第二节　包装用塑料薄膜综述

塑料薄膜是塑料软包装材料的主体，也是塑料软包装材料中应用最多的品种。塑料薄膜有单膜及复合薄膜两种形态；同一种薄膜在许多情况下既可以以单一的形态直接使用，也可作为复合薄膜的基材使用，情况错综复杂。因此，本节拟以塑料的类别为主线，对塑料软包装领域常用的薄膜作综合的介绍，其中不仅包括单膜，也涉及一些复合薄膜。希望通过本节提供的材料，使读者对常见塑料包装薄膜，有一个概括的了解。

一、聚乙烯类薄膜

聚乙烯薄膜是当前使用量最多、应用面最广、最为重要的塑料薄膜之一，它常常直接用于商品包装，也大量用来作为复合薄膜的基材。

（一）聚乙烯类薄膜的一般特性

聚乙烯类薄膜的一般特性可简要归纳如下：

①具有良好的力学性能。聚乙烯薄膜的拉伸强度一般均在10MPa以上，部分品级可达20MPa以上，同时聚乙烯薄膜还具有良好的抗撕裂、抗冲击性，足以满足一般商品的包装以及农用薄膜等大宗应用的需要。

②具有广泛的使用温度范围。聚乙烯薄膜具有十分优良的耐低温性，可在零下40℃以下的低温条件下长期使用，而且具有较好的耐热性，即使耐热性低的低密度聚乙烯薄膜，其长期使用温度也在60℃以上，耐热性较好的高密度聚乙烯薄膜，可承受100℃沸煮、甚至120℃蒸煮的灭菌消毒处理。

③抗水、防潮性能优良且有一定的阻氧、耐油性。聚乙烯薄膜是塑料薄膜中抗水、防潮性能最优良的品种之一，其抗水、防潮性能仅低于聚偏氯乙烯薄膜等少数品种，而高于大多数塑料薄膜，因此聚乙烯薄膜，除了以单膜的形式使用之外，还常常作为复合薄膜的防潮层使用。

④热封合性能优良。聚乙烯类塑料薄膜，普遍具有良好的热封合性能，可以采用便捷、价廉的热封合工艺，将薄膜制成袋状产品，供包装使用；由于聚乙烯薄膜具有优良的热封合性能，因而常常作为复合薄膜的热封层使用。

⑤化学稳定性好。除了少数几种强氧化性酸之外，聚乙烯薄膜对常见的各种酸、碱、盐及多种化学物质均具有很强的抗御能力。

⑥卫生性能优良。聚乙烯本身无毒、无臭、无味，卫生性能可靠。在应用助剂及生产条件严格控制的情况下，可以生产出卫生安全性符合食品、药物包装要求的聚乙烯薄膜。

聚乙烯薄膜性能上的局限：

①对于氧气、二氧化碳等非极性气体渗透的阻隔性较差。由于聚乙烯薄膜的阻氧性差，采用聚乙烯薄膜包装加工食品等需要隔氧储藏的商品，保存效果欠佳，因此在包装需要隔氧储藏的商品方面的应用，必须使用聚乙烯薄膜与阻隔性薄膜的复合制品。

②聚乙烯薄膜对食用油、汽油、苯、二甲苯等有机溶剂的阻隔性较差，不宜用于包装这类物质以及含有这类物质的商品。

③耐候性能不足。聚乙烯树脂作为一种聚烯烃结构，虽然其耐紫外线的性能明显地优于聚丙烯薄膜，但是其耐紫外线性能在塑料薄膜中仍属于较差的，但只要采用耐老化配方，其耐候性差的缺点可以得到很好的克服。

（二）聚乙烯树脂对聚乙烯薄膜的性能的影响

聚乙烯树脂的性能，是决定聚乙烯薄膜性能的首要因素。薄膜用聚乙烯树脂有低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、双峰聚乙烯等，以各种树脂为原料的塑料薄膜，性能上分别表现出各自不同的特点。

1.低密度聚乙烯薄膜（LDPE薄膜）

（1）应用温度范围较广　LDPE薄膜推荐使用温度在-60～60℃之间，它虽然不适于在蒸煮等高温条件下使用，但在冷藏、冷冻等条件下使用是十分有利的。

（2）较好的热封合性能　LDPE薄膜用普通加热组件，通过热焊的方法即能方便而可靠地热封制袋，因此它除单独作为包装薄膜使用之外，亦常作为复合薄膜的热封层使用，但需要引起注意的是在热封合薄膜的表面有异物（夹杂物）存在时，LDPE薄膜的热封性较差。

（3）透明性较好　LDPE薄膜中透明性优良的品级，其透光率可达80％或更高，雾度可降低到5％左右。LDPE薄膜是聚乙烯薄膜中透明度最好的品种，可用于商品的销售包装，对商品提供甚佳的展示效果；但LDPE薄膜与PP薄膜等高透明薄膜相比，其透明性还是比较差的。在对聚乙烯薄膜的透明性有特别要求时，应考虑选取透明性好的品级，制膜时采用骤冷（水冷下吹法或流延法）制膜，这样可望制得透光率近90％、雾度在5％以下的高透明LDPE薄膜。

（4）强度较差　LDPE薄膜是PE薄膜中强度较差的品种，其主要应用是轻包装袋，用于各种商品的销售包装，如服装、纺织品、各种日用小商品、冷藏冷冻食品等。当采用高子量（低熔体流动速率）品级的LDPE为原料时，也可以生产强度较高的薄膜（例如拉伸强度在20MPa以上的LDPE薄膜），而且由于LDPE的柔软性，可以做成厚度较大的薄膜。因此，过去曾采用LDPE薄膜制造塑料粒子等化工产品使用的重包装袋，但由于薄膜的厚度大（厚度高达200μm左右）、耗用原料较多，因而成本较高，目前在这方面的应用已不 多见。

2.高密度聚乙烯薄膜（HDPE薄膜）

HDPE薄膜较LDPE薄膜，具有如下特性：

①使用温度范围更广。HDPE既可作冷冻食品包装，又能应用于需要承受煮沸灭菌处理（耐100℃沸腾加热）甚至120℃蒸煮处理的包装袋。

②具有较高的机械强度。HDPE薄膜是聚乙烯类包装薄膜中强度最好的品种，其拉伸强度可达LDPE包装薄膜的2倍以上（拉伸强度可达20MPa以上），因此采用HDPE制包装薄膜时，可降低厚度，从而减少单耗，降低成本。

③具有极好的防潮性及较好的耐油性。HDPE薄膜是常用包装薄膜中阻隔水蒸气性能最好的品种；其耐油性虽不及尼龙等阻隔型薄膜，但在聚乙烯类薄膜中则属最佳品种。

④HDPE包装薄膜的透明性明显低于LDPE包装薄膜。由于HDPE包装薄膜的透明性较差，影响了它在许多包装领域中的应用，然而当需要薄膜具有遮光性（不具透明性）时，则可在HDPE中加入较少的遮光剂（如二氧化钛、炭黑）而得到半透明或不透明的薄膜。

⑤HDPE包装薄膜的刚性较好，柔软性较差。由于柔软性差，薄膜厚度受到限制，HDPE包装薄膜的最大厚度（极限值）为0.10mm。

3.线型低密度聚乙烯薄膜（LLDPE薄膜）

LLDPE薄膜由线型低密度聚乙烯制得。线型低密度聚乙烯，实际上是乙烯与丁烯、己烯、辛烯等α-烯烃的共聚体，由于共聚物中α-烯烃的含量很少（5％以下），因此通常人们均把它归入聚乙烯中，同时由于这类聚合物的密度在低密度（中、低密度）聚乙烯范围之内，且分子结构的分枝明显地低于普通低密度聚乙烯，主链上的分枝较短，分子链的结构具有较强的线性，故称为线型低密度聚乙烯。由于线型低密度聚乙烯组成及大分子的结构与普通聚乙烯不同，赋予了它许多性能上的特点。

LLDPE薄膜的优点主要可列举如下：

①LLDPE薄膜的机械强度较高。LLDPE的机械强度高于低密度聚乙烯，介于普通高密度聚乙烯与低密度聚乙烯之间，接近于高密度聚乙烯。

②LLDPE薄膜的抗穿刺强度、抗撕裂传播强度高，耐应力开裂性能突出。

③LLDPE薄膜的热封合性能明显地优于高密度聚乙烯及普通的低密度聚乙烯，具有良好的夹杂物可封合性（封合面有异物存在时也有较好的热封性能）及较高的热封合强度。

LLDPE薄膜的主要缺点是透明性较差。

在线型低密度聚乙烯中，因共聚单体α-烯烃的不同，性能上有较大的差 异，其中，以辛烯（即C8）类线型低密度聚乙烯性能最佳、己烯（即C6）类线型低密度聚乙烯性能次之、丁烯（即C4）类线型低密度聚乙烯性能最差。

4.茂金属聚乙烯薄膜（mPE薄膜）

茂金属聚乙烯（mPE）是聚乙烯中，在20世纪90年代工业化的一类新品种，它也是乙烯与少量α-烯烃的共聚物，但与前面所介绍的LLDPE不同，它是以茂金属化合物为催化剂制得的高分子化合物。茂金属催化剂的应用，使制得的聚乙烯大分子，较之一般LLDPE的大分子有更高的结构规整性，因而表现出更佳的物理力学性能。

茂金属聚乙烯薄膜，较之一般的LLDPE表现出更好的抗穿刺性、更高的强度，因此使用mPE生产的薄膜可以将薄膜做得更薄，达到节约原料、降低成本的效果。

mPE薄膜较之一般LLDPE具有更佳的热封合性能（包括良好的夹杂物可封合性、较高的热封合强度以及较低的起始热封合温度、较宽的封合温度范围等），因而在替代昂价的EEA、离子型聚合物等热黏合性树脂作为复合薄膜的热封层方面的应用，具有更高的实用价值。除上述外，mPE薄膜较之一般LLDPE具有更高的使用温度，也是一个明显的优点。

由于茂金属聚乙烯是乙烯与α-烯烃的共聚体，共聚成分α-烯烃（丁烯、己烯、辛烯等），对茂金属聚乙烯性能亦有重大的影响：和LLDPE相似，共聚成分α-烯烃的分子链越长，茂金属聚乙烯的性能越好，辛烯（即C8）类茂金属聚乙烯性能最佳、己烯（即C6）类茂金属聚乙烯性能次之、丁烯（即C4）类茂金属聚乙烯性能更差。

5.双峰聚乙烯薄膜

双峰聚乙烯也是聚乙烯中的一个较新的品种，双峰聚乙烯是北欧化工采用特定催化剂、利用特殊工艺开发出的一种新型聚乙烯树脂，其密度范围跨度较大，涵盖了高、中、低密度的整个区间；双峰聚乙烯的最大的特点是分子量的分布有两个明显的峰值（普通聚乙烯包括普通的高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及线型低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯等，分子量的分布只有一个峰值），故称为双峰聚乙烯树脂。双峰聚乙烯表现出许多与其他聚乙烯不同的特点，例如加工（吹膜）性能极佳、耐应力开裂性能突出、机械强度高等，此外还具有气味低、卫生性能佳的优点。利用双峰聚乙烯强度高的特点，可以将薄膜做得很薄，因此它在薄膜类产品中的应用具有重大的意义，可以在保持原有使用功能的前提下，节约15％～20％的原料耗用量。

部分双峰聚乙烯薄膜的性能，见表1-1［1］。

茂金属类双峰聚乙烯，较之普通双峰聚乙烯具有更佳的性能。

双峰聚乙烯薄膜的一个比较明显的缺点是浊度大、透明差。

（三）由复配物生产的聚乙烯薄膜

聚乙烯属于性能均衡的高分子化合物，既有良好的成型加工性，又具有良好的物理机械性能，原则上可以不使用助剂而直接生产塑料制品，包括薄膜制品；但为了求得更佳的技术、经济效果，实际生产中，人们在生产聚乙烯制品时，通常不采用纯聚乙烯树脂，而使用聚乙烯的各种复配物生产各种制品，其中包括各种聚乙烯的复配物、聚乙烯与各种助剂的复配物，以及通过在各种聚乙烯的复配物中添加各种助剂制备的复配物，等等。

聚乙烯薄膜应用较多的复配物如下所列。

1.不同聚乙烯树脂的复配物

不同聚乙烯树脂的复配物，在薄膜类产品中应用较多的是线型低密度聚乙烯与低密度聚乙烯的掺混物、茂金属聚乙烯与低密度聚乙烯的掺混物以及双峰聚乙烯与低密度聚乙烯的掺混物等。

（1）线型低密度聚乙烯与低密度聚乙烯的掺混物　前面提到，线型低密度聚乙烯薄膜较之低密度聚乙烯薄膜，在物理力学性能上，具有一系列的优点。但LLDPE性能上有两个明显的缺陷：其一是LLDPE树脂的成膜性能较差，其熔体在低剪切应力下、黏度较低，高剪切应力下、黏度较高，因此采用通用设备生产LLDPE薄膜时，不仅动力消耗大、产量低且成膜时容易出现熔体破裂和薄膜表面毛糙（即所谓鲨鱼皮现象）；其二是薄膜的透明性较差，不能满足许多特定使用的需求。通过LLDPE和LDPE树脂间的合理匹配，在LLDPE树脂中，加入20％～30％（质量分数，下同）的LDPE，即可获得良好的成型加工性能（接近于LDPE的良好的成型加工性能），而且所生产的薄膜既能基本上保持LLDPE薄膜原来具有的优良物理力学性能，又能明显地改善LLDPE薄膜透明性差的缺点；另外，如果在LDPE中加入20％～30％的LLDPE，可在基本上保持LDPE的良好的成型加工性能情况下，明显地提高薄膜的力学性能。

（2）茂金属聚乙烯与低密度聚乙烯的掺混物　茂金属聚乙烯薄膜具有较普通LLDPE薄膜更为优良的物理力学性能，但在成膜时同样存在动力消耗大、产量低且成膜时容易出现熔体破裂和薄膜表面毛糙，且成膜性能较LLDPE树脂更差，将mPE与LDPE树脂掺混使用，也是改善茂金属聚乙烯成膜性能常用的有效方法之一；茂金属聚乙烯与低密度聚乙烯的掺合，也可以明显地改善聚乙烯薄膜的透明性，产生出接近于LDPE薄膜透明性的薄膜。

生产薄膜时，茂金属聚乙烯中低密度聚乙烯的掺入量，一般也在20％～30％之间。

（3）双峰聚乙烯与低密度聚乙烯的掺混物　在双峰聚乙烯中掺入适量的低密度聚乙烯，可以在保持双峰聚乙烯较高机械强度和优良成型加工性能的情况下，明显地改善聚乙烯薄膜的透明性，制得透明性接近于普通低密度聚乙烯的薄膜。

2.聚乙烯与各种助剂的配用

聚乙烯本身具有较好的综合性能，原则上可以不使用助剂而单独应用，生产薄膜和各种塑料制件，但在生产实践中，人们总是喜欢在聚乙烯及聚乙烯复配物中，配入各种不同的助剂以获得更佳的效果。比较常用的具有代表性的应用举例如下：

（1）聚乙烯与抗氧化剂的配用　抗氧化剂是聚乙烯最为重要、使用最多的助剂之一。在聚乙烯中加入抗氧化剂，可以有效地抑制聚乙烯的氧化反应，明显地提高聚乙烯成型加工时的热稳定性，改善聚乙烯薄膜的性能。目前聚乙烯所使用 的抗氧剂以无色透明、毒性较小的酚类抗氧剂为主，如抗氧剂1010，抗氧剂264等，抗氧剂的用量因薄膜品种、应用环境以及抗氧剂品种的不同而异，一般在万分之几到千分之几的范围内。

抗氧剂目前已成为聚乙烯的一种最为基础的助剂之一，几乎所有牌号的聚乙烯，树脂生产企业在制造聚乙烯的过程中，都已经加入了足够数量的抗氧剂，可满足成膜过程中，防止聚乙烯在高温下氧化变质的需要，除了一些特殊的应用以外（例如长效农膜），薄膜生产过程中，不必再添加抗氧剂。

（2）聚乙烯与开口剂的配用　开口剂是聚乙烯薄膜、特别是聚乙烯类包装薄膜最常用的助剂之一。开口剂的作用是使两层薄膜容易揭开，使薄膜袋容易开口而不致产生黏闭现象。人们一般采用微细的无机粉状物质（比如二氧化硅）作开口剂，开口剂的作用机理是通过微细粉末在薄膜表面的存在，使薄膜的表面呈现凹、凸不平的状态，当两层薄膜相接触时，不会十分密切地贴合在一起，从而便于分开。

开口剂的粒径通常控制在5μm左右，如果粒径过粗，虽然有良好的开口效果，但会导致薄膜表面毛糙、薄膜透明性下降等弊病；相反，如果开口剂的粒径过细，薄膜表面的凹凸程度不足，不能起到良好的开口效果。开口剂的配用量，一般在千分之几即可，应用量过多，对于进一步改善薄膜开口效果的作用不大，而且有可能导致透明性下降等副作用，是不可取的。

薄膜专用级聚乙烯树脂，一般均已加入开口剂，如果对于薄膜的开口性能没有特殊的要求，可以不再添加开口剂。在对薄膜开口性有特殊要求的情况下（例如为了获得高透明性而采用下吹水冷工艺生产聚乙烯薄膜时，特别容易产生黏闭现象），这时可适当补充开口剂。

（3）聚乙烯与爽滑剂的配用　包装用聚乙烯薄膜，为了调节薄膜表面的摩擦系数（适当降低薄膜的摩擦系数），常常配用爽滑剂。聚乙烯薄膜的爽滑剂常采用酰胺类物质，如油酸酰胺、芥酸酰胺、N-亚乙基双硬脂酸酰胺等。适量爽滑剂的加入，不仅能调节薄膜的摩擦系数，而且在薄膜爽滑性的提高的同时，对于改善薄膜的开口性，也有一定的效果，但需要引起注意的是爽滑剂的配用量，必须严格加以控制，如用量过多，反而会因爽滑剂的超标应用，降低薄膜的开口性；另外，爽滑剂的应用（特别是爽滑剂的量较多时），可能降低薄膜后续复合加工带来麻烦，例如使复合薄膜的层间黏合强度大幅度下降。

（4）聚乙烯与着色剂的配用　着色剂也是聚乙烯薄膜经常使用的助剂之一。包装用薄膜配入着色剂，通常是为了薄膜的美化或者标识作用的需要；对于农、地膜，还可以起到除草（黑色地膜）、防止蚜虫（银色地膜）以及促进作物生长等功效。

由于聚乙烯类树脂，可能产生着色剂的迁移问题，因此，聚乙烯薄膜采用的着色剂必须使用颜料类物质而不可应用染料类着色剂，否则会产生着色剂的迁移 问题，对此要有足够的重视［2］。

（5）聚乙烯与抗静电剂的配用　聚乙烯属于高绝缘性树脂，聚乙烯薄膜与其他物质摩擦时，容易产生静电。静电的存在，对聚乙烯薄膜的应用可能带来许多问题，例如用聚乙烯薄膜袋盛装粉状物料时，由于静电作用，粉末料被吸附到袋口处，使袋口热封强度下降甚至完全失去热封性；又如当采用聚乙烯薄膜袋包装集成电路之类的电气元、组件时，被包装物可能由于静电击穿而破坏。在聚乙烯中配入抗静电剂，可防止静电的产生。目前聚乙烯使用的抗静电剂主要有两类物质：一类是导电类填料（如高导电炭黑）；另一类是表面活性剂。前者的抗静电性不受空气湿度的影响，表面电阻稳定，但这类抗静电剂的配用量较多，对薄膜的外观（如色泽、透明性等）影响较大。后者配用量较少，对薄膜的外观影响较小，但配入后聚乙烯的表面电阻的下降幅度有限，而且其表面电阻会明显地受空气湿度的影响，当空气湿度高时，薄膜的表面电阻较低；当空气的湿度低时，薄膜的表面电阻则会升高。

（6）聚乙烯与增黏剂的配用　生产缠绕薄膜时，需要薄膜的表面具有足够的黏性。在聚乙烯中配入增黏剂，是增加薄膜表面黏性的有效途径，目前聚乙烯缠绕薄膜的工业化生产中，广泛地采用配用增黏剂的方法。低分子类聚异丁烯，是聚乙烯缠绕薄膜目前应用最多的增黏剂。由于低分子聚异丁烯是高黏稠状液体，它与聚乙烯树脂混合后的复配物，很难直接喂入挤出机的料筒中，需要在设备上增加强制加料装置，或者使用聚异丁烯的母料，作为增黏剂。

（7）聚乙烯与抗紫外线剂的配用　聚乙烯的耐光性仅属一般性，聚乙烯薄膜长期在室外使用时，或者为了防止紫外线进入塑料薄膜袋的内部导致食品等商品的破坏时，往往需要配入一定数量的抗紫外线剂。根据作用机理的不同，抗紫外线剂主要有紫外线屏蔽剂（如炭黑）和紫外线吸收剂（如UV-327）两大类，目前应用得比较多的是紫外线吸收剂。为了获得良好的效果，紫外线吸收剂常常和抗氧剂配合使用。

（8）聚乙烯与防锈剂的配用　聚乙烯中配入气相防锈剂所制得的防锈薄膜，在使用过程中防锈剂逐渐从薄膜中析出，充斥于由聚乙防锈薄膜制得的薄膜袋中，从而保护袋内金属制品免遭锈蚀的危害。采用防锈薄膜包装金属制品，不必使用油脂类的防锈剂加以防护，兼具清洁、便捷的优点。

（9）聚乙烯与“加工助剂”的配用　前面已经提到，聚乙烯中的LLDPE、mPE存在成膜性能较差的缺陷，加入加工助剂，是改善它们成膜性能的有效方法。LLDPE、mPE薄膜生产中，常采用低分子氟聚合物作为加工助剂。加入0.5％～1.0％的低分子量的氟聚合物以后，聚乙烯熔体在高剪切应力下的黏度下降，熔体和料筒、螺杆之间的摩擦力下降，挤出过程中的熔体破裂和成品薄膜的表面糙化现象消失，薄膜表面光洁度与透明度明显改善，同时还会因为成膜时挤出机的主机负荷降低，从而达到节约能量耗费的效果。

（10）聚乙烯与填料的配用　与聚乙烯配用生产聚乙烯薄膜的填料，主要是碳酸钙。使用适当的偶联剂和合理的加工工艺，可以在加入大量填料的情况下（填料配用量可达30％或更高，最高可达60％～70％），制得强度良好的聚乙烯薄膜。配入填料以后，聚乙烯薄膜的外观性能下降（透明性明显下降，表面较粗糙），但高填料含量的聚乙烯薄膜，具有节约石化资源的效果，同时具有良好的环境保护适应性，其燃烧热较低，废弃物燃烧时不会因热量的过分集中而损坏焚烧炉，因此高填料聚乙烯薄膜，在垃圾袋等产品方面的应用得到人们的青睐。

聚乙烯与各种助剂配用时，为了获得良好的分散效果而又省却熔融挤出造粒工序，工业生产中常采用经过预分散处理所制得的各种助剂的高浓缩母料（通常简称母料），而不使用纯助剂。由于塑料薄膜对助剂的分散性的要求较其他塑料制品要高得多，因此，母料在塑料薄膜的生产中具有十分重要的意义，应用也十分普遍。使用母料时，母料在成膜前与聚乙烯粒料混合均匀后直接加入到挤出机中即可，具有使用方便、分散效果良好、降低成本的多重效果，但母料的配方或应用不当，也可能因母料中的某些分散剂、载体等低分子物质在成膜过程中于口模处析出，使薄膜出现纵向条纹状缺陷，或者由于母料中的低分子物质引起薄膜强度下降、热封合性能下降等弊病，对此需要引起注意。

（四）成膜工艺对聚乙烯薄膜性能的影响

聚乙烯薄膜，可以采用吹塑成膜法和流延成膜法生产。在吹塑成膜法中，大量采用上吹（空气冷却）法生产，除此之外，也有采用下吹（水环冷却）法生产的。不仅生产工艺的不同，对于薄膜的性能、生产成本等均会产生有重大的影响，而且生产工艺条件的不同，也可能对聚乙烯薄膜的性能产生明显的影响。下面简单地介绍成膜工艺对聚乙烯薄膜性能的影响。

1.聚乙烯吹塑薄膜

吹塑法生产的聚乙烯薄膜，是聚乙烯薄膜中产量最大、应用面最广的品种。聚乙烯吹塑薄膜的吹塑工艺对于聚乙烯薄膜的性能也可能造成很大的影响，例如成膜时适当提高熔体温度，可以使薄膜的透明性改善、冲击强度提高；又如成膜时吹胀比增大，薄膜的冲击强度提高、横向拉伸强度增加、横向撕裂强度降低，同时还可以使横向收缩率增加，当吹胀比足够大时，可以制得横向收缩率达40％以上的热收缩薄膜。

采用下吹法生产的聚乙烯薄膜时，由于采用冷水通过水环直接冷却聚乙烯熔体，冷却效果好、冷却速度快，所制得的薄膜结晶度较低、结晶球晶尺寸较小，因而下吹法生产的聚乙烯薄膜的透明性要明显地优于上吹法制得的聚乙烯薄膜，但其开口性要明显地低于上吹法制得的聚乙烯薄膜，为了克服下吹法生产的聚乙烯薄膜开口性差的缺点，必须预先在聚乙烯中配入足够的开口剂与爽滑剂。

这里所介绍的聚乙烯吹塑薄膜的特征，仅就一般情况而言。近年来，由于内冷却技术及双风环装置、在线测厚及反馈自控技术的应用，新型聚乙烯薄膜上吹生产线所生产的聚乙烯薄膜，在透明性或者厚度均匀性方面，均已有明显的改善，是一个值得注意的动向。

2.聚乙烯流延薄膜

采用流延法生产聚乙烯薄膜，直接将聚乙烯熔体，流延到低温冷却辊上，熔体迅速冷却成膜，薄膜中聚乙烯树脂的结晶度低、结晶球晶尺寸小，因而薄膜的透明性较好；聚乙烯流延薄膜较之吹塑薄膜的另一明显的优势是厚度均匀性好。但聚乙烯流延薄膜力学性能存在着比较明显的方向性，横向强度低于纵向强度。

聚乙烯流延薄膜的一个值得重视的特点是，当熔体温度足够高、流延空气间隙足够大时，聚乙烯薄膜表面可以通过在高温下的氧化，大幅度提高薄膜的黏性，从而可在不添加增黏剂的情况下，制得具有较好表面黏性的家用缠绕膜——冰箱保鲜膜。

特别值得注意的是，鉴于不同聚乙烯树脂以及不同添加剂对聚乙烯薄膜性能之间有极为明显的差异，采用不同牌号或者不同配方的聚乙烯，通过共挤出的方法直接生产出的多层乙烯复合薄膜，已越来越为人们重视并在生产实践中表现出良好的社会效益与经济效益。

二、聚丙烯类薄膜

（一）聚丙烯薄膜简述

在通用塑料中，聚丙烯（PP）具有物理力学性能优良，密度小、熔点较高、透明性好、屈服强度、拉伸强度、表面硬度高等优点，且具有突出的耐应力开裂性和良好的耐磨性、化学稳定性以及易成型加工、价格低廉等优点，是当今最具发展前途的热塑性高分子材料之一，聚丙烯的应用范围十分广泛，大量应用于塑料软包装材料。

聚丙烯薄膜按树脂的不同，可分为分类均聚丙烯薄膜与共聚丙烯薄膜；按成膜方法的不同可分为吹塑聚丙烯薄膜（IPP薄膜）、流延聚丙烯薄膜（CPP薄膜）和双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP薄膜）等几个大类。

均聚丙烯：均聚丙烯树脂，仅由丙烯单体聚合而成，较之共聚丙烯，具有较大的拉伸强度，较高的刚性及较高的耐热性，其主要缺点是耐寒性较差，在0℃左右，则表现出明显的脆性。

共聚丙烯：共聚丙烯树脂是由丙烯单体和其他单体（例如乙烯）共聚合而得到的产品，共聚丙烯较之均聚丙烯机械强度略为逊色，但耐寒性可明显改善，可以在较低的温度条件下使用。在共聚丙烯中，根据共聚单体在聚丙烯中的分布情况的不同，又有无规共聚丙烯（共聚单体呈无规状态分布）和嵌段共聚丙烯（若干共聚单体结合在一起形成的链段，与若干丙烯单体结合而成的链段交替结合的聚丙烯）。前者柔软性、透明性较好，耐低温性能较佳，在塑料软包装领域，应用较为普遍；后者主要应用于生产塑料管之类的产品。

吹塑聚丙烯薄膜（IPP薄膜）指聚丙烯树脂熔体通过环状口模，经吹胀、冷却而制得的薄膜。流延聚丙烯薄膜（CPP薄膜）：指聚丙烯树脂的熔体通过T型机头熔融挤出，再流延到冷却辊上形成的薄膜。双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP薄膜）指聚丙烯熔体先经过T型机头（或者环状机头）挤出，制得厚膜（坯膜），然后在特定条件下将厚膜经过双向拉伸而制得的薄膜。

CPP薄膜具有结晶度低、透明度高、光泽性好，同时具有耐热、防潮、热封性优良、机械适应性强等特点，可直接作为服装、床上用品及日用品的包装材料，也常作为复合膜的基材，用于各种食品、药品等商品的包装。

（二）典型聚丙烯薄膜举例

1.吹塑聚丙烯薄膜（IPP薄膜）

传统的聚丙烯树脂料，应用上吹工艺吹制薄膜时，会产生如下几个问题：其一是由于熔体强度较低，膜泡稳定性差，成膜困难；其二是横向撕裂强度差；其三是透明性低下。因此，吹塑聚丙烯薄膜通常采用下吹水冷工艺。

北欧化工集团公司开发成功的PP（聚丙烯）牌号Borclear RB707CF，具有较高的熔体强度，该料突破了传统挤出上吹法吹塑工艺不能用于PP薄膜生产的局限，用它生产的IPP薄膜，具有极好的光学性能（透明性）、良好的加工性和平衡的刚性与韧性。

Borclear RB707CF是专用于吹塑薄膜生产的牌号，其熔体流动速率（MFR）为1.8g/10min，在NPE2003上用德国Kiefel挤出机公司的共挤吹塑薄膜装置进行了这种新产品的实际加工演示，表明该树脂易加工、密封强度高并能直接与茂金属PE牢固粘接。

近年来阿联酋的搏禄公司还推出了吹塑级共聚聚丙烯专用料Borclear BC91BCF。Borclear BC91BCF和Borclear RB707CF一样，可采用上吹风冷式工艺生产聚丙烯薄膜。其性能指标见表1-2。

IPP薄膜和吹塑聚乙烯薄膜相比，有密度低、光学性能良好（高透明性与高光泽度）、耐热性高（可在135℃蒸煮35min，甚至在145℃的高温下蒸煮消毒）、挺度高、耐化学药品性能好的优点，同时也具有良好的可热封性，良好的印刷性等特性，制袋方便（薄膜成管状，只需热封一端即成袋），是一种良好的包装材料，可用于食品、纺织品、日用品、医疗器械等多种商品的包装，但囿于水冷下吹法不易变换规格且不便吹制大规格薄膜、生产线速度低等因素的制约，聚丙烯吹塑薄膜的生产及使用量，有不断下降的趋势；目前可上吹的聚丙烯吹塑专用料的成型加工性能优越，但原料价格较高，致推广应用受到限制。

2.流延聚丙烯薄膜（CPP薄膜）

流延聚丙烯薄膜（CPP薄膜）是通过熔体流延骤冷生产的一种非拉伸薄膜。与吹塑薄膜相比，其优点是生产线速度高因而产量高且薄膜透明性、光泽性、厚度均匀性较好，目前已成为非拉伸聚丙烯薄膜的主流产品。

由于CPP薄膜刚性好、透明性好、热封性佳且耐高温性能突出，除单独作为包装材料使用之外，也是塑料软包装材料领域中大量使用的基材之一。

（1）按用途之不同分类　流延聚丙烯薄膜可分为通用型CPP薄膜、金属化型CPP薄膜、蒸煮型CPP薄膜以及功能性等几个大类。

不同类型CPP薄膜性能如表1-3所示。

①纵：与挤出方向平行的方向。
②横：与挤出方向垂直的方向。
③38℃，相对湿度90％，供需双方认为需要时才检验。
④仅适用于透明薄膜。
⑤起始热封温度是热封强度≥3N时的最低温度。

通用型CPP薄膜的厚度一般在20～40μm之间（个别的超过100μm），可直接用于产品的包装，也可作为复合膜的热封层使用。

金属化型CPP薄膜是较高档的CPP薄膜产品，厚度在20～40μm之间。金属化型CPP薄膜具有如下特点：电晕处理面表张力较高（在38mN/m左右）；厚度均匀性好；表面无晶点和杂质；热稳定性好不易高温变形；未经表面处理的一面，具备较低的热封温度和较高的热封强度。

蒸煮型CPP薄膜厚度一般在60～80μm之间，普通蒸煮型耐121℃、40min的高温蒸煮，高温蒸煮型耐135℃、30min。蒸煮型CPP薄膜耐油性、气密性较好，且热封强度较高，一般的蒸煮型肉类产品的包装薄膜，其内层均采用蒸煮型的CPP薄膜。

其他功能性CPP薄膜：较常见的功能性CPP薄膜有抗静电CPP薄膜、高刚性CPP薄膜、防雾CPP薄膜、防冻CPP薄膜、抗菌CPP薄膜、消光CPP薄膜等。

（2）按照产品结构分类　聚丙烯流延膜有单层聚丙烯流延薄膜及多层聚丙烯流延薄膜之分。单层薄膜设备及工艺简单，技术性较低容易掌握，但产品局限性大、性能不易调节，故其生产规模有日趋萎缩的趋势；目前多层共挤出CPP薄膜已成为CPP薄膜的主流产品。

三层共挤CPP薄膜是结构最简单的多层共挤出聚丙烯流延薄膜，一般分为热封层、芯层和电晕层三层。

CPP薄膜热封层用聚丙烯原料，其MFR一般在6～12g/10min范围之内，除具有滑爽性、抗粘连性、析出量少、挥发成分少等特性外，热封层要具备良好的热封性能（热熔性要好，热封温度要宽），热封层多采用二元或三元无规共聚物，用量占CPP薄膜总质量的15％～20％。

芯层（支撑层）对薄膜起支撑作用，增加薄膜的挺度，同时降低成本，其原料MFR最佳范围在6～10g/10min之内，薄膜芯层的质量占薄膜总质量的60％～70％，大多采用聚丙烯均聚物以提高刚性及光学性能（低雾度及高光泽度）并降低成本。

电晕层要进行印刷或金属化处理，要求有较高的表面张力，对助剂的添加应有严格的限制。该层一般用聚丙烯二元共聚物，MFR为6～12 g/10min，用量占总膜量的15％～20％。用作复合基材的三层共挤CPP薄膜，为了提高其对为了提高其对油墨、金属蒸镀层的黏着牢度以及与其他材料的复合强度，除配方的选取之外，生产薄膜的过程中，需要对它进行表面电晕处理。

CPP专用聚丙烯树脂的基本性能见表1-4［3］。

3.双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）

聚丙烯是线型结构的高分子化合物，虽然它是对称性较差的弱极性分子物质，但BOPP薄膜用聚丙烯，通常具有排列比较规整的结构（为等规或者间规聚合物），它经过拉伸定向处理之后，强度、阻隔性、光泽度等性能均有明显的提高，特别是拉伸强度，较之非拉伸聚丙烯薄膜成倍提高，BOPP拉伸强度可提高到CPP薄膜的3倍以上！薄膜强度的提高，使做包装时可以应用较薄的薄膜，从而减少用聚丙烯料的消耗量，降低生产成本，因此BOPP备受人们青睐，目前已经成为塑料软包装领域中，生产、消费量最大的品种之一［4～6］。

BOPP是先由PP树脂制得薄片（坯膜），然后加热条件下拉伸、定型而得的，薄片可经由流延方法制得，也可经由吹塑的方法制得。坯膜由流延法生产者，称为平模法双向拉伸聚丙烯薄膜；坯膜由吹塑法生产者，称为泡管法双向拉伸薄膜。平模法双向拉伸聚丙烯薄膜产品有厚度均匀性好、生产线速度高、成本低等众多优点，目前工业化生产的BOPP，基本上均为平模法双向拉伸聚丙烯薄膜。BOPP的主要优点汇集如下：

BOPP力学性能好，有拉伸强度高、弹性模量高、刚性好等优越的力学性能，同时有突出的延伸性及抗弯曲疲劳性，可折叠数百万次；

BOPP薄膜卫生性好，无毒无味无臭，适于食品、药品包装；

BOPP薄膜的防湿性能佳，吸水率<0.01％，阻湿性极佳，通用塑料薄膜中最好品种之一；

BOPP薄膜具有宽广的使用温度范围，它具有良好的耐热、耐寒性，使用温度可达120℃；

BOPP薄膜对商品具有良好的展示效果，表面光泽度高，透明光亮。

此外，它的化学稳定性能极好，除了强氧化剂对其有一定的腐蚀作用外，不溶于其他任何溶剂。

BOPP薄膜规定的物理机械性能见表1-5。

①处理面指经电晕、火焰或等离子体处理的表面。

［摘自中华人民共和国国家标准GB/T10003—2008普通用途双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜］

BOPP薄膜，有通用型薄膜、珠光膜、消光膜、防雾膜、合成纸、无胶复合薄膜、BOPP激光全息防伪薄膜等。

（1）普通型BOPP薄膜　普通型双向拉伸聚丙烯薄膜主要用于印刷、复合、制袋以及胶带等领域。目前，用量最大的是印刷膜，其次是用于涂布的胶带膜。BOPP作为一种印刷基材，具有轻盈透明、防潮抗氧、气密性好、韧性耐折、表面光滑，以及耐热酸碱、溶剂、摩擦、撕裂性佳等优点，而且能再现商品的造型、色彩。

普通型双向拉伸聚丙烯薄膜中的热封型BOPP薄膜，是在制造坯膜时通过共挤出的方法，将需要进行热封的一面，置以一个易热封的共聚丙烯层而得到的。比较常见的热封型BOPP薄膜有香烟包装膜、食品包装膜等（珠光膜也属于可热封BOPP薄膜）等。

热封膜有双面可热封和单面可热封之分，比如香烟包装膜就是一种双面热封膜。

（2）BOPP珠光膜　BOPP珠光膜是一种可热封薄膜，至少是三层共挤的复合膜。三层共挤的珠光薄膜由两个共聚PP的热封层，将含CaCO3母料的均聚PP夹在中间、共挤成片，然后经过拉伸而成。在生产时，尚未呈现珠光光泽的 片材经纵、横方向各拉伸4.0倍左右。片材的中间层（均聚PP层）中均匀分散着微粒状的CaCO3颗粒，拉伸时的直径不发生变化，但在CaCO3颗粒和PP之间形成一个个均匀的微小空洞，这些微小的空洞折射光线，形成特有的“珠光宝气”的外观。

由于珠光母料含有大量的碳酸钙，因此对过滤器的污染（阻塞）特别严重，换网周期短是各个生产厂家经常面临的问题，为延长过滤器更换周期，选用目数较低的滤网往往能够取得较好的效果。

珠光母料的选择是生产珠光薄膜的一个关键，也是获得优异的产品性能和稳定的产品质量的前提条件。国内外生产珠光膜一般采用三层挤出工艺，其膜层结构为ABC（单面热封型）型或ABA型，采用三层共挤出生产珠光薄膜的一大缺陷是珠光母料和增白母料同时加在芯层，这样就常见的银白光泽珠光膜。珠光薄膜的生产越来越多地转向五层共挤出工艺，采用五层共挤出工艺时，珠光母料和增白母料分别加在芯层和次表层中，其膜层结构为ABCBD（单面热封型）型或ABCBA型结构，对产品性能的调节灵活度较大。

珠光薄膜的配方例见表1-6。

三层及五层BOPP珠光膜产品性能对比如表1-7所示。

珠光薄膜的膜具热封性，但强度较低，主要应用在雪糕、冰激凌等冷饮包装；复合一层PE后，可以大幅度提高热封强度。珠光薄膜广泛应用于糖果枕式包装，巧克力、香皂防护包装及各类瓶盖衬垫，并广泛应用于饼干、甜食、糖果、风味小吃、快餐食品包装。

（3）BOPP消光膜　BOPP消光薄膜的特点是低光泽度与高雾度（消光面的光泽度≤10％，雾度≥70％），BOPP消光薄膜具有优异的印刷性能，有不可热封和可热封两种。它的表面设计为消光（粗化）层，通过加入消光母料而制得；消光薄膜外观质感和纸张相似，手感舒适，能够起到遮光的作用，因其表面光泽度大大地降低，主要应用于高档的礼盒包装或者需要避光处理的化工产品的包装。

（4）防雾薄膜　防雾薄膜，顾名思义，具有防止薄膜结雾的功能。BOPP薄膜在包装食品时，往往有防止水雾的产生要求：一方面，食品保鲜和果蔬包装中的内外温度差，易在包装膜上形成一层水滴，即出现所谓的“结露”现象，“结露”的水滴为微生物的迅速繁殖和生长提供了有利条件，特别是采摘或者运输过程中受机械损伤的果蔬，更易因此引起腐烂，防雾薄膜消除水滴、延缓果蔬腐烂的效果值得关注。另一方面，防雾作用，可以使得薄膜保持较高的透明度，提高对内容物的可视度，改善薄膜袋的展示效果，因而有一定的促销效果。

（5）BOPP合成纸　BOPP合成纸为ABA结构，表层添加TiO2，中间层添加CaCO3。它是一种不透明的类似纸张的材料，具有良好的印刷性和抗静电性，广泛地应用于生产印刷地图、名片、菜单、标签、说明书、广告等。它是一种新型塑料制品，也是一种环保产品（生产过程无污染，可以100％回收，循环使用，大量的碳酸钙的加入，节约作为石化产品的聚丙烯的效果明显，有利于人类的可持续发展）。合成纸具有密度小、强度大、抗撕裂、印刷性好、遮光、抗紫外线，、经久耐用、经济环保等特点，被认为是现代纸张生产的一次革命性的进步。

（6）无胶复合薄膜　无胶复合BOPP薄膜是一种复合用基材，它由基膜和热熔复合的功能层组成。基膜为上表层、芯层、下表层结构或者上表层、上次表层、芯层、下次表层、下表层结构。基膜由共挤双向拉伸法制得，其功能层（功能熔体层）由离线挤出复合生产线（淋膜设备）将功能层复合（“淋覆”）到基 膜的表层上而制得。无胶复合BOPP在一定的温度与压力下，无需胶黏剂即可直接与纸张复合。

无胶复合BOPP薄膜具有产品有结构简单、热封强度大、剥离强度高的优点。采用无胶复合BOPP薄膜与纸张复合，可解决传统纸塑复合行业能耗大、污染严重的弊端，消除环境污染及产品中残留的挥发性有机化合物的问题，也有效地节省能源和设备空间，大幅降低生产成本，且适用于加工出口高档印刷复合产品。

由广东德冠包装材料有限公司开发的无胶复合膜，对节能、环保及降低生产成本，均表现出较好的效果，因而在行业中有较好的口碑。

（7）BOPP激光全息防伪薄膜　BOPP激光全息防伪薄膜，也称镭射膜，它是将激光全息图像模压到BOPP薄膜上而制成的产品。激光全息防伪薄膜不仅具有强烈的表面装饰效果，而且以其防伪性好，在防伪包装中发挥着越来越大的作用，广泛应用于轻工、医药、食品、烟草、化妆品、电子行业的商标、有价证券、机要证卡及豪华工艺品等的防伪，也可用于装饰等领域。

BOPP激光全息防伪薄膜分为电化铝烫金转移型和非转移型两大类。电化铝烫金转移型，是经模压镀铝涂胶后与卡纸复合剥离转移再表印加工，或与热封薄膜复合后剥离转移。非转移激光全息防伪薄膜，是经模压或镀铝后模压，与纸制品、薄膜复合或直接用于烟包、酒盒、包装盒、食品袋、礼品袋、拉花膜、圣诞用品等。

激光全息防伪薄膜，对BOPP生产环境、工艺配方等有严格要求。BOPP激光全息防伪薄膜的主要特点如下：

①强度高，透明性好，尺寸稳定性佳；

②模压性能好，模压后全息光栅衍射强度高、均匀性好，亮点、疵点少；

③模压加工条件易于控制；

④后加工适应性好（如镀铝、印刷、涂覆等）；

⑤转移膜，同纸材等复合后剥离转移顺畅，符合后加工使用要求；

⑥与BOPET激光全息防伪薄膜相比，BOPP激光全息防伪薄膜具有热封性能和收缩性能，可直接包装使用。

三、聚酯薄膜

目前能用于塑料软包装的聚酯薄膜有PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PETG（聚对苯二甲酸乙二醇、环戊二醇共聚酯）、PEN（聚对萘二甲酸乙二醇酯）及可降解聚酯PLA（聚乳酸）等，其中PET薄膜的生产、应用量占绝对多数。

（一）PET薄膜

PET薄膜是由聚对苯二甲酸乙二醇酯经双向拉伸而制得的薄膜，由于PET的挤出成型性能较差，只能通过制备厚的坯膜再经双向拉伸制取薄膜，至今尚无非拉伸的PET薄膜的工业化产品，因此人们通常用PET薄膜表示双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，BOPET薄膜的表述则不大使用。

当前在包装领域中，生产应用的PET薄膜的主要特点是综合性能优良，包括：力学性能好，拉伸强度高，耐折、弯曲次数可达10万次；透明度好，透光率达90％；阻隔性好，对氧优良，对氧气的阻隔性明显地高于BOPP而与BOPA相当，属于阻隔性塑料薄膜之列；使用温度范围广，可在-60～120℃的温度范围内使用，短时间内可耐150℃高温；卫生性能好，无毒无味；耐油性、化学稳定性好；价格低廉，按吨位计PET薄膜的价格甚至低于BOPP薄膜，按面积计PET薄膜的价格和BOPP薄膜相当。

由于PET薄膜具有上述种种优点，因而在塑料软包装领域，得到了广泛的应用。

PET薄膜的物理力学性能与BOPP薄膜的比较如表1-8所示［7］。

PET薄膜在包装领域中的应用举例如下。

（1）印刷复合基膜　利用PET薄膜的印刷性、阻隔性、光学性能好，耐高低温、耐油、卫生性佳，机械强度高等优点，常常在印刷之后，通过无溶剂复合及干法复合等工艺，与聚烯烃薄膜等基材复合，制成复合包装材料，用于食品、药品等商品的包装。具体应用见表1-9。

（2）镀铝膜　镀铝PET薄膜是PET薄膜的一种深加工产品，是采用真空蒸镀工艺在PET薄膜表面镀上一层极薄的金属铝而制得的。镀铝薄膜具有良好的金属光泽，且当镀层具有足够大的厚度及良好的致密度时，可大大提高了薄膜对氧气及水蒸气的阻隔性，详见本章第三节。

（3）烫金膜与转移膜

①烫金膜。烫金膜亦称电化铝烫膜，也是一种PET薄膜的深加工产品，是一种特殊的镀铝膜，与普通的镀铝薄膜相比结构上更为复杂，除镀铝层之外，还有离型层、色层和胶黏剂层。

烫金膜生产流程简述如下：

PET基膜→涂布离型层→涂布着色层→真空镀铝→涂布胶黏剂→收卷备烫金用。

烫金膜通过装在烫印机上的模版，在一定的压力与温度条件下，使印刷品和烫印箔在短时间内相互受压，金属箔层（或颜料层）将烫印模版的图文，转印到被烫印制的表面上。

②转移膜。转移膜的结构与烫金膜相近，但应用则不尽相同。它使一中间载体，存在于转移纸基（或塑基）之上，承载被印刷或打印的图案，用于转印到被印制的物品之上的一层化学弹性膜，例如用于生产真空镀铝卡纸，就是将PET膜置于真空镀铝机镀铝后，涂胶、与纸复合，再将PET膜剥离，铝分子层通过胶黏作用，便转移到纸板表面上，卡纸表面仅覆盖一层0.25～0.3μm薄薄而又紧密光亮的铝层（仅是裱铝卡纸铝箔层的1/500），既有高贵美观的金属质感，又使卡纸保留其可降解、可回收的环保属性，PET薄膜在这里仅起铝箔转移的作用，且可多次使用，故称转移膜。

镀铝卡纸的流程如下：

PET基膜→离型层→色层→镀铝层→涂胶层→转移膜（或转移到卡纸上制得镀铝卡纸）。

（4）护卡膜　护卡膜是以PET薄膜为基材，在其上挤涂布一层可热封的热熔胶如EVA而成。护卡膜用于各种证件、文件档案、相片等表面的保护。

（5）可热封膜　可热封膜PET薄膜，是通过共挤出的方法，在PET的表面上，复合一层热封合性能良好的树脂例如PETG（或者其他无定形共聚酯）而制得的薄膜，它具有可热封性（不需要与PE或CPP复合便具有可热封性），简化加工工序，降低包装成本。

（二）PETG热收缩薄膜

PETG由对苯二甲酸、乙二醇和对环己烷二甲醇（CHDM）进行共缩聚而生成的三元共聚体，属于典型的无定形的聚酯共聚物，用它制得的热收缩薄膜，具有高透明、低熔点、高光泽、低雾度、高收缩、可热封的特点，用途十分广泛。

PETG热收缩薄膜，有很好的热收缩性能，收缩率高且可以在较低的温度下收缩，伊斯曼公司的PETG6763所制得的热收缩薄膜在不同温度下收缩的性能如表1-10所示。

根据生产工艺的不同，在受热之后PETG热收缩薄膜可在纵向和横向两个方向同时收缩（双向拉伸热收缩薄膜）或者仅仅在一个方向上收缩（单向拉伸热收缩薄膜）。采用PETG热收缩薄膜用于包装商品，在加热收缩之后，可得到贴体透明、紧束包装物的效果；PETG热收缩薄膜可应用于瓶子的热收缩标签，用它替代PVC薄膜的热收缩薄膜，应用于PET瓶的热收缩标签时，不仅可以得到更大的收缩率、更佳的装饰效果，而且便于包装废弃物的回收利用，环保效应显著。

瓶标签用PETG单向热收缩薄膜的物理机械性能指标见表1-11。

注：纵向同挤出方向，即机向；横向垂直于挤出方向。

PETG应用上的瓶颈是价格相对较高，因此其他成本较低的共聚酯收缩薄膜，也成为人们开发研究的重要对象之一。

（三）PEN薄膜

PEN（对萘二甲酸乙二醇酯）薄膜，也是热塑性聚酯中的一个富有发展前景的品种。与PET相比，其主要特性有：

①耐热性更好，PEN的玻璃化温度Tg比PET高40℃以上，热变形温度要高30℃，薄膜可耐热155℃高温。

②PEN的阻隔性更好，PEN对O2和CO2的阻透率是PET的4～5倍，对水汽的阻透率是PET的3～4倍。

③PEN具有高透明性与良好的抗紫外线性能，在可见光波范围内，具有很好的透明性，同时它又能有效地阻隔波长383nm以下的紫外线。

④PEN的力学性能好，其模量是PET的2.5倍、是PA的5倍。

⑤PEN耐酸、碱性，耐有机溶剂和耐水解性亦优于PET。

BOPEN薄膜和BOPET薄膜一些性能指标的比较见表1-12［8］。

PEN薄膜的应用：价格昂贵是PEN薄膜在包装领域中应用的一大瓶颈，其树脂价格在PET的3倍以上，因此考虑使用PEN与PET树脂进行共挤出，或者与PET树脂的共混物（塑料合金）制取性能较为优良的薄膜，是两条比较可取的途径。

四、尼龙薄膜

尼龙学名聚酰胺，简称PA，是含有酰胺基聚合物的总称。尼龙具有机械强度好，耐油、耐磨、耐热性好，成型方便等诸多优点，是一种常用的工程塑料，广泛地应用于汽车、机械、电气行业之中。基于尼龙的高强度、耐高温以及突出的耐穿刺性、良好的阻隔性和耐油性以及可靠卫生安全性，尼龙薄膜也在包装领域，得到了广泛的应用。

鉴于价格因素，目前作为包装薄膜使用的主要是尼龙6薄膜。芳香尼龙MXD6在尼龙薄膜中阻隔性突出且在高温、高湿条件下仍具很好的阻隔性，被认为是一种性能特别优良的、具有很好发展前景的包装材料，但因价格昂贵，目前应用量尚十分有限。PA薄膜，既可用吹胀法生产，也可用平片法生产，有非拉伸的产品，也有双向拉伸的产品，但在实际应用中，使用最多、最为重要的是双向拉伸尼龙薄膜和尼龙与聚烯烃树脂共挤出而得的多层共挤出薄膜。

（一）双向拉伸尼龙薄膜BOPA

与其他包装薄膜相比，BOPA薄膜有以下突出的优点：

力学性能优越，具有突出的抗穿刺、耐冲击性，是目前所使用的包装薄膜中拉伸强度最好的品种之一；使用温范围广，可在-60～150℃的温度范围内使用，特别适合于冷冻包装，抽真空包装和蒸煮包装；阻隔性能良好，对油脂和氧气等气体均有良好的阻隔性，适于多种食品的包装，如肉类、鱼类、油脂食品、海产类以及对于保香性要求高的食品、蔬菜制品等，采用BOPA薄膜包装的商品，其保存期有望较用通常的包装材料延长1倍以上。此外，BOPA还有良好的光学性能，高的透光率及低的雾度。

BOPA薄膜的物理机械性能见表1-13。

卫生性能符合GB16332规定。

BOPA薄膜与其他薄膜性能的比较见表1-14［9，10］。

BOPA具有较好的印刷性能，但不具热封性，需要与PE、CPP等热封性薄膜复合之后，方能封合制袋，较为常用的复合工艺是干法复合及无溶剂复合。BOPA薄膜性能上的另一个缺点是吸湿性较大，且吸潮后易起皱，因此不能在潮湿的环境下进行加工，车间湿度宜保持在85％以下。

BOPA应用举例见表1-15［11］。

（二）含尼龙层的共挤出薄膜

含尼龙层的共挤出薄膜，主要是尼龙和聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯）搭配的多层共挤出薄膜。尼龙树脂具有良好的阻隔氧气、二氧化碳等气体的性能，但吸湿性大、防潮性差且热封性能较差；聚烯烃树脂的防潮性佳、热封性能好，但对氧气、二氧化碳等气体的阻隔性差，两者间的搭配使用，各自的性能相互弥补，得到使用性能很好的复合薄膜，而且聚烯烃价格较低，采用聚烯烃与之复合之后，复合薄膜的成本较之尼龙薄膜明显降低，有利于推广使用。

尼龙与聚乙烯、聚丙烯间的黏合性差，当尼龙与聚乙烯或聚丙烯复合时，两者层间不能牢固结合，必须使用黏合性树脂，因此共挤出尼龙薄膜至少为三层结构，考虑到尼龙层暴露在空气中，尼龙会吸潮，吸湿的结果尼龙层的尺寸增大，会导致复合薄膜卷曲同时还会降低薄膜的阻隔性，因此实际生产中一般都将尼龙层置于薄膜的中间，制成五层或五层以上的结构。

为了获得高阻隔的共挤出薄膜，人们还经常在薄膜中，增置一个EVOH树脂层，制成聚烯烃/黏合剂/尼龙/EVOH/黏合剂/聚烯烃的6层复合薄膜，EVOH和尼龙层之间黏合良好，不必使用黏合层。EVOH层和尼龙层的匹配，EVOH层大大提高了复合薄膜的阻隔性，尼龙层则大大提高了复合薄膜的机械强度，特别是抗穿刺性，被认为是一种最佳组合。

聚烯烃与尼龙的共挤出薄膜举例如下：

PE/黏合剂/PA/黏合剂/PE；PP/黏合剂/PA/黏合剂/PP（可用于蒸煮包装）；PE/黏合剂/PA/EVOH/黏合剂/PE；PP/黏合剂/PA/EVOH/黏合剂/PP（采用可蒸煮EVOH时，可用于蒸煮包装）。

五、其他包装用塑料薄膜

在其他包装用薄膜中，拟介绍聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚乙烯醇（PVA）等几个品种。

（一）聚氯乙烯薄膜（PVC薄膜）

PVC薄膜是在聚氯乙烯树脂中，加入稳定剂及增塑剂等助剂之后，采用压延法、吹塑法或流延法制得的薄膜。PVC薄膜的优点是容易通过配方的变换，对薄膜的性能进行调节。在各种助剂中，增塑剂的量对薄膜的力学性能影响巨大，通过对增塑剂配入量的调整，可以方便地制得硬质及软质的、不同力学性能的多种薄膜。不加或少量添加增塑剂的称为硬质聚氯乙烯，添加增塑剂较多（大于25％）的称为软聚氯乙烯。硬聚氯乙烯薄膜和软聚氯乙烯薄膜性能之间具有很大的差异，例如前者刚性较大、对氧气二氧化碳等气体的阻隔性较好（接近于PET的水平），属于中阻隔性薄膜，可作为阻隔性材料使用；而软聚氯乙烯薄膜则质地柔软，阻隔性较差，可利用其柔软性与适度透氧的功能，用于鲜肉等商品的“保鲜包装”。PVC硬质薄膜和软质薄膜之间的共性是，透明性和印刷适应性均较好，耐热、耐寒性均较差。PVC薄膜的部分性能指标见表1-16。

作为通用树脂的一种薄膜，PVC薄膜过去曾在包装中发挥过巨大的作用，近年来由于其他塑料包装薄膜的崛起以及PVC薄膜自身的若干缺陷，PVC包装薄膜无论在应用面或应用量方面，均有日益下降的趋势。

PVC薄膜自身的缺陷主要表现在如下两个方面：首先是PVC树脂中的残存单体及PVC所使用的许多增塑剂、稳定剂等助剂对人体有较大的毒害作用，生产食品包装、药品包装用PVC薄膜时，必须对原辅材料以及配方严加控制，控制不当则容易在卫生安全性方面出现问题；同时PVC薄膜的环境保护适应性较差，其废弃物在焚烧时会产生氯化氢甚至可能产生二吖恶英之类的有毒有害物质，对环境会产生污染。

但因PVC薄膜的物理力学性能良好、价格较为低廉等优势突出，PVC薄膜至今包装领域仍有相当广泛的应用，仍不失为塑料包装的一个重要成员。现在PVC薄膜在包装领域比较重要的应用有：热收缩薄膜与瓶用标签，纤维制品与日用杂货的包装，食品保鲜膜、糖果扭结膜以及血浆袋、输液袋等。

PVC热收缩薄膜具有如下特点：其性能上的主要优点是收缩温度较低，收缩温度范围广，光学特性优，刚性可调节，可提供较小的收缩应力；其缺点是热封合强度低，耐低温性较差，用于集合包装可能收缩应力不足以及爽滑性不足。从上述特点可以看出，PVC热收缩薄用于标签薄膜是十分有利的，同时它具有价格低廉的优势，因此虽然PVC瓶用标签近年来受到PETG瓶用标签的冲击，目前应用仍相当普遍。

PVC收缩标签薄膜的性能指标见表1-17。

软质PVC薄膜，以其高透明、高光泽、良好的机械强度以及柔软而良好的手感，在商品的销售包装中占有了相当重要的地位，在纺织品，特别是床上用品如毛毯、羽绒被之类的商品的包装中，应用仍相当广泛。

软质聚氯乙烯薄膜还有一个最为重要的应用领域，即PVC缠绕膜，在新鲜肉类食品及果蔬包装方面，具有较为广泛的市场。

PVC缠绕薄膜的主要优点列举如下［1］：

①适度的透氧性。由于有适度的透氧性，所包装的新鲜的牛、羊肉等食品会保持鲜红色，给人以新鲜感。（如包装薄膜透氧性太差，袋内氧气浓度过低所包装的鲜肉缺氧，肉类表面变成褐色，货架效果低下），因此颇受广大超市青睐。

②适度的透氧及透二氧化碳性，有利于果蔬低水平新陈代谢，从而延长其保存期。

③良好的机械强度，对所包装的商品保护性好，不易被骨头之类的硬物所刺穿。

④具有良好的黏性与回弹性，便于商品包装。

⑤透明性好，并有抗雾级产品，被包装商品的展示性能很好。

基于上述众多的优点，PVC缠绕膜在超市的畜产品、果蔬产品的单个与集合包装、托盘包装以及家用冰箱保鲜用膜等方面的应用均有较为良好的效果。

几种具代表性的软质PVC包装薄膜的性能如表1-18所示。

和聚乙烯、聚丙烯等通用塑料相比，聚氯乙烯包装用薄膜的一个特点是多以单膜的形式使用，作为复合薄膜基膜的应用则不多见。

（二）聚偏二氯乙烯薄膜（PVDC薄膜）

PVDC是聚偏二氯乙烯的简称。PVDC有均聚体和共聚体两个大类，均聚体由偏二氯乙烯聚合而成，共聚体通常由偏二氯乙烯和氯乙烯单体或者偏二氯乙烯和丙烯酸单体共聚而得。由于偏二氯乙烯的均聚体成型加工极其困难，聚偏二氯乙烯的工业产品，基本上均为偏二氯乙烯共聚物。

PVDC薄膜有管膜与平膜两种，前者由吹胀法制得，后者由流延法制造。PVDC薄膜是一种极佳的阻隔性包装材料，它不仅是阻隔性能最好的薄膜之一，且它的阻隔性能不像PVA或EVAL那样受湿度变化的影响，而是比较稳定，即使在高湿度条件下，仍然有高的阻隔性。除极其优良的阻隔性之外，PVDC薄膜还具有良好的透明性和良好的耐热、耐寒性，甚至可以直接包装蒸煮食品，因此在火腿肠等加工食品的生产中得到了很好的应用。

PVDC肠衣薄膜例见表1-19～表1-21［12］。

注：Saran168为美国陶氏公司的PVDC树脂；GG98为日本吴羽化学公司的PVDC树脂，树脂中VDC和VC单体的比例约为85/15。

注：KM10R为日本吴羽化学公司的PVDC树脂。

由于PVDC采用热熔法加工时极易分解，需要采用特定配方及设备，工艺上也需要严加控制，PVDC树脂的熔融加工成膜技术，是塑料制品成型加工中最困难的工艺之一；通过PVDC乳液涂布的方法，赋予PE、PVC、CPP、BOPP、BOPET、BOPA等膜状基材高阻隔性，是一种比较方便可行而效果很好的方法。涂布PVDC乳液，还可以以极少的PVDC树脂，得到上佳的效果，有节约资源、替代高档材料使用、降低成本的功效。涂布PVDC的薄膜，通常人们又习惯于称为K-膜，例如PVDC涂布的BOPP称为K-BOPP、PVDC涂布的BOPET称为K-BOPET等。PVDC涂布的薄膜是目前软包装行业中，干法复合与无溶剂复合使用较多的阻隔性基材之一。

PVDC涂布薄膜示例见表1-22、表1-23［13，14］。

注：典型值为产品性能的检测数据，请勿理解成保证值；若有特殊的性能要求，请先行得到确认。

（三）聚乙烯醇薄膜（PVA薄膜）

聚乙烯醇由醋酸乙烯酯水解制得，是目前最不容易用通用塑料成型设备成型加工的热塑性塑料之一。PVA薄膜经典的制备方法是溶液流延法，近年来熔体流延与吹塑法也在研究之中并取得了积极的进展，但尚有许多需要完善的地方，还未得到广泛的应用。

PVA薄膜具有特别优良的阻隔性，在干燥环境中透氧性接近于零，是通用薄膜中阻隔性最佳的品种，但在潮湿的环境中阻隔性会大大下降，同时还具有较大的吸湿、透湿性。PVA薄膜的特点还有：突出优点是强韧性好，不带静电、有高极性、高透明性、光泽好，又有很好的耐油性和耐有机溶剂性，拉伸强度高，延伸率大，极柔软，手感极好。

PVA薄膜因树脂水解度的不同，有常温水溶和常温不溶性两个大类，分别被称为可溶性薄膜和不溶性薄膜。水溶性薄膜可用于染料、洗涤剂、农药等小包装，采用水溶性薄膜的计量单元包装，使用时有使用方便、计量准确度高、不用直接接触农药、染料等有毒有害物质等优点。常温水不溶者则主要用于高级纺织品及服装等商品的包装，其高透明、高光泽以及不带静电不吸灰尘的特点，对商品有良好的促销作用；常温水不溶类PVA薄膜，也是一种高阻隔性复合薄膜的潜在的阻隔性基材。

在包装领域新近开发的重要性较大的一个产品是以改性PVA树脂溶液为涂布液，对BOPP、BOPET、BOPA等双向拉伸薄膜进行改性所生产的PVA涂布膜，涂层可大幅度提高基膜的阻隔性。以PVA涂布膜为基材，通过干法复合、无溶剂复合等方法所生产的复合薄膜，具有很好的阻隔、透明性且价格适中等优点，被业界认为是最有发展前景的包装材料之一。PVA涂布薄膜示例见表1-24［14］。

① 1atm=101325Pa。
注：APET为PVA涂布PET薄膜；AOP为PVA涂布BOPP薄膜；APA为PVA涂布BOPA薄膜。

本节概略地介绍了包装领域中常见的各种塑料薄膜的一般情况，常见塑料包装薄膜的基本特征的定性描述见表1-25［15］。