《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第三篇 包装材料及容器

第四章　塑料包装材料

第四节　塑料在包装中的应用

一、塑料薄膜

（一）概述

塑料薄膜是使用最早、用量最大的塑料包装材料。目前塑料包装薄膜的消耗量约占塑料包装材料总消耗量的40％以上。

塑料薄膜一般具有透明、柔韧，良好的耐水性、防潮性和阻气性，机械强度较好，化学性质稳定、耐油脂，可以热封制袋等优点，能满足多种物品的包装要求。近年来由于合成高分子材料的发展以及塑料成型加工技术的进步，又相继开发了拉伸薄膜、热收缩薄膜、弹性薄膜、保鲜薄膜、高阻隔性薄膜、超薄薄膜以及复合薄膜等多种薄膜。这进一步扩大了塑料薄膜在包装领域中的应用范围，使其在化工原料、机电产品、农副产品、食品、纺织品、生活用品等包装上得到了极为广泛的应用。

一般将厚度在0．25mm以下的片状塑料称为薄膜，而厚度在0．25mm以上的称为片材。塑料薄膜的品种很多，通常按化学成分、成型方法、包装功能等几种方法进行分类。

按化学组成可将塑料薄膜分为PE、PP、PS、PVC、PVDC、NY、PET、EVA、PVA薄膜等等。按成型方法可将塑料薄膜分为挤出吹塑薄膜、挤出流延薄膜、压延薄膜、溶液流延薄膜、单向或双向拉伸薄膜、共挤出复合薄膜、涂布薄膜等等。

按包装功能可将塑料包装薄膜分为防潮膜、保鲜膜、防锈膜、热收缩膜、弹性膜、扭结膜、隔氧膜、耐蒸煮膜等等。

另外，通常还按塑料薄膜的结构将其分为单层薄膜和复合薄膜两大类。

（二）塑料薄膜的成型方法

塑料薄膜可以采用挤出吹塑法、T型模法、双向拉伸法、压延法和流延法等制得。包装用塑料薄膜的生产，则以挤出吹塑法应用最广，其次是双向拉伸法和T型模法等。

1．挤出吹塑法

挤出吹塑法是生产塑料薄膜最常用的方法，又称管膜法、泡管法或吹胀法。其产品一般称为吹塑薄膜。图3－4－2是挤出吹塑薄膜示意图。

图3－4－2　平挤上吹法示意图

1．挤出机；2．加料斗；3．机头；4．人字型夹板；5．牵引辊；6．风环；7．卷取

熔融的塑料从挤出机机头的环隙形口模挤出成薄壁管坯后，立即被牵引上升。同时由芯棒的中心孔引进压缩空气将其吹胀成泡管，并以压缩空气的压力来控制泡管的壁厚。泡管经风冷却环冷却定型（也可采用水冷），上升至一定距离后通过导向夹板而被牵引辊夹拢，再由夹持辊引出并展平，而后进行卷取即制得管膜。根据所制薄膜的要求，生产中还须相应地加设破缝、折叠、表面处理等装置。

挤出吹塑法生产薄膜有以下优点：设备简单、投资少；采用同一机头口模，通过控制泡管中的空气压力和挤出速度，能生产出多种规格的薄膜；薄膜在成型过程中经过了一定程度的双轴定向，因此强度较高；便于生产宽幅薄膜，如采用直径2000mm的机头口模可生产折径达8m的薄膜；管膜无切边损失，封底后即可制袋。此法的主要缺点是：由于冷却速度慢，薄膜的透明性较差；且生产速度较慢，最高达60m／min，目前国内生产速度一般在10m／min以下；薄膜的厚薄公差较大，为±20％。挤出吹塑法主要用于生产PE、PP、PVC、NY等普通薄膜、双向拉伸薄膜和热收缩薄膜等。

挤出吹塑法根据泡管的牵引方向不同，可分为平挤上吹、平挤下吹和平挤平吹法等。平挤上吹法占地面积小，且能生产不同厚度规格的宽幅薄膜，应用广泛。平挤下吹法适用于熔融粘度较低或需要急冷的塑料如NY、PP等。平挤平吹法一般适于生产折径在300mm以下的窄幅薄膜，如食品包装袋等。

2．T模法

所谓T模是由中心进料的槽形口模与挤出机流道接管成T形，又称T型模或T型机头。T模法即T型模挤出法又称挤出流延法，生产的薄膜称挤出流延薄膜。

图3－4－3为挤出流延法生产薄膜示意图。成型时，从T型机头挤出的膜片直接流浇在表面镀铬的冷却辊上，冷却定型后，经切边、卷取即制得平膜。为了使刚从口模出来的薄膜紧贴附于冷却辊，可以分别选用气刀、气室、静电、压辊和真空装置等。

图3－4－3　挤出流延平膜示意图

1．挤出机；2．T型机头；3．冷却辊；4．卷取

T型机头有直歧管式、衣架式和分配螺杆式三种结构型式，如图3－4－4所示。近年来，挤出平膜多采用分配螺杆式机头，这种机头出料均匀，没有死角，且塑化良好。

挤出平膜的冷却方法分为冷辊法和水槽法两种。目前普遍采用的是冷辊法，即一般在冷却辊内通入冷却水，将挤出的薄膜通过冷却辊进行冷却。水槽法是将挤出的薄膜引入水中或其它液体中，进行急冷定型，然后经除水、切边、卷取即成产品。

从T型机头的模唇到冷却辊切点的距离称为气隙。气隙越小薄膜的透明度越好，但太小不便于操作，一般在25～65mm之间，适当的气隙还有利于减少薄膜的“缩颈”（即薄膜的宽度缩小）。

采用T模法生产薄膜主要有以下特点：生产装置较复杂，设备费用高；一种规格的机头口模一般只能生产一种宽度的薄膜；由于急速冷却，所制得的薄膜透明度、光泽度好，即使容易结晶的PP、PE等也能制得透明性较好的薄膜；薄膜的厚薄公差较小，为±5％，且可以进行多色印刷；由于冷却速度快，所以生产效率高，生产速度可达100m／min以上。但此法生产的薄膜纵向强度稍差，并存在缩颈现象。

T模法广泛用于生产PP、PE、PVC、NY、PC薄膜等。

图3－4－4　T型机头的结构形式

（a）直歧管式　1．进料管；2．支管；3．幅宽调节块；4．模唇调节块（b）衣架式　1．料流道；2．阻流块；3．模唇（c）分配螺杆式　1．挤出机螺杆；2．机头分配螺杆

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