收稿日期:2009-10-20
作者简介:谷吉海(1964-),男,哈尔滨人,工学博士,哈尔滨商业大学副教授,主要研究方向为新型功能包装材料、产品包装与质
量在线检测技术。
研究进展
阻隔薄膜在复合软包装材料中的应用与发展动向
谷吉海,董静
(哈尔滨商业大学,哈尔滨150028)
摘要:按阻隔性的赋予方法对复合软包装材料进行了分类,对阻隔薄膜在复合软包装材料中的应用与开发历程进行了综述。通过对铝箔类、树脂类、透明蒸镀陶瓷类阻隔薄膜的市场动向与发展趋势进行分析,指出透明蒸镀陶瓷阻隔薄膜及其复合软包装材料将是今后环境适应型软包装材料开发的重要方向。关键词:阻隔薄膜;复合软包装材料;功能性包装
中图分类号:TB484.3;T S206.4;T B34 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2010)05-0112-05
Application and De ve lo pme nt Tre nd o f Barrie r Films in Co mpositeFle xible Pack -ag e Mate rials
G U J i -hai ,DO NG J ing
(H arbin U niver sity o f Co mmerce ,Harbin 150028,China )
Ab stract :T he co mpo site f lexible package materials were cla ssified by the pro ducing metho ds of their bar rier propertie s .T he applica tion and deve lopment histo ry of barrier films in co mpo site flex ible packag e ma te rials were review ed .T hro ug h analy sis o f market trends o n bar rier films classified as aluminum foils ,resins ,tr ans -parent eva po ratio n plating ceramics ,it is indicated that evapo ratio n plating ce ramic ba rrier films and com po site flexible packag e ma te rials are of gr eat impo rtance as environmental friendly flexible packag e materials in future .Key words :bar rier film s ;co mpo site soft packag e materia ls ;functional packag e
复合软包装材料是指采用层合、挤出和涂布等工艺技术,将2种以上不同材质的基材薄膜进行复合形成的柔性包装材料。基本结构是提供强度支持的基本层、利于封合的封合层,以及特殊功能的功能层
[1]
。对于复合包装材料而言,其阻隔性与膜
的拉伸强度、热封强度等同等重要,直接响包装内容物的品质。特别是用于食品包装的塑料膜复合软包装材料,其阻隔性与包装食品的品质直接相关,目前开发的复合软包装材料多以提高包装材料的阻隔性为目的[2]。
阻隔膜作为阻隔性复合软包装材料的材料,在软包装材料的开发中占据主要地位。本文主要介绍阻隔性复合软包装材料的开发历程以及阻隔膜在复合软包装材料中的应用和发展动向。
1 阻隔性复合软包装材料及其构成
阻隔性复合软包装材料一般是指复合层构中含有良好的氧气阻隔性(简称阻氧性)和水蒸气阻隔性(简称阻湿性)阻隔膜的包装材料。膜的阻湿性和阻氧性与包装内容物的品质密切相关,含水食品的包装材料需有良好的阻湿性来保证食品的口感风味,干燥食品的包装材料同样需要良好的阻湿性来保证食品的防潮变质。包装内容物的氧化、腐败、变色等均与包装材料的阻氧性密切相关。由于复合软包装材料的内层通常采用阻湿性的聚烯烃膜,因此,阻隔性复合软包装材料一般主要是指具有良好的阻气性,尤其是阻氧性良好的包装材料。
阻隔膜可以单独作为软包装材料使用,但更多情况下是与具有热封性能的薄膜复合使用。阻隔性复合软包装材料的基本构成可分3种类型,见图1
。
图1 阻隔性复合软包装材料的构成类型Fig .1T he structure types of fle xible co mpo site
bar rier materials used in package
1)阻隔性基材膜复合软包装材料。构成见图1a ,其特点是首先对实施印刷的基材膜进行阻隔性处理,然后再与热封膜复合成阻隔性软包装材料。这种构成的阻隔性基材膜最先被采用的是玻璃纸(PT ),其后开发的很多阻隔性复合软包装材料大都采用这种构成。
2)中间阻隔膜复合软包装材料。构成见图1b ,其特点是将阻隔膜置于基材膜和热封膜之间,其阻隔膜主要使用铝箔、EVOH (乙烯-乙烯醇共聚物)、PVDC 等阻隔膜。
3)阻隔性热封膜复合软包装材料。构成见图1c ,其特点是将热封膜自身赋予了阻氧性能,一般多使用EVOH 、PVDC 等阻隔性树脂与聚烯烃树脂的共挤出膜,或者镀铝CPP 膜。
另外,也有采用3层以上的复合软包装材料,但增加的膜层只是增加了包装材料的物理强度或者是为了膜与膜之间更好地粘合,所以阻隔性复合软包装材料基本可以归结为以上3种类型。
2 阻隔膜在复合软包装材料中的应用
2.1 阻隔性基材膜复合软包装材料
这种构成的软包装材料最先使用的阻隔膜是玻璃纸。玻璃纸是一种以棉浆、木浆等天然纤维为原料,用胶黏法制成的薄膜,1924年由美国DuPo nt 公司最先生产。玻璃纸具有良好的透明性和印刷适应性,二战后很快成为实用化的阻隔膜。玻璃纸在低湿
度下具有较高的阻氧性,但在高湿度下,其阻氧性却急剧下降,为改善这种特性,采用醋酸乙烯等对玻璃纸进行涂布加工,制成防湿玻璃纸,这种防湿玻璃纸具有良好的热封性能,一段时期曾单独作为阻隔包装材料使用。
1955年以后,随着聚乙烯(PE )的发展普及,开发出了玻璃纸与聚乙烯复合的“乙烯玻璃纸”软包装材料,这是阻隔性复合软包装材料的最初产品。这种复合软包装材料兼具了玻璃纸的阻氧性和PE 的阻湿性,作为一种综合性能的阻隔性包装材料,当时被用于刚开发的方便面等的包装材料上,其构成为PT #300/油墨/LDPE30,阻氧性为20～3m L /(m 2·24h ),阻湿性为15～20g /(m 2
·24h )。其阻隔性与现在的阻隔性包装材料相比虽不是很优越,但在当时已经能够实现阻隔性软包装材料的功能。这种将印刷基材膜赋予阻氧性的方法,成为以后开发多种阻隔性软包装材料的基本思路
[3]
。
此后,利用在基材膜上涂布加工的方法又开发出多种阻隔膜,其中最具代表性的是PVDC 凃布玻璃纸。PVDC 是具有高阻氧、阻湿性的树脂,在玻璃纸上进行涂布处理,可防止其因吸湿发生的性能劣化。随着涂布加工方法逐渐成熟及实用化,又被应用到拉伸塑料膜OPP ,PE T 以及ONY (拉伸尼龙)等基材膜的涂布加工,并作为复合软包装材料中的阻隔层沿用至今。
PVDC 凃层膜又称为K 涂层膜,其优点是可依基材膜的种类和涂层厚度来实现包装物所要求的阻隔性能。其应用领域不仅包括干燥食品、药品以及生鲜肉、腌制野菜等的含水食品,甚至也包括高温蒸煮杀菌的包装领域。K 涂层膜在1960年开始生产直到20世纪80年代后期,在阻隔性基材膜包装材料中,只有K 涂层膜一直被使用[4]。
阻隔性基材膜复合软包装材料使用的各种阻隔膜见表1。
2.1.1 OPP 基材系阻隔膜
OPP 膜通常与热封膜CPP 复合,作为饼干、水果等干燥食品的包装材料使用。OPP 膜的单体具有实用水平的阻湿性,在OPP 膜上涂布PVDC 凃层制成的KOP 膜,又兼具了良好阻氧性,因此KOP 阻隔膜在干燥食品以及肉类加工等含水食品的包装领域得到广泛应用。
PVA (聚乙烯醇)涂布OPP 阻隔膜是KOP 膜的
表1 阻隔性基材膜软包装材料使用的阻隔膜
Tab.1The b arrier films u sed in su bstrates of
flexib le p ack agin g materials for barrie r p rop erty 基材类型阻隔膜名称赋予阻隔性的方法用途
聚丙烯(OPP)
KOP PVDC涂层干燥食品,蒸煮用途PVA涂层
OPP
PVA涂层干燥食品
改良PVA
涂层OPP
PVA改性处理或添
加粘土矿物质等改良
的PVA涂层
干燥食品,含水食品
Co-ex
OPP
PP.EVOH共挤出膜
的压延加工
干燥食品,含水食品
聚酯(PET)
KPE T PVDC涂层干燥食品,蒸煮用途透明蒸镀
PET
蒸镀Al2O3或SiO2
干燥食品,含水食
品,高温蒸煮用途
拉伸尼龙(ONY)
KON PVDC涂层干燥食品,煮沸用途Co-ex
ON Y
NY.M XDNY共挤出
膜
干燥食品,含水食品透明蒸镀
ON Y
蒸镀S iO2或Al2O3干燥食品,蒸煮用途
一种替代品,其特点是干燥状态下具有比PVDC涂层更高的阻氧性,但在高湿度下其阻隔性低下。不过由于PVA涂层在复合包装材料构成中位于具有阻湿性膜OPP与CPP之间,可有效防止阻氧性下降,具有与KOP膜相同的防氧化效果,已被应用于油性干燥食品的包装。另外,为了改善PVA涂布OPP的阻湿性,使其适用于肉类加工等含水食品的包装,采用向涂层剂添加层状粘土矿物质,以提高涂层剂树脂的结晶活化度,从而使其阻湿性得到改善。在OPP 基材系阻隔膜中,还有一种将EVO H作为中间层的共挤OPP阻隔膜[3,5],这种阻隔膜在开发初期存在共挤树脂流动性差异的技术难题,目前已通过技术改进而达到了实用化。
2.1.2 PET基材系阻隔膜
PET膜因为具有良好的强度、热封性和高温蒸煮杀菌时的耐热性,在复合软包装材料中常作为基材膜使用。PET膜构成的阻隔性软包装材料一般是与铝箔复合来实现其阻隔性,而PVDC涂布PET膜(KPE T)一般只限于某些特殊用途的包装材料使用,其应用领域不如KOP阻隔膜。
透明蒸镀PET是在真空镀膜设备上,用物理气象沉积(PVD)或化学气象沉积(CVD)的方法,将SiO2或Al2O3沉积到基材PET表面而制成的一种新型高阻隔膜。具有透明、高阻隔、可微波加热以及良好的环境适应性。该膜的阻氧性和阻湿性均优于PVDC和EVOH阻隔膜,且没有高湿度下的阻隔性下降问题,可替代KOP、KPET和铝箔作为含水食品、粉末颗粒药品、化妆品、入浴剂等领域的包装材料[6]。
2.1.3 ON Y基材系阻隔膜
PVDC涂布ON Y膜(KON Y)既有ONY的高强度,同时又具有较高的阻氧性,在K涂层膜中最具特点。在肉类加工等含水食品、液体充填包装材料、高温蒸煮袋的包装材料中得到广泛应用。
Co-ex ONY膜是一种尼龙共挤拉伸膜,其中间层使用高阻氧的阻隔尼龙MXD6。其批量生产性优良,现已大量替代在肉类加工、含脱氧剂食品包装领域使用的KONY膜。
透明蒸镀尼龙具有比KONY和Co-ex ON Y共挤膜优良的阻隔性能,作为一种新品,主要用于小袋液体的包装材料。
2.2 中间阻隔膜复合软包装材料
中间阻隔膜复合包装材料的最早产品是铝塑复合膜,阻隔层采用铝箔,典型结构为BOPP(BO-PET)/高温胶/铝箔/高温胶/CPP。铝塑复合膜是20世纪60年代美国人为解决宇航员上天食品的包装问题而发明,后经日本人的推广,目前全世界常温下存放保质期较长的蒸煮肉食品,几乎全部采用铝塑复合膜[7]。但铝塑复合膜不透明且不适用微波加热,20世纪70年代,又开发出了透明高阻隔EVOH膜,由于当时的EVOH是由挤出法制备,不能作为基材膜使用,且其气体的阻隔性受湿度影响而明显下降(因其结构中含有羟基,具有亲水性和吸湿性),因此将EVO H置于具有阻湿性的膜与膜之间,构成中间阻隔膜包装材料。由EVOH阻隔膜制成的复合软包装材料,其表层一般采用具有良好阻湿性的OPP,中间层EVOH膜,热封层使用LDPE。用这种复合包装材料制成的袋,尤其适合充氮、CO2等的气调包装,这种包装材料的阻氧值可达1m L/(m2·24h)。另外,利用EVO H树脂良好的热塑性与共挤出技术,还开发出了适用于火腿和肉肠包装的收缩扭结包装材料而沿用至今,典型结构为PE/EVOH/PE,PE/NY/ EVO H/PE,PET/N Y/EVOH/PE等[8]。
另外,随着PVDC制膜技术的成熟,PVDC膜作为中间阻隔层的复合软包装材料得到快速发展,其典型结构为BOPP/PVDC/CPP及BOPA/PVDC/ CPP。这种中间阻隔层复合膜全透明,更加柔软,适用于肉食品真空贴体包装,可微波加热,价格只相当
于铝塑复合膜的80%[9],因此可在相当大的范围内替代铝塑复合膜作为肉制品的包装材料。
中间阻隔膜包装材料与其它类型的阻隔性复合软包装材料相比层数多且价格高,但是这种复合包装材料使用的阻隔膜,具有铝箔的高阻隔性以及收缩扭结加工的适应性,目前在火腿肠工业化大批量生产中得到广泛应用。
2.3 阻隔性热封膜软包装材料
复合软包装材料的热封层一般采用聚烯烃树脂,作为包装材料具有实用性的阻湿性。阻隔性热封膜软包装材料是指在热封膜上赋予其氧气的阻隔性。最先开发的阻隔性热封膜是镀铝CPP,起初由于蒸镀铝膜厚度不均以及针孔等原因,这种热封膜只是被置于印刷基材膜的内侧,作为显衬印刷效果的装饰膜来使用。1980年以后,随着蒸镀膜厚以及针孔等问题的解决,镀铝CPP作为阻隔性包装材料被用于快餐点心的包装材料。
另外在欧美市场,EVOH,PVDC与聚烯烃树脂的共挤出膜发展很快,并被作为阻隔性热封膜来使用[8],这些共挤出阻隔膜,一般与PET膜粘合作为阻隔包装材料使用,适用于从干燥食品到含水食品的包装材料。
3 复合软包装材料阻隔膜的发展动向
目前,阻隔性复合软包装材料中应用的阻隔膜主要有3类,即阻隔性树脂类阻隔膜,包括PVDC涂层膜(KOPP,KPET,KONY)、PVDC膜(无拉伸、双向拉伸和共挤出膜)、EVOH膜(无拉伸、双向拉伸和共挤出膜)、PVA膜(PVA涂布OPP,PET,ON Y以及双向拉伸PVA)、芳香尼龙M XD6膜(双向拉伸和共挤膜);铝箔类阻隔膜,包括铝箔和镀铝膜(镀铝PET,OPP,CPP,ON Y);透明蒸镀膜,包括Al2O3蒸镀膜(基材PET,ON Y)和SiO2蒸镀膜(基材PET, ON Y)。从阻隔膜的开发历程以及在阻隔性包装材料中的应用来看,铝箔和PVDC涂层膜在阻隔性复合软包装材料中一直处于主流地位,到20世纪80年代中期,PVDC阻隔膜发展到高峰,世界PVDC的产能达到17万吨/年,后来由于EVOH,PVA阻隔膜以及双向拉伸尼龙膜的问世,尤其是1997-1998年发生的有关含氯系塑料回收焚烧可能产生致癌物质二恶英等的争论,使PVDC的发展大受影响,世界PVDC产能一度曾降低到9万吨/年。近年来,随着对PVDC阻隔膜认识的进一步深入,认为PVDC膜的负面影响相对其正面作用是微不足道,尤其是PVDC膜稳定的阻氧性、阻湿性以及优异的性价比和军品包装对保质期的高要求,近年来PVDC阻隔膜并未因EVOH阻隔膜的竞争以及白色污染的宣传而减产,反而随着应用的开拓而有所发展,近几年产量又回升到13万吨/年[10-11]。可以预计在一段时期内,铝箔和PVDC阻隔膜在阻隔性复合软包装材料中的主流地位还将延续。
EVO H和PV A阻隔膜在树脂类阻隔膜中具有最高水平的气体阻隔性,且其回收焚烧后不产生有毒气体,在20世纪90年代开始,曾一度作为PVDC阻隔膜的替代品获得较快发展。但由于EVOH和PVA阻隔膜的阻气性受包装物的水分影响较大,且其性价比与PVDC比也不具优势(PVDC树脂的价格不足EVOH的一半),因此,不能期望它完全依靠替代PVDC阻隔膜获得增长。目前PVA阻隔膜主要用于干燥食品的包装材料,如日本东盛隆(東セロ)公司于1997年开发的PVA涂布阻隔膜“A-OP BH”,在干燥食品包装领域已达到了60%的市场份额。EVO H阻隔膜主要作为中间阻隔层复合包装材料用于火腿、果汁、调料等含水食品的包装材料。另外,利用EVOH阻隔膜对药效成分的低吸附性、耐挤压性和耐有机溶剂特性,日本的可乐丽(Kuraray)公司开发出了适用于药品(PET/EVA L)、牙膏软管(LDPE/EVAL/LDPE)和化妆品(H DPE/EVAL/ H DPE)包装的复合软包装材料[8]。
透明蒸镀膜是20世纪80年代为替代铝箔和K 涂层膜而开发的一种高阻隔膜,由于技术与成本等原因,目前只在日本和欧美等少数几个国家实现了产业化,且以日本的产量居首。日本2005年PET基材的透明蒸镀膜产量已达1万多吨,尼龙基材的透明蒸镀膜达1700多吨,其中尤以PET基材蒸镀Al2O3膜为主流[12]。其产品系列中有与铝箔阻隔性接近的等级、高温蒸煮且适合微波加热多个等级。如东洋纺织开发的Al2O3和SiO2二元蒸镀高阻隔膜VE100～VE500系列[13],其V E500的阻氧值和阻湿值分别达到0.3m L/(m2·24h·0.1M Pa)和0.5g/(m2·24h ·0.1MPa),这种二元蒸镀膜克服了SiO2蒸镀膜阻隔性较低且着色,Al2O3蒸镀膜较硬易开裂加工适应性较差的缺点,兼具优良的阻隔性、无色透明和良好的
加工适应性,已被应用于含水食品、粉状颗粒药品包装材料以及电子元器件等的防静电包装材料。日本凸版印刷开发的G L和GX系列A l2O3蒸镀阻隔膜[14-15],其GX-P-F膜的阻氧值和阻湿值分别达到0.2m L/(m2·24h·0.1M Pa)和0.05g/(m2·24h·0.1MPa),其水蒸气的阻隔性几乎达到了铝箔的等级。应用领域已从初期的替代KPET,KOP和铝箔,逐步形成了自己的应用领域,如透明蒸煮袋、微波加热袋等。GX系列阻隔膜除具有超高的水蒸气阻隔性外,还具有良好的绝缘性和较低的热传导性,利用这些特性,可替代铝箔作为电子产品的包装材料以及工业原材料和光学部件原材料等(如太阳能电池板底座绝缘膜,冷库、保温车、冰柜的隔热镶板的隔热膜等),目前已被确认为一种应用前景及其广阔的超高阻隔膜。
4 结语
随着全球范围环保问题的重视,阻隔性复合软包装材料的开发不仅要满足阻隔性要求,而且还应考虑环境适应性问题,多功能、高性能、低污染、低环境负荷已经成为阻隔膜开发的发展方向。虽然铝箔和PVDC因技术与成本优势在阻隔膜中仍占主导地位,但近年来新型环境适应型PVA涂布OPP阻隔膜、EVO H与OPP共挤阻隔膜,尤其是透明蒸镀阻隔膜在日美等国家已得到快速发展,并已在某些包装领域替代PVDC和铝箔。我国作为目前世界第二包装大国,在透明蒸镀阻隔膜的研究开发方面明显滞后,因此研究开发透明蒸镀陶瓷阻隔膜,并将其以某种方法结构复合成适用各类产品包装的阻隔性软包装材料,将是今后该领域研究的重要课题。
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薄膜材料的应用与发展 薄膜材料的发展以及应用，薄膜材料的分类，如金刚石薄膜、铁电薄膜、氮化碳薄膜、半导体薄膜复合材料、超晶格薄膜材料、多层薄膜材料等。各类薄膜在生产与生活中的运用以及展望。 1 膜材料的发展 在科学发展日新月异的今天，大量具有各种不同功能的薄膜得到了广泛的应用，薄膜作为一种重要的材料在材料领域占据着越来越重要的地位。 自然届中大地、海洋与大气之间存在表面，一切有形的实体都为表面所包裹，这是宏观表面。生物体还存在许多肉眼看不见的微观表面，如细胞膜和生物膜。生物体生命现象的重要过程就是在这些表面上进行的。细胞膜是由两层两亲分子--脂双层膜构成，它好似栅栏，将一些分子拦在细胞内，小分子如氧气、二氧化碳等，可以毫不费力从膜中穿过。膜脂双层分子层中间还夹杂着蛋白质，有的像船，可以载分子，有的像泵，可以把分子泵到膜外。细胞膜具有选择性，不同的离子须走不同的通道才行，比如有K＋通道、Cl－通道等等。细胞膜的这些结构和功能带来了生命，带来了神奇。 2 膜材料的应用 人们在惊叹细胞膜奇妙功能的同时，也在试图模仿它，仿生一直以来就是材料设计的重要手段，这就是薄膜材料。它的一个很重要的应用就是海水的淡化。虽然地球上70％的面积被水覆盖着，但是人们赖以生存的淡水只占总水量的2.5％～3％，随着人口增长和工业发展，当今世界几乎处于水荒之中。因此将浩瀚的海水转为可以饮用的淡水迫在眉睫。淡化海水的技术主要有反渗透法和蒸馏法,反渗透法用到的是具有选择性的高分子渗透膜,在膜的一边给海水施加高压,使水分子透过渗透膜,达到膜的另一边,而把各种盐类离子留下来,就得到了淡水。反渗透法的关键就是渗透膜的性能,目前常用有醋酸纤维素类、聚酰胺类、聚苯砜对苯二甲酰胺类等膜材料.这种淡化过程比起蒸法法,是一种清洁高效的绿色方法。 利用膜两边的浓度差不仅可以淡化海水,还可以提取多种有机物质。工业生产中，可用膜法过滤含酚、苯胺、有机磺酸盐等工业废水，膜法过滤大大节约了成本,有利于我们的生存环境。 膜的应用还体现在表面化学上面。在日常生活中,我们会发现在树叶表面,水滴总是呈圆形,是因为水不能在叶面铺展。喷洒农药时,如果在农药中加入少量的润湿剂(一种表面活性剂),农药就能够在叶面铺展,提高杀虫效果,降低农药用量。 更重要的，研究人员还将膜材料用于血液透析，透析膜的主要功能是移除体内多余水份和清除尿毒症毒素，大大降低了肾功能衰竭患者的病死率[1] 3 膜材料的分类 近年来,随着成膜技术的飞速发展,各种材料的薄膜化已经成为一种普遍趋势。 薄膜材料种类繁多,应用广泛,目前常用的有：超导薄膜、导电薄膜、电阻薄膜、半导体薄膜、介质薄膜、绝缘薄膜、钝化与保护薄膜、压电薄膜、铁电薄膜、光电薄膜、磁电薄膜、磁光薄膜等。目前很受人们注目的主要有一下几种薄膜。 3.1金刚石薄膜 金刚石薄膜的禁带宽，电阻率和热导率大，载流子迁移率高，介电常数小，击穿电压高，是一种性能优异的电子薄膜功能材料，应用前景十分广阔。 近年来,随着科技的发展,人们发展了多种金刚石薄膜的制备方法,比如离子束沉积法、磁控溅射法、热致化学气相沉积法、等离子化学气相沉积法等.成功获得了生长速度快、具有较高质量的膜,从而使金刚石膜具备了商业应用的可能。
薄膜材料简介 薄膜具有良好的韧性、防潮性和热封性能，使用非常广泛；PVDC薄膜适合包装食品，并能长时间保鲜；而水溶性PV A薄膜不必开封直接投入水中即可使用；PC薄膜无味、无毒，有类似玻璃纸的透明度和光泽，可在高温高压下蒸煮杀菌。本文将主要介绍几种塑料薄膜的性能及其使用。 从商品生产到销售，再到使用，包装件要经过储存、装卸、运输、货架陈列以及在消费者手中存放，这个过程中即可能遇到严寒、酷暑、干燥、潮湿等恶劣的自然气候条件，也要遭受振动、冲击和挤压等各种机械破坏，甚至还有微生物和虫类的侵害。要保证商品的质量，主要依靠包装材料来保护，所以包装材料非常重要。 塑料薄膜是最主要的软包装材料之一，塑料薄膜的种类繁多，特性各异，根据薄膜的不同特性，其用处也不同，下面介绍几种常见的塑料薄膜： 聚乙烯薄膜 PE薄膜使用大量最大的塑料包装薄膜，约占塑料薄膜总耗用量的40%以上。PE薄膜虽然在外观、强度等方面并不十分理想，但它具有良好的韧性、防潮性和热封性能，且加工成型方便，价格便宜，所以使用非常广泛。 1、低密度聚乙烯薄膜。LDPE薄膜主要采用挤出吹塑法和T模法生产的LDPE薄膜是一种柔韧而透明的薄膜，无毒、无嗅，厚度一
般在0.02～0.1?L之间。具有良好的耐水性、防潮性、耐旱性和化学稳定性。大量用于食品、药品、日用品及金属制品的一般防潮包装和冷冻食品的包装。但对于吸湿性大，防潮性要求较高的物品，则需要采用防潮性更好的薄膜和复合薄膜包装。LDPE薄膜的透气率大、无保香性且耐油性差，不能用于易氧化食品、风味食品和含油食品的包装。但透气性好使它能用于水果、蔬菜等新鲜物品的保鲜包装。LDPE 薄膜的热粘合性和低温热封性好，因此常用作复合薄膜的粘合层和热封层等，但由于其耐热性差，故不能用作蒸煮袋的热封层。 2、高密度聚乙烯薄膜。HDPE薄膜是一种韧性的半透明薄膜，其外观为乳白色，表面光泽度较差。HDPE薄膜的抗张强度、防潮性、耐热性、耐油性和化学稳定性均优于LDPE薄膜，也可以热封合，但透明性不如LDPE。HDPE可制成厚度为0.01?L的为薄薄膜，其外观和薄绢纸很相似，手感舒服，又称拟纸膜。它具有良好的强度、韧性和开口性，为增强拟纸感和降低成本，可加入少量的轻质碳酸钙。HDPE拟纸膜主要用于制作各种购物袋、垃圾袋，水果包装袋和各种食品包装袋等。因其气密性差，不具有保香性，因此包装食品的贮藏期不长。另外，HDPE薄膜因耐热性好，可用作蒸煮袋的热封层。 3、线型低密度聚乙烯薄膜。LLDPE薄膜是近来发展的聚乙烯薄膜新品种,和LDPE薄膜相比，LLDPE薄膜具有更高的抗拉、抗冲击强度，乃撕裂强度和耐穿刺性。在和LDPE薄膜具有同等强度和使用性能的情况下，LLDPE薄膜的厚度可减至LDPE薄膜的20～25%，因而使成本大幅度降低。即使用作重包装袋其厚度也只需0.1?L就能
膜材料发展前景与展望 一、国内外经济对膜产业的重大需求 近几十年发展起来的膜技术是以具有选择透过性的膜材料作为核心，在膜两侧推动力下，实现混合物分离、提纯、浓缩的分离技术。与过滤、精馏、萃取、蒸发等传统分离技术相比，膜技术具有能耗低、分离效率高、设备简单、无相变、无污染等优点，因此被称为新型高效分离技术。作为一种高新技术，膜技术并不是高不可攀的，实际上，它就在我们身边。比如，随处可购买到的纯净饮用水绝大部分采用膜技术净化得到；为保持乳品的营养价值及水果的风味，牛奶、酸奶、奶酪等也可以采用膜技术进行除菌、浓缩及杂质去除。 在21世纪的多数工业中，膜技术将扮演重要角色，在水资源、能源、环境、传统产业改造等领域发挥重大作用。 在缓解水资源短缺方面，预计到2050年，我国缺水总量将达4000亿m3，因缺水而导致的工业总产值损失大约2000亿元，农业总产值损失大约1500亿元。膜法海水淡化技术、膜法水质净化技术、膜及其集成技术将成为解决我国北方资源性缺水、南方水质性缺水和城市缺水的有效手段。 在化工与石油化工领域，分离过程能耗占到了总能耗的70％左右，分离效率低还导致了严重的环境污染问题。膜分离技术可以高效低能耗地实现高精度分离，是过程工业节能降耗的共性技术之一。譬如，膜法精密过滤代替蒸发，可节能40％以上，减少溶剂消耗量30%以上；膜法渗透汽化技术代替精馏，进行有机物脱水，可节能50％
以上；膜技术是过程工业减排的关键支撑技术，采用膜法处理油田回注水、焦化废水等，可实现工业废水循环利用，减少废水排放量；采用膜法可以实现废酸、废碱资源化利用，实现废液零排放。 此外，膜技术还是改造传统产业、推进相关行业技术进步的高新技术，可以说，膜技术的发展得到了全球范围的高度重视，美国、日本、欧洲等多国政府将膜技术作为21世纪高新技术进行研究与开发，制定了相应的研究开发计划，促进了膜技术和产业的强劲发展。我国政府对膜技术的研究和开发同样十分重视，自“六五”以来，已连续六个五年计划都把膜技术作为重点项目进行支持。2010年出台《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将高性能膜材料列入战略性新兴产业，为膜技术和膜产业的自身发展，膜应用市场的培育带来了前所未有的机遇。 经过5O多年的发展．中国膜产业逐渐走向成熟。特别是近20年来，中国膜产业高速增长，总产值从1993年2亿元人民币上升到20O8年200亿元(膜行业总产值是指膜制品、膜组件、膜附属设备及相关工程的总值，膜制品与膜组件是整个行业的核心)。 在21世纪的许多工业中，都将膜技术的重要性提升到了战略高度。2009年我国膜产业总产值约240亿元，2010年约300亿元。按照目前年均30%的增幅，未来5年我国膜产业有望突破1000亿元。可以预见，膜技术将迎来产值大幅增加的黄金十年，它所带动的相关产业产值总量更是不可估量。膜技术将在水资源、能源、环境、传统产业改造等领域发挥重大作用。
复合软包装粘合剂
复合软包装粘合剂 无溶剂型单组分聚氨酯胶粘剂 MOR-FREE B 57 产品类型 MOR-FREE B 57 是在高温下使用的无溶剂型单组分聚氨酯胶粘剂。 应用范围 MOR-FREE B 57 适用于塑料薄膜OPP/PE以及铝箔与纸张，纸板的复合。 胶粘剂与待复合材料中的其他组分：油墨，薄膜助剂，涂层，以及包装的内容物之间可能会发生相互作用，并导致无法预见的质量变化。因此，在正式生产前，必须先进行试验，以确认胶粘剂与复合材料及被包装物之间的适合性。 在尼龙/聚乙烯基乙酸乙酯结构中，可能会发生亚甲基二苯异氰酸盐的迁移。 食品规范 MOR-FREE B 57符合美国FDA的CFR21，§175.105 所规定的食物卫生标准要求。 产品数据Morfree B 57 NCO－组分 －含固量 %100 －粘度(100°C) mPa×s825 ± 75 －比重 (g/ml) 1.20 ± 0.01
产品类型 Robond CS 1004 是一种应用在软包装方面的水溶性冷封胶粘剂, 适用性广, 气味很小, 在压力作用下, 即可与自身粘合, 提供良好的封口强度。包装速度快,没有收缩效应。 应用范围 Robond CS 1004 特别适用于未经过处理的BOPP薄膜，BOPP珠光膜, 以及有丙烯酸和PVdC涂层的BOPP薄膜。 冷封胶与待涂材料中的其他组分以及包装的内容物之间可能会发生相互作用，并导致无法预见的质量变化。因此，在正式生产前，必须先进行试验，以确认冷封胶与包装材料及被包装物之间的适合性.。 食品规范 Robond CS 1004 符合德国BGA食物包装条例和美国FDA的C FR21, §175.105 所规定的食物卫生标准要求。 产品典型数据Robond CS 1004 －含固量 %55 －粘度 (秒/20°C)18 (ISO 2431) －pH值9.5-10.5 －比重 (g/ml)0.98 －颜色奶白色 －干膜表观轻雾样, 稍硬
1.复合材料的分类方法？ 复合材料的分类方法也很多。常见的有以下几种。 按基体材料类型分类聚合物基复合材料以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料。 金属复合材料以金属为基体制成的复合材料，如铝墓复合材料、铁基复合材料等。 无机非金属基复合材料以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。 按增强材料种类分类 玻璃纤维复合材料。 碳纤维复合材料。 有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料。 金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料。 陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合材料。 此外，如果用两种或两种以上的纤维增强同一基体制成的复合材料称为“混杂复合材料”。混杂复合材料可以看对免戈趁两种或多种单一纤维复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。 按增强材料形态分类 连续纤维复合材料作为分散相的纤维，每根纤维的两个端点都位于复合材料的边界处。 短纤维复合材料短纤维无规则地分散在基体材料中制成的复合材料。 粒状填料复合材料微小颗粒状增强材料分散在基体中制成的复合材料。 编织复合材料以平面二维或立体三维纤维编织物为增强材料与基体复合而成的复合材料。 按用途分类 复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。 2.举例说明复合材料在现代工业中的应用？ <1>建筑工业中，复合材料广泛应用于各种轻型结构房屋，建筑装饰、卫生洁具、冷却塔、储水箱、门窗及其门窗构件、落水系统和地面等。 <2>化学工业中，复合材料主要应用于防腐蚀管、罐、泵、阀等。 <3>交通运输方面，如汽车制造业中，复合材料主要应用于各种车身结构件、引擎罩、仪表盘、车门、底板、座椅等；在铁路运输中用于客车车厢、车门窗、水箱、卫生间、冷藏车、储藏车、集装箱、逃生平台等。
简述薄膜材料的特征举例说明薄膜材料 的用途不少于4例 【篇一：简述薄膜材料的特征,举例说明薄膜材料的用途 (不少于4例)】 第四章薄膜材料与工艺 1、电子封装中至关重要的膜材料及膜技术 1.1 薄膜和厚膜 1.2 1.3成膜方法 1.4 电路图形的形成方法 1.5 膜材 料 2、薄膜材料2.1 导体薄膜材料 2.2 电阻薄膜材料 2.3 介质薄膜材 料 2.4 功能薄膜材料 1、电子封装工程中至关重要的膜材料及膜技术 薄膜和厚膜电子封装过程中膜材料与膜技术的出现及发展，源于与 电器、电子装臵设备向高性能、多功能、高速度方向发展及信息处 理能力的急速提高系统的大规模、大容量及大型化要求构成系统的 装臵、部件、材料等轻、薄、短、小化晶体管普及之前真空电子管 的板极、栅极、灯丝等为块体材料，电子管插在管座上由导管连接，当时并无膜可言 20世纪60年代，出现薄膜制备技术在纸、塑料、 陶瓷上涂刷乃至真空蒸镀、溅射金属膜，用以形成小型元器件及电 路等进入晶体管时代从半导体元件、微小型电路到大规模集成电路，膜技术便成为整套工艺中的核心与关键。 1、电子封装工程中至关重要的膜材料及膜技术薄膜和厚膜与三维块 体材料比较：一般地，膜厚度很小，可看作二维膜又有薄膜和厚膜 之分经典分类：制作方法分类：块体材料制作的（如经轧制、锤打、碾压等）——厚膜膜的构成物一层层堆积而成——薄膜。 Ａｌ特点Ｓｉ基ＩＣ常用导体材料与作为ＩＣ保护膜的ＳｉＯ间的 附着力大对于ｐ型及ｎ型Ｓｉ都可以形成欧姆接触可进行引线键合 电气特性及物理特性等也比较合适价格便宜作为ＩＣ用的导体普遍 采用随环境、气氛温度上升，Ａｌ与Ａｕ发生相互作用，生成金属 间化合物，致使接触电阻增加，进而发生接触不良当Ａｌ中通过高 密度电流时，向正极方向会发生Ａｌ的迁移，即所谓电迁移在５０ ０以上，Ａｌ会浸入下部的介电体中在ＭＯＳ元件中难以使用尽管 Ａｌ的电阻率低，与Ａｕ不相上下，但由于与水蒸气及氧等发生反应，其电阻值会慢慢升高。 al与au会形成化合物al端子与au线系统在300下放置2～3ｈ， 或者使气氛温度升高到大约４５０，其间的相互作用会迅速发生， 致使键合部位的电阻升高此时，上、下层直接接触，au、al之间形
第六章 薄膜材料及其应用（1） 主要内容 一、超硬薄膜 二、智能薄膜 三、纳米薄膜 四、三族元素氮化物薄膜 五、巨磁和庞磁薄膜 六、铁电薄膜 七、红外敏感薄膜 八、人工周期调制材料 一、超硬薄膜 材料的硬度不仅取决于材料的宏观性质（弹性和塑性），而且 也取决于材料的微观性质（原子间的相互作用力）。合成超硬材料对于了解原子间相互作用的微观特性与宏观特性间的基本关系，以及纯技术的应用都十分重要。 超硬材料（包括已有超硬材料和理论预言超硬材料）可以分为三类： 1. 由周期表中第2、3周期的轻元素所形成的共价和离子-共价化合物； 2. 特殊共价固体，包括各种结晶和无序的碳材料； 3. 与轻元素形成的部分过渡金属化合物，如：硼化物、碳化物、氮化物和氧化物。 超硬材料的特点 1. 超硬材料在正常条件下大多是亚稳相； 2. 绝大多数超硬材料都是共价型或离子型固体； 3. 过渡金属化合物超硬材料具有共价键和金属键； 4. 超硬材料在元素周期表中都由位于中间位置的主族元素组成，这些元素具有最小离子、共价或金属半径，且固态中的原子间具有最大的结合能； 5. 元素中电子壳层的周期填充使固体中的原子半径或分子体积呈规律性变化； 6. 元素固相在变化时，如具有最小摩尔体积，则具有最大的体弹性模量、最大的结合能和最高的熔点。满足Aleksandrov 关系： k 为体弹性模量，Vm 为摩尔体积，Ec 为结合能 对单一元素的固体， 绝大多数在1-4； （一）由原子序数较小的元素形成的超硬化合物 这些超硬材料由位于第2、3周期中的元素如：铍、硼、碳、氮、氧、铝、硅、磷 的化合物组成。它们能形成三维刚性点阵、原子间具有较强的共价键。典型的离子-共价化合物例子是氧化物，如：刚玉Al2O3，超石英（SiO2的高压相）。 这些超硬化合物主要有：BeO 、B6O 、P2O5、Al-B-O 系统、CNx 、SiC 、Be2C 、Si3N4及其它硼碳化合物、硼磷化物、硼硅化物等。 （二）碳材料 由于C 原子间存在不同类型的化学键合，所以C 存在大量的同素异构体和无序相。如 sp3 C 杂化键合形成的金刚石，是最硬的的已知材料。所以可将碳划到特殊材料。 单晶金刚石的维氏硬度达70-140GPa 。另一sp3 C 杂化键合形成的六方金刚石具有与金刚石类似的力学性质。近年来，利用各种沉积技术，制备了高sp3 键合度的非晶碳膜，也称类金刚石薄膜。它的显微硬度达到70GPa 。足球烯C60是有C 的sp2 原子键合形成m c V E k ∝160.5/E kV c m -≡
薄膜技术在能源材料中的应用——薄膜太 阳能电池 一概述 能源和环境是二十一世纪面临的两个重大问题，据专家估算，以现在的能源消耗速度，可开采的石油资源将在几十年后耗尽，煤炭资源也只能供应人类使用约200年。太阳能电池作为可再生无污染能源，能很好地同时解决能源和环境两大难题，具有很广阔的发展前景。照射到地球上的太阳能非常巨大，大约40 min照射到地球上的太阳能就足以满足全球人类一年的能量需求。因此，制备低成本高光电转换效率的太阳能电池不仅具有广阔的前景，而且也是时代所需。 太阳能电池行业是21世纪的朝阳行业，发展前景十分广阔。在电池行业中，最没有污染、市场空间最大的应该是太阳能电池，太阳能电池的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。 太阳能电池种类繁多，主要有硅太阳能电池、聚光太阳能电池、无机化合物薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、纳米晶薄膜太阳能电池和叠层太阳能电池等几大类[1]。 二薄膜太阳能电池。 1、薄膜硅太阳能电池 薄膜硅太阳能电池(硅膜厚约50μm)的出现，相对晶体硅太阳能电池，所用的硅材料大幅度减少，很大程度上降低了晶体硅太阳能电池的成本。薄膜硅太阳能电池主要有非晶硅(a—Si)、微晶硅(μc—Si)和多晶硅(p-Si)薄膜太阳能电池，前两者有光致衰退效应，其中μc—Si薄膜太阳能电池光致衰退效应相对较弱但μc-Si薄膜沉积速率低(仅1.2 nm/s) ，光致衰退效应致使其性能不稳定，发展受到一定的限制，而后者则无光致衰退效应问题，因此是硅系太阳能电池
的发展方向[1]。 太阳能电池是制约太阳能发电产业发展的瓶颈技术之一。目前主要的研究工作集中在新材料、新工艺、新设计等方面，其目的是为了提高电池转换效率和降低电池制造成本。制造太阳能电池的材料主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及其他新型化合物半导体材料，其中非晶硅属直接转换型半导体，光吸收率大，易于制成厚度0．5微米以下、面积l平方米以上的薄膜，并且容易与其他 原子结合制成对近红外高吸收的非晶硅锗集层光电池，这是目前的主攻方向之一；另一种是非晶硅和多晶硅混合薄膜材料，它转换率高、用材省，是新世纪最有前途的薄膜电池之一。 2、无机化合物薄膜太阳能电池 选用的无机化合物主要有CdTe，CdS，GaAs，CulnSe2(CIS)等，其中CdTe的禁带宽度为1．45 eV(最佳产生光伏响应的禁带宽度为1．5 eV)，是一个理想的半导体材料，截止2004年，CdTe电池光电转化效率最高为16．5％；CdS的禁带宽度约为2．42 eV，是一种良好的太阳能电池窗口层材料，可与CdTe、SnS和CIS等形成异质结太阳能电池；GaAs的禁带宽度为1．43 eV，光吸收系数很高，GaAs单结太阳电池的理论光电转化效率为27％，目前GaA/Ge单结太阳电池最高光电转换效率超过20％，生产水平的光电转换效率已经达到19～20％，其与GalnP组成的双节、三节和多节太阳能电池有很大的发展前景；CIS薄膜太阳能电池实验室最高光电转化效率已达19．5％，在聚光条件下(14个太阳光强)，光电转化效率达到21．5％，组件产品的光电转化效率已经超过13％；CIS 薄膜用Ga部分取代In，就形成Culn1-x Ga x Se2 (简称CIGS)四元化合物，其薄膜的禁带宽度在1．04～1．7 eV范围内可调，这为太阳能电池最佳禁带宽度的优化提供了机会，同时开发了两种新的材料，用Ga完全取代In形成CuGaSe2，用S完全取代Se形成CulnS2，以备In、Se资源不足时可以采用。但是，Cd和As是有毒元素，In和Se是稀有元素，严重地制约着无机化合物薄膜太阳能电池的大规模生
复合软包装结构及功能设计应用 1、食品类包装 （1）蒸煮包装袋 产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。 设计结构： 透明类：BOPA/CPP，PET/CPP，PET/BOPA/CPP，BOPA/PVDC/CPP PET/PVDC/CPP，GL-PET/BOPA/CPP 铝箔类：PET/AL/CPP，PA/AL/CPP PET/PA/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP 设计理由： PET：耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。 PA：耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。 AL：最佳阻隔性，耐高温。 CPP：为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。 PVDC：耐高温阻隔材料。 GL-PET：陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。 对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。（2）膨化休闲食品 产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。设计结构：BOPP/VMCPP 设计理由：BOPP与VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCPP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。 （3）大酱包装袋 产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。 设计结构：KPA/S-PE 设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。 （3）饼干包装 产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。 设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP 设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。 VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。 S-CPP低温热封性好、耐油。 （5）奶粉包装 产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。 设计结构：BOPP/VMPET/S-PE 设计理由：BOPP印刷性好，光泽好，强度好，价格适中。 VMPET阻隔性好，避光，韧性好，具金属光泽以采用增强型PET镀铝为佳，AL 层厚。 S-PE抗污染封口性好，低温热封性。 （6）绿茶包装 产品要求：防变质、防变色、防变味，也就是防止绿茶所含的蛋白质、叶绿素、儿茶酸、维C类氧化。
包装印刷软包装材质与分类(doc 11页)
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1)干式涂布有机溶剂粘合剂复合软包； 2)湿式涂布无机粘合剂复合软包； 3)挤出膜积层复合包； 4)多层共挤（经两台以上挤出头）复合软包； 5)热熔剂涂布复合软包； 6)无溶剂（即固体粘合剂）复合软包； 7)物理气相沉积复合软包； 8)物理气相沉积复合软包； 9)混炼式复合软包； 10)前述方法组合复合软包等。 2、按复合材质分类 1)纸与纸； 2)纸与金属箔； 3)纸与塑料膜； 4)塑料膜与塑料膜； 5)塑料膜与金属箔； 6)塑料膜与金属膜； 7)塑料膜与基体材料； 8)塑料膜与无机化合物膜； 9)塑料膜与有机化合物膜； 10)非晶塑料膜与塑料膜；
11)基材与纳米类超微粒复合； 12)基材涂覆或浸渍专用添加剂 13)复合材料的多层复合等。 3、按复合形态分类 1)大面积（均匀）复合； 2)局部复合，如只在包装封口部位或强化部位进行复合强化或赋予某些功能； 3)复合片或复合袋，将特殊功能集于一处而发挥整体功用； 4)渐变复合（或叫非均匀复合），根据需要在复合薄膜的厚度方向（或长度方向）改变添加材料的浓度、组分或厚度； 5)特殊复合，如按网状图纹复合等。其中第3、4、5种是绿色工艺技术。 4、按复合功用分类 1)增强型复合包装； 2)高阻渗型复合包装（阻气、阻水、阻油）； 3)防腐型（防蚀防锈）复合包装； 4)防电磁场（干忧）复合包装； 5)抗静电复合包装；
1、食品类包装 蒸煮包装袋 产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。 设计结构： 透明类：BOPA/CPP，PET/CPP，PET/BOPA/CPP，BOPA/PVDC/CPP，PET/PVDC/CPP，GL-PET/BOPA/CPP 铝箔类：PET/AL/CPP，PA/AL/CPP，PET/PA/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP 设计理由： PET：耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。 PA：耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。 AL：最佳阻隔性，耐高温。 CPP：为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。 PVDC：耐高温阻隔材料。 GL-PET：陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。 对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。 膨化休闲食品 产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。 设计结构：BOPP/VMCPP 设计理由：BOPP与VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCPP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。 大酱包装袋 产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。 设计结构：KPA/S-PE 设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。 饼干包装 产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。 设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP 设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。 VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。 S-CPP低温热封性好、耐油。 奶粉包装 产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。
薄膜技术发展历程(一)：镀膜发展史 化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。随后，1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃，偶然第一次获得减反射膜，1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜它们是最先在世界上制备的光学薄膜。后来，人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。50年代，除大快窗玻璃增透膜的一些应用外，化学溶液镀膜法逐步被真空 镀膜取代。 真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今在工业撒谎能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。它们大规模地应用，实际上是在1930年出现了油扩散泵---机械泵抽气系统之后。 1935年，有人研制出真空蒸发淀积的单层减反射膜。但它的最先应用是1945年以后镀制在眼镜片上。1938年，美国和欧洲研制出双层减反射膜，但到1949年才制造出优质的产品。1965年，研制出宽带三层减反射系统。在反射膜方面，美国通用电气公司1937年制造出第一盏镀铝灯。德国同年制成第一面医学上用的抗磨蚀硬铑膜。在滤光片方面，德国1939年试验淀积出金属—介质薄膜Fabry---Perot型干涉滤光片。 在溅射镀膜领域，大约于1858年，英国和德国的研究者先后于实验室中发现了溅射现象。该技术经历了缓慢的发展过程。1955年，Wehner 提出高频溅射技术后，溅射镀膜发展迅速，成为了一种重要的光学薄膜工艺。现有两极溅射、三极溅射、反应溅射、磁控溅射和双离子溅射等 淀积工艺。 自50年代以来，光学薄膜主要在镀膜工艺和计算机辅助设计两个
方面发展迅速。在镀膜方面，研究和应用了一系列离子基新技术。1953年，德国的Auwarter申请了用反应蒸发镀光学薄膜的专利，并提出用离子化的气体增加化学反应性的建议。1964年，Mattox在前人研究工作的基础上推出离子镀系统。那时的离子系统在10Pa压力和2KV的放电电压下工作，用于在金属上镀耐磨和装饰等用途的镀层，不适合镀光学薄膜。后来，研究采用了高频离子镀在玻璃等绝缘材料上淀积光学薄膜。70年代以来，研究和应用了离子辅助淀积、反应离子镀和等离子化学气相等一系列新技术。它们由于使用了带能离子，而提供了充分的活化能，增加了表面的反应速度。提高了吸附原子的迁移性，避免形成柱状显微结构，从而不同程度地改善了光学薄膜的性能，是光学薄膜制造 工艺的研究和发展方向。 实际上，真空镀膜的发展历程要远远复杂的多。我们来看一个这个 有两百年历史的科技历程： 19世纪 真空镀膜已有200年的历史。在19世纪可以说一直是处于探索和预研阶段。探索者的艰辛在此期间得到充分体现。1805年, 开始研究接触角与表面能的关系(Young)。1817年, 透镜上形成减反射膜(Fraunhofer)。1839年, 开始研究电弧蒸发(Hare)。1852年, 开始研究真空溅射镀膜(Grove;Pulker)。1857年, 在氮气中蒸发金属丝形成薄膜(Faraday;Conn)。 1874年, 报道制成等离子体聚合物(Dewilde;Thenard)。1877年,薄膜的真空溅射沉积研究成功(Wright)。1880年, 碳氢化合物气相热解(Sawyer;Mann)。1887年, 薄膜的真空蒸
复合软包装相关技术标准汇总 复合膜、袋标准 GB/T10004-1998耐蒸煮复合膜、袋 GB/T10005-1998双向拉伸聚丙烯（BOPP）/低密度聚乙烯（LDPE）复合膜、袋 GB/T3042-1992洗衣粉包装 GB/T17858-1999包装术语工业包装袋热塑性塑料软质薄膜袋 GB/T18893-2002商业零售包装袋 GB18192-2000液体食品无菌包装用纸基复合材料 GB18454-2001液体食品无菌包装用复合袋 GB18706-2002液体食品保鲜包装用纸基复合材料（屋顶包） QB/T1871-1993双向拉伸尼龙（BOPA）/低密度聚乙烯（LDPE）复合膜、袋 QB2197-1996榨菜包装用复合膜、袋 BB/T0003-1994耐高温蒸煮膜、袋 原辅材料标准 GB/T3830-1994软聚氯乙烯压延薄膜和片材 GB/T4456-1996包装用聚乙烯吹塑薄膜 GB/T10003-1996通用型双向拉伸聚丙烯薄膜 GB/T10457-1989聚乙烯自粘保鲜膜 GB/T10805-1989食品包装用硬质聚氯乙烯薄膜 GB/T12025-1989高密度聚乙烯吹塑薄膜 GB/T12026-2000热封型双向拉伸聚丙烯薄膜 GB/T13519-1992聚乙烯热收缩薄膜 GB/T13950-1992电气绝缘用聚酯薄膜承印材料 GB/T15267-1994食品包装用聚氯乙烯硬片、膜 GB/T16958-1997包装用双向拉伸聚酯薄膜 GB/T17030-1997食品包装用聚偏二氯乙烯（PVDC）片状肠衣膜 QB/T1125-2000未拉伸聚乙烯、聚丙烯薄膜 QB/T2461-1999包装用降解聚乙烯薄膜 QB1257-1991软聚氯乙烯吹塑薄膜
1、食品类包装 产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。 设计结构： 透明类：BOPA/CPP PET/CPP PET/BOPA/CPP BOPA/PVDC/CRP PET/PVDC/CPP GL-PET/BOPA/CPP 铝箔类：PET/AL/CPP PA/AL/CPP PET/PA/AL/CPP PET/AL/PA/CPP 设计理由： PET: 耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。 PA: 耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。 AL : 最佳阻隔性，耐高温。 CPP：为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。 PVDC :耐高温阻隔材料。 GL-PET :陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。 产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。 设计结构：BOPP/VMCPP 设计理由：BOPP与VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCPP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。 大酱包装袋 产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。 设计结构：KPA/S-PE 设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。 产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。 设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP 设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。 VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。 S-CPP低温热封性好、耐油。 产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。 设计结构：BOPP/VMPET/S-PE 设计理由：BOPP印刷性好，光泽好，强度好，价格适中。 VMPET阻隔性好，避光，韧性好，具金属光泽以采用增强型PET镀铝为佳，AL层厚。
现代分析技术在薄膜材料研究中的应 用 使用离子探针显微分析可进行如下分析: ①同位素分析 ; ②轻元素 高灵敏度分析 ; ③极薄表面 (约 10~1000Å) 的分析 ; ④在给 定适当条件后，可作包括纵向的三维分析。 使用离子探针作薄膜组分的定性或定量分析时，为消除样品表面污染和吸附的影响，应加大一次离子束进行刻蚀，然后再缩小离子束斑直径进行分析。在作纵向分析时，应考虑纵向分辨率、浓度测定、灵敏度和三维观察等各因素，必须严格控制测量条件。 离子探针显微分析仪探测离子扫描像的能力较高，所以当某些元素分布采用EPMA 的特征X 射线像所得衬度不好或难以探测时，采用离子探针显微分析法可获得满意的结果。 2.3X 射线光电子能谱分析 X射线光电子能谱分析(XPS，X-rayPhotoelectronSpectroscopy) 是利用X 射线源产生很强的X 射线轰击样品，从样品中激发出电子，并将其引入能量分析器，探测经过能量分析的电子，作出X 射线对能量的分布图―― X射线光电子能谱。它可以用于区分非金属原子的化学状态和金属的氧化状态，所以又叫做" 化学分析光电子能谱法(ESCA，ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis) 。 利用XPS可以进行除氢以外全部元素的定性、定量和化学状态分析，其探测深度依赖于电子平均自由程，对于金属及其氧化物，探测深度为5~25Å 。XPS的绝对灵敏度很高，是一种超微量分析技术，分析时所需样品很少，一般10的-8 次方克左右即可，因此XPS是薄膜材料最有效的分析手段之一。 2.4俄歇电子能谱分析 俄歇电子能谱分析（AES，AugerElectronSpectroscopy）是利用入射电子束使原子内层能级电离，产生无辐射俄歇跃迁，俄歇电子逃逸到真空中，用电子能谱仪在真空中对其进行探测的一种分析方法。在薄膜材料化学成份的分析方面，俄歇电子能谱是应
复合软包装材料的概述 广义来说，复合材料包括一切双组分的结构体。以聚合物为基体的复合材料至少含有一种高分子树脂和另一种填充剂。例如，由玻璃纤维作填充剂的塑料复合材料，由于树脂和填料界面间的相互作用，使塑料的强度有惊人地增进，因此称为增强塑料，俗称玻璃钢。碳纤维、硼纤维、合成纤维，甚至金属丝也能作增强塑料的填充剂。除了纤维以机填充剂还可以有其他形态和组成，如粉末状的碳酸钙、金属氧化物、氧化硅、石棉扒根据填充剂的种类和形态，复合材料可以具有特殊的性能。对复合材料的组成、结构、性能及加工等的研究已经形成了材料科学领域中一个独立的复合材料边缘学科，井在理论和实践中取得了飞速地发展。 复合包装材料与上述的增强塑料复合材料有些不同。复合包装材料是由层合挤出贴面、共挤塑等技术将几种不同性能的基材结合在一起形成的一个多层结构，以满足运输、贮存、销售等对包装功能的要求及某些产品的特殊要求。当然，从广义上来说，这种多层结构也属于复合材料的范畴。例如，以前的油炸土豆片使用纸袋包装，在制作之后必须马上出售，因为潮气会使它变软，氧气会使它酸败，土豆片中的油脂渗透到包装纸中。曾经用蜡纸改进包装纸的防潮性，这是第1个多层结构。但是单一的基材改进是非常有限的。今天炸土豆片及其他无数食品能够长距离运输并贮存几个月，这是因为多层结构形成的包装可以有效地发挥防尘、防污、阻隔气体、保持香味、透明(或不透明)、防紫外线、装潢、印刷、易于用机械加工封合等功能。许多现代包装技术，例如，真空包装、气体置换包装、封入脱氧剂包装、干燥食品包装、无菌充埴包装、蒸煮包装、液体热充填包装等等都与复合包装材料的开发应用密切相关。研制新型的多功能复合材料及其包装技术是近代包装工程学科发展的一个重要方向。 现在已经开发的多层复合包装材料有纸／塑、纸／铝箔／塑、塑／塑、塑／无机氧化物／塑等许多种，其中的塑料和其他组分可以是一层或多层；可以是相同品种或不同品种。根据多层复合结构中是否含有加热时不熔化的载体(铝箔、纸等)，可以将复合材料分为层合软包装复合材料和塑料复合薄膜。当然，无载体的塑料复合薄膜也可以是层合的，所以这种区分不很严格。习惯上，把多层复合的包装材料统称为层合软包装材料。但这容易与单层软包装材料混淆。美国包装协会对软包装的定义为“使用柔软性材料(纸、薄膜、铝箔和镀金属膜)的包装，这些材料通常是印刷或层合的卷筒材，它们能顺应内容物的形状”。显然，软包装的定义中也包括大量使用的单层材料。 一、复合包装材料的组成 通常，可将复合包装材料分为基材、层合粘合剂、封闭物及热封合材料、印刷与保护性涂料等组分。由于在有关章节已经详细地介绍了纸、铝箔、塑料薄膜和聚合物等材料，所以，这里只就与多层复合包装有关的组分材料作一扼要介绍。 1、基材 通常，可将复合包装材料分为基材、层合粘合剂、封闭物及热封合材料、印刷与保护性涂料等组分。由于在有关章节已经详细地介绍了纸、铝箔、塑料薄膜和聚合物等材料，所以，这里只就与多层复合包装有关的组分材料作一扼要介绍。 在一个多层复合结构中，基材通常由纸张、玻璃纸、铝箔、双轴取向聚丙烯、双向拉伸聚酯、尼龙与取向尼龙、共挤塑材料、蒸镀金属膜等构成。 a、纸张 b、玻璃纸 c、铝箔及蒸镀铝材料 d、BOPP e、BOPET f、ON g、共挤塑包装材料
LB 膜材料及其应用 欧阳健明 (暨南大学化学系,暨南大学生物矿化工程与结石防治研究中心,广东广州510632) 摘 要:综述了近几年国内外组装Lang muir-Blo dg ett 膜的材料,包括功能两亲配合物,生物化合物,两亲染料,卟啉和酞菁,富勒烯,两亲导电化合物及聚合物等的研究进展,并讨论了其在新型光电子材料、模拟生物膜功能和制备分子电子器件等方面的主要应用。关键词:LB 膜;成膜材料;生物分子 中图分类号:O 631;O 641.242 文献标识码:A 文章编号:0367-6358(2001)06-0330-04 收稿日期:2000-05-29;修稿日期:2001-04-15 基金项目:国家自然科学基金重点项目(20031010)和教育部重点科学技术项目(1998-121)资助课题作者简介:欧阳健明,教授,博士。从事生物无机化学和有序分子膜应用研究。 Langmuir-Blodg et Films M aterials and T heir A pplications OUYANG Jian-min (De p ar tment of Chemistry ,Center of B iomineraliz ation Eng ineer ing and Calcili R esear ch , Jinan Univ ersity ,Guangd ong Guangz hou ,510632,China ) Abstract :Sum marizes the progr ess on Lang muir -Blodgett film materials,including functional com plex es, bio logical co mpo unds ,amphiphilic dyes ,por phyrins and phthalo cyanines ,fullerenes ,conductive com-pounds,and po lymers.T heir applications w ere discussed in new -type photo electro n materials,simulation in bio logical membrane,and in fabr icatio n of mo lecular electronic devices.Key words :lang muir -blo dgett films ;film materials ;biolog ical m olecules Lang muir-Blo dgeft(LB)膜因具有如下特点而倍受人们的重视:1)超薄且厚度准确控制,这种纳米级的薄膜满足现代电子学器件和光学器件的尺寸要求;2)膜中分子排列高度有序且各向异性,使之可根据需要设计、实现分子水平上的组装;3)制膜条件温和,操作简单。因而,LB 膜在发展新型光电子材料,模拟生物膜的功能和制备分子电子器件等方面表现出广阔的应用前景[1] 。近年来,LB 膜技术有了相当大的发展,由LB 膜功能体系所实现的分子尺度上的装配已经成为高新科学技术发展中的一个热点。由于LB 膜的性质、结构和组装等与成膜材料密切相关,本文对目前所研究的成膜材料及其主要应用进行综述。1 研究现状 1.1 功能两亲配合物 能形成LB 膜的材料大都是表面活性剂分子, 即两亲分子。最典型和最简单的成膜物质是脂肪酸,其亲水头基为COOH ,尾链为(CH 2)16CH 3。一种好的成膜材料,其亲/疏水比要适中。当亲水性太强时,材料可能会溶于亚相水溶液中;而疏水性太强则导致其在水面上扩展不开,形成油珠悬浮于水面上。 现代LB 膜研究的重要目的之一是制备功能化和器件化的LB 膜,因而,将具有特殊光、电、磁、热等性质的过渡金属配合物组装到LB 膜中将产生具有预期厚度和预期分子排列的功能超薄膜[1]。近年来,大量功能化的两亲配合物和两亲聚合物材料被合成,并对它们之间在结构上进行了巧妙的组合与互补。其中一类是用LB 膜作电致发光(EL )器件的发光层[2]。图1为作者等[3]用二[N -十六烷基-8-羟基-2-喹啉甲酰胺]合镉[Cd (HQ )2]的LB 膜作发光层所制备的EL 器件的亮度曲线,LB 膜的层数和沉积压均会影响器件的电致发光。