進(jìn)行觀測(cè)。
包裝用膜對(duì)外觀有較高的要求，一般不允許有外來雜質(zhì)、油污和褶皺等缺陷，農(nóng)用薄膜對(duì)外觀要求要低一些。
2、尺寸
尺寸主要是指塑料薄膜的厚度，其次是薄膜的寬度和長度。
塑料薄膜厚度可按照CB/T6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測(cè)定-機(jī)械測(cè)量法》檢測(cè)，試驗(yàn)室常采用立式光學(xué)儀或其它高精度接觸式測(cè)厚儀進(jìn)行薄膜厚度離線測(cè)量，其測(cè)量精度為0.1微米。對(duì)于薄膜生產(chǎn)線上的薄膜，由于生產(chǎn)線是高速、連續(xù)化生產(chǎn)，一般采用β-射線、近紅外線等測(cè)厚儀進(jìn)行非接觸式測(cè)量。此類測(cè)厚儀不僅測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，而且還能自動(dòng)進(jìn)行厚度反饋，不斷修正厚度的偏差，使薄膜的厚度達(dá)到*狀態(tài)。
塑料薄膜的生產(chǎn)和供應(yīng)都是成卷的，其長度一般在數(shù)千米甚至上萬米，成卷薄膜長度是通過計(jì)數(shù)器來設(shè)定與測(cè)量的。成卷薄膜的寬度可采用卷尺測(cè)量。
二、內(nèi)在性能
包裝用塑料薄膜的內(nèi)在性能包括物理機(jī)械性能、光學(xué)性能、熱性能、阻隔性能等。
1、物理機(jī)械性能
①拉伸強(qiáng)度：這是塑料薄膜zui重要的力學(xué)性能，它表示在單位面積的截面上所能承受的拉力。在塑料薄膜中，聚酯薄膜（BOPET）的拉伸強(qiáng)度zui高，一般可達(dá)200Mpa以上，是聚乙烯（PE）薄膜的9倍。
②斷裂伸長率：表示一定長度薄膜的單位截面承受zui大拉力發(fā)生斷裂時(shí)的長度減去薄膜原來長度與原來長度之比。斷裂伸長率表示薄膜的韌性。BOPET 薄膜的斷裂伸長率在100%左右。
③彈性模量：是一個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)。在彈性范圍內(nèi)縱向應(yīng)力與縱向應(yīng)變之比叫做彈性模量，也稱楊氏模量。BOPET薄膜的彈性模量在4000 MPa以上。
塑料薄膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的測(cè)試方法按照GB/T13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行。試樣采用長150mm，寬（15±0.1）mm的長條形，夾具間距離為100mm，拉伸速度（100±10）mm/min，分別測(cè)試縱向、橫向試樣各5條。在測(cè)試薄膜的拉伸強(qiáng)度和伸長率的同時(shí)，彈性模量的數(shù)據(jù)也就出來了。
上述力學(xué)性能的測(cè)試，可使用拉力試驗(yàn)機(jī)來完成。
2、光學(xué)性能
作為塑料包裝材料，對(duì)塑料薄膜的光學(xué)性能有較高的要求。例如霧度、透光率、光澤度等。
①霧度：透過透明薄膜而偏離入射光方向的散射光通量與投射光通量之比，用百分比表示。霧度表徵透明材料的清晰透明程度。霧度與薄膜材料本身固有性質(zhì)及所用添加物有關(guān)，例如，薄膜的結(jié)晶度和取向度，添加劑的種類、粒徑大小和用量等。但也與成型加工過程和環(huán)境有關(guān)。BOPET薄膜的霧度在1.5~3.5之間。
透光率：是測(cè)定薄膜的光通量大小。BOPET薄膜的透光率在80%~90%以上。
霧度和透光率可采用球面霧度儀測(cè)量，量程0~100%。
②光澤度：表示薄膜表面平整、光滑的程度，可通過對(duì)光線的反射能力來測(cè)定。
光澤度使用光澤度儀測(cè)定，對(duì)高光澤度材料的測(cè)量采用20°折射，對(duì)中高光澤度材料常用45°折射，其量程為0~160；中等光澤度材料使用60°折射。BOPET薄膜的光澤度（45°）在130%以上。
3、熱性能
熱收縮率：表徵塑料薄膜的熱穩(wěn)定性。測(cè)試時(shí)，將尺寸為120mm×120mm的正方形試樣5片，在試樣縱橫向中間畫有互相垂直的100mm×100mm標(biāo)線，將它們平放在150±1℃的恒溫烘箱內(nèi)，保持30分鐘后取出，冷至環(huán)境溫度后，分別測(cè)量縱橫向標(biāo)線長度，計(jì)算出試樣的熱收縮率。
BOPET薄膜的熱收縮率，一般縱向?yàn)?span lang="EN-US">1.5%~3.0%，橫向控制在0以下。
4、表面性能
①摩擦系數(shù)：表徵薄膜表面粗糙度，摩擦系數(shù)的大小影響到薄膜的收卷性能。
摩擦系數(shù)按GB/T100006《塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測(cè)定方法》的規(guī)定進(jìn)行。測(cè)試儀器為摩擦系數(shù)試驗(yàn)儀。BOPET薄膜的摩擦系數(shù)一般控制在0.4左右。
②表面濕張力：表示塑料薄膜表面自由能的大小。包裝用塑料薄膜的zui大應(yīng)用領(lǐng)域是彩色印刷與真空鍍鋁。印刷和鍍鋁對(duì)塑料薄膜的表面濕張力都有很高的要求。塑料薄膜表面自由能大小取決于薄膜材料本身的分子結(jié)構(gòu)。聚烯烴屬非極性高分子材料，其表面自由能較低，即濕張力很小，必須對(duì)其進(jìn)行表面處理，以提高表面濕張力，才能進(jìn)行油墨的印刷。聚酯雖是極性高分子材料，為適應(yīng)高速印刷的需要，也需要進(jìn)行電暈處理，以進(jìn)一步提高其表面濕張力。
濕張力的測(cè)定按GB/T14216《塑料薄膜和片潤濕張力試驗(yàn)方法》規(guī)定進(jìn)行。一般采用配制好的不同達(dá)因水，用棉簽蘸某一達(dá)因水在平放的塑料薄膜表面涂布，如在2秒鐘內(nèi)不收縮，可再使用標(biāo)值較高達(dá)因水重試；若在2秒鐘內(nèi)發(fā)生收縮，則表明上一次使用的達(dá)因水所標(biāo)的數(shù)字就是該薄膜的表面濕張力。濕張力的測(cè)定也可使用市場(chǎng)有售的達(dá)因筆，達(dá)因筆有38、40、42、46等不同的規(guī)格，直接用達(dá)因筆在塑料薄膜表面寫劃，原理與上述的達(dá)因水一樣，使用更加方便。
聚烯烴處理前的表面濕張力約為33達(dá)因/厘米，處理后增加到38達(dá)因/厘米，才能進(jìn)行印刷。聚酯的表面濕張力處理前為42達(dá)因/厘米，處理后，可達(dá)56達(dá)因/厘米。
5、阻隔性能
包裝用塑料薄膜的阻隔性能直接影響被包裝物的保質(zhì)期，也即貨架期。為了提高薄膜的阻隔性，往往采用多層復(fù)合、真空鍍鋁、納米改性等方法。
阻隔性能zui常關(guān)注的是氧氣透過率和水汽透過率。目前，國內(nèi)通常應(yīng)用的透氣性試驗(yàn)方法是GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法-壓差法》，試驗(yàn)儀器由低壓腔和高壓腔組成。測(cè)試時(shí)將薄膜試樣貼在高壓腔與低壓腔之間，兩腔密閉后用真空泵抽真空，然后向高壓腔內(nèi)充1個(gè)大氣壓的試驗(yàn)氣體，通過測(cè)量低壓腔的壓力增量來計(jì)算氣體的透過率。
透濕法的試驗(yàn)按GB/T1037-2000《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法杯式法》規(guī)定進(jìn)行。溫度23±1℃，相對(duì)濕度（90±2）%。
聚酯薄膜的阻隔性能，在GB/T16958《包裝用雙向拉伸聚酯薄膜》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：
①透氧系數(shù)：BOPET 薄膜透氧系數(shù)要求為2.25×10-15 cm3˙cm/（cm2˙s˙pa）
②透濕量：BPPET 薄膜透濕量要求為55g/（m2˙24h），（厚度為0.012mm）