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《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第三篇 包裝材料及容器
第四章 塑料包裝材料
第四節 塑料在包裝中的應用
一、塑料薄膜
（一）概述
塑料薄膜是使用最早、用量最大的塑料包裝材料。目前塑料包裝薄膜的消耗量約占塑料包裝材料總消耗量的40％以上。
塑料薄膜一般具有透明、柔韌，良好的耐水性、防潮性和阻氣性，機械強度較好，化學性質穩定、耐油脂，可以熱封制袋等優點，能滿足多種物品的包裝要求。近年來由于合成高分子材料的發展以及塑料成型加工技術的進步，又相繼開發了拉伸薄膜、熱收縮薄膜、彈性薄膜、保鮮薄膜、高阻隔性薄膜、超薄薄膜以及復合薄膜等多種薄膜。這進一步擴大了塑料薄膜在包裝領域中的應用范圍，使其在化工原料、機電產品、農副產品、食品、紡織品、生活用品等包裝上得到了極為廣泛的應用。
一般將厚度在0．25mm以下的片狀塑料稱為薄膜，而厚度在0．25mm以上的稱為片材。塑料薄膜的品種很多，通常按化學成分、成型方法、包裝功能等幾種方法進行分類。
按化學組成可將塑料薄膜分為PE、PP、PS、PVC、PVDC、NY、PET、EVA、PVA薄膜等等。按成型方法可將塑料薄膜分為擠出吹塑薄膜、擠出流延薄膜、壓延薄膜、溶液流延薄膜、單向或雙向拉伸薄膜、共擠出復合薄膜、涂布薄膜等等。
按包裝功能可將塑料包裝薄膜分為防潮膜、保鮮膜、防銹膜、熱收縮膜、彈性膜、扭結膜、隔氧膜、耐蒸煮膜等等。
另外，通常還按塑料薄膜的結構將其分為單層薄膜和復合薄膜兩大類。
（二）塑料薄膜的成型方法
塑料薄膜可以采用擠出吹塑法、T型模法、雙向拉伸法、壓延法和流延法等制得。包裝用塑料薄膜的生產，則以擠出吹塑法應用最廣，其次是雙向拉伸法和T型模法等。
1．擠出吹塑法
擠出吹塑法是生產塑料薄膜最常用的方法，又稱管膜法、泡管法或吹脹法。其產品一般稱為吹塑薄膜。圖3－4－2是擠出吹塑薄膜示意圖。
圖3－4－2 平擠上吹法示意圖
1．擠出機；2．加料斗；3．機頭；4．人字型夾板；5．牽引輥；6．風環；7．卷取
熔融的塑料從擠出機機頭的環隙形口模擠出成薄壁管坯后，立即被牽引上升。同時由芯棒的中心孔引進壓縮空氣將其吹脹成泡管，并以壓縮空氣的壓力來控制泡管的壁厚。泡管經風冷卻環冷卻定型（也可采用水冷），上升至一定距離后通過導向夾板而被牽引輥夾攏，再由夾持輥引出并展平，而后進行卷取即制得管膜。根據所制薄膜的要求，生產中還須相應地加設破縫、折疊、表面處理等裝置。
擠出吹塑法生產薄膜有以下優點：設備簡單、投資少；采用同一機頭口模，通過控制泡管中的空氣壓力和擠出速度，能生產出多種規格的薄膜；薄膜在成型過程中經過了一定程度的雙軸定向，因此強度較高；便于生產寬幅薄膜，如采用直徑2000mm的機頭口模可生產折徑達8m的薄膜；管膜無切邊損失，封底后即可制袋。此法的主要缺點是：由于冷卻速度慢，薄膜的透明性較差；且生產速度較慢，最高達60m／min，目前國內生產速度一般在10m／min以下；薄膜的厚薄公差較大，為±20％。擠出吹塑法主要用于生產PE、PP、PVC、NY等普通薄膜、雙向拉伸薄膜和熱收縮薄膜等。
擠出吹塑法根據泡管的牽引方向不同，可分為平擠上吹、平擠下吹和平擠平吹法等。平擠上吹法占地面積小，且能生產不同厚度規格的寬幅薄膜，應用廣泛。平擠下吹法適用于熔融粘度較低或需要急冷的塑料如NY、PP等。平擠平吹法一般適于生產折徑在300mm以下的窄幅薄膜，如食品包裝袋等。
2．T模法
所謂T模是由中心進料的槽形口模與擠出機流道接管成T形，又稱T型模或T型機頭。T模法即T型模擠出法又稱擠出流延法，生產的薄膜稱擠出流延薄膜。
圖3－4－3為擠出流延法生產薄膜示意圖。成型時，從T型機頭擠出的膜片直接流澆在表面鍍鉻的冷卻輥上，冷卻定型后，經切邊、卷取即制得平膜。為了使剛從口模出來的薄膜緊貼附于冷卻輥，可以分別選用氣刀、氣室、靜電、壓輥和真空裝置等。
圖3－4－3 擠出流延平膜示意圖
1．擠出機；2．T型機頭；3．冷卻輥；4．卷取
T型機頭有直歧管式、衣架式和分配螺桿式三種結構型式，如圖3－4－4所示。近年來，擠出平膜多采用分配螺桿式機頭，這種機頭出料均勻，沒有死角，且塑化良好。
擠出平膜的冷卻方法分為冷輥法和水槽法兩種。目前普遍采用的是冷輥法，即一般在冷卻輥內通入冷卻水，將擠出的薄膜通過冷卻輥進行冷卻。水槽法是將擠出的薄膜引入水中或其它液體中，進行急冷定型，然后經除水、切邊、卷取即成產品。
從T型機頭的模唇到冷卻輥切點的距離稱為氣隙。氣隙越小薄膜的透明度越好，但太小不便于操作，一般在25～65mm之間，適當的氣隙還有利于減少薄膜的“縮頸”（即薄膜的寬度縮小）。
采用T模法生產薄膜主要有以下特點：生產裝置較復雜，設備費用高；一種規格的機頭口模一般只能生產一種寬度的薄膜；由于急速冷卻，所制得的薄膜透明度、光澤度好，即使容易結晶的PP、PE等也能制得透明性較好的薄膜；薄膜的厚薄公差較小，為±5％，且可以進行多色印刷；由于冷卻速度快，所以生產效率高，生產速度可達100m／min以上。但此法生產的薄膜縱向強度稍差，并存在縮頸現象。
T模法廣泛用于生產PP、PE、PVC、NY、PC薄膜等。
圖3－4－4 T型機頭的結構形式
（a）直歧管式 1．進料管；2．支管；3．幅寬調節塊；4．模唇調節塊（b）衣架式 1．料流道；2．阻流塊；3．模唇（c）分配螺桿式 1．擠出機螺桿；2．機頭分配螺桿
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