做和双向拉伸尼龙膜BOPA在包装领域的应用

双向拉伸尼龙膜（BOPA）在包装领域的应用

摘 要：介绍了包装材料的要求和双向拉伸尼龙膜（BOPA）的特性、应用及其加工工艺，并对国内现状作了简要概述。 关键词：尼龙膜；包装；双向拉伸

0 前言 包装是商品经济的一个重要环节，是塑料应用的一个重要的领域。随着包装工业的不断发展和技术进步以及人们生活水平的日益提高，人们对生活的质量要求也愈来愈高。而与国外贸易的增加，更使包装越来越受到高而严格的要求，主要包括高强度、韧性好、密度小、耐油脂及耐化学性优良、易成型、对氧和二氧化碳等气体具有高阻隔性、成本低、不污染内装物、符合环境保护的要求等。双向拉伸尼龙膜具有强度高、阻隔性好等特点，在包装领域（特别是食品包装领域）占有很高的地位。 1 包装用塑料选材原则 能够用于包装的塑料品种很多，我们如何选择最合适的材料呢？一般有以下几条原则： 1.1 商品在包装、贮存、运输环境条件下，根据保护功能的要求选择塑料材料。 碳纤维复合材料技术的应用为汽车轻量化提供了最好选择包装材料对商品的保护功能是它的最基本功能。因此，塑料包装材料必须具有相应的特性：足够的力学性能（如拉伸强度、冲击强度、刚性、韧性等）；良好的尺寸稳定性；良好的耐温、耐油、耐酸是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的碱、耐有机溶剂性能；保香、保鲜、保味；对O2、N2、CO2、水分的阻隔性较好，耐紫外线等。 1.2 包装内物品对塑料包装制品形态方面的要求 包装制品内物品形态各异，选择包装材料时就要充分注意塑料的形态特征，能够满足成型工艺和包装流水线的要求，这不仅便于运输、贮存，也方便使用。 1.3 包装商品的展示对塑料材料的要求 塑料包装薄膜对商品的展示效果以及提高顾客对商品的购买欲望有很大的影响，而对消费品的包装更是尤其重要。要求薄膜具有较大的透光率（透明性），雾度小、优良的抗静电性及可印刷性，以便对包装品表面进行装潢设计，提高商品在市场上的竞争力。 1.4 清洁卫生对塑料材料的要求 包装商品的材料不应含有对人体有毒有害的物质，严格限制包装材料中的助剂、色素转移到内装商品中，这对于食品包装尤为重要。 2 双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）的特点及成型方法 2.1 尼龙薄膜的特性张金喜等也利用废发泡塑料修筑道路的防冻胀层, 对废发泡塑料稳定路基土和基层材料的力学性能和隔热性能进行了实验, 并修筑了实验路 和其他薄膜相比，尼龙薄膜具有以下突出的优点：（1）相对于PE和PP具有很高的穿刺强度，其耐破裂、耐冲击性以及拉伸强度等都是包装薄膜中最好的。（2）相对于EVOH、PVDC等阻隔性材料它又具有节省成本和符合环保要求的优势，并且其耐油性和对气体的阻隔能力又很强，对O2和CO2的阻隔性比低密度聚乙烯高100倍左右，所以是食品保鲜、保香的理想原料。（3）柔顺性优良、耐温范围广（-℃），特别适用于冷冻包装、蒸煮包装和真空包装。（4）透明性较好，且无毒无害。 2.2 双向拉伸工艺简介 双向拉伸就是挤出的片材在一定的温度条件和机械力的作用下，将薄膜进行纵横两个方向的拉伸，使聚合物分子取向以提高薄膜的强度和透明度。适于双向拉伸的尼龙材料有尼龙6和尼龙66，一般包装材料以尼龙6为主。双向拉伸工艺有两步拉伸和同步拉伸两种，其中同步拉伸技术性更强，更具有较大的工业生产意义。 两步拉伸又叫间次拉伸，一般是在加垫的同时，先进行纵向拉伸，然后将薄膜的两边用膜夹夹住，在拉幅机内进行横向拉伸，拉伸后还要在拉幅机内进行热定型。这种拉伸方式优点是产品性能容易控制，操作较为方便，拉伸后可在同一横拉机内完成必要的热处理、冷却处理。生产速度较高，可达350米/分钟。但是这种方法由于在横向拉伸、热处理时会损坏分子的纵向取向，所以难以制作强化薄膜。此外，由于热处理在横拉机内进行，也难以制作纵向热收缩为零的薄膜。 同时，双向拉伸法（又称一次拉伸法或同步双向拉伸）是拉伸时将挤出的塑料片材在同一拉伸机内，同时完成纵向、横向拉伸、冷热处理制成薄膜的方法。用这种方法拉伸可以获得尺寸极为稳定、表面十分平整的塑料薄膜。这种薄膜无论是从力学性能还是印刷性能来看都优于两步法。 经过双向拉伸，由于大分子链的取向作用，结晶度增大，其力学光子性能得到提高，对气体的阻隔性也进一步提高。 未拉伸及双向拉伸尼龙6薄膜的物理性能比较 项目 测试方法 单位 结果 未拉伸 双向拉伸 密度 密度梯度法 1.13 1.14 断裂强度 ASTM-882 -1 MD 60--90 220--250 TD 60--90 220--250 断裂伸长 ASTM-882 % MD 300--400 90--120 TD 300--400 90--120 冲击强度 落锤冲击实验法 (N.m/mm) 160 100 透氧量 ASTMD-1434 Cm3.(m2.24h0.1MPa)-1 15 5 透湿度 JISI-0208 g.(m2.24h)-1 80--100 20--30 雾度 ASTMD-1003 % 18 4 实际使用温度 ℃ -进1步提高抱水量和机械强度30 - 3 双向拉伸薄膜在包装领域的应用 尽管双向拉伸尼龙薄膜具有很多优良的特性，但由于它存在着热 性能差、吸湿性较强等缺点，实际应用中一般将双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）与其他塑料（如PE、PP、PET、铝箔等）制成复合薄膜后使用，以便得到合理的性能/价格比。其中最具代表性的产品是BOPA/LDPE的复合薄膜，LDPE在复合薄膜中的作用是可以提高BOPA薄膜的热封合性，避免直接与含水较多的内装物品接触，保持BOPA的阻隔性能，同时也可以降低成本。BOPA/LDPE复合薄膜的性能指标如下表： BOPA/LDPE复合薄膜及袋的性能指标 项目 测试方法 指标 A类 B类 拉断力/N（纵横向） GB13022，样品15μm ≥40 ≥30 断裂伸长率/（纵横向）/% GB13022 ≥35 ≥30 直角撕裂力（纵横向）/N GB/T1130 ≥3.5 ≥3.0 层间剥离力/N GB8808 ≥2.5 ≥2.0 封口剥离力（袋）/N ZBY28004 ≥20 ≥15 抗摆冲击能/N GB8809 ＞0.8 ＞0.6 透氧量/（ml.m-2）(24h0.1Mpa) GB1038 ≤50 ≤50 水蒸气透过量/(g·m-2)24h GB1038 ≤12 ≤15 耐热性 封入40℃饱和 盐水80℃，30S 无显著变形 分层及封口开裂 耐寒性% GB8809 ≥60 ≥60 耐油度% GB13022 ≥30 ≥30 耐压性/袋 无渗透 无破裂 耐跌落性/袋 无渗透 无破裂

BOPA/LDPE复合薄膜袋在食品包装方面：可以用于普通煮沸食品包装（可经受80--100℃，煮沸分钟）、真空包装、除氧包装、气体置换包装等，主要用于精米、冷冻蔬菜、烤鱼片、牛肉干、火腿、豆酱、流体汤料等的包装；非食品方面：电子元件、集成电路电线、化装品、洗液、香波等。 BOPA也可与CPP复合成BOPA/CPP复合薄膜，作为高温蒸煮袋（121--135℃，煮分钟）用于包装米饭、肉丸类的食品；而PET/铝箔/BOPA/CPP可在120--135℃煮分钟，并且有很高的阻隔性和遮光性，可用于咖啡、榨菜、烤鸡、酱肉、排骨等食品的包装。 4 双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）现状与展望 目前，我国已经有很多的复合薄膜生产线，年消耗BOPA近15000吨，主要依靠进口，广东佛山东方包装材料有限公司现有两条生产线，产量远远不能满足需求。今年，我国已有几条生产线已经签定了引进合同，其中沧州东塑集团投巨资引进了世界最先进的同步拉伸生产线，设计年产量为4500吨，拟在2005年9月份投产。预计2006年国内产量可达到2万吨，国内需求也会有所增加。随着人们生活水平的不断提高，加工食品及销售方式将越来越普及，高性能复合薄膜的需求将以较快的速度增长。因此双向拉伸尼龙薄膜将具有良好的发展前景。 转载自：软包装