材料阻隔性指标详解(下)
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常用材料阻隔性能常用材料的阻隔性能是指材料对外界物质的渗透能力。
不同材料的阻隔性能会受到材料的组成、结构以及处理方式的影响。
以下是一些常用材料的阻隔性能介绍:1.塑料:塑料是一种常见的阻隔材料,具有良好的阻隔性能。
常见的塑料材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。
塑料可以通过控制材料的厚度和结构来控制其阻隔性能。
一般来说,聚乙烯的阻隔性能较低,而聚氯乙烯的阻隔性能较好,能够有效阻挡水分、气体和光线的渗透。
2.金属:金属是一种优良的阻隔材料,尤其是铝。
铝薄膜广泛应用于食品包装、药品包装等领域,具有良好的氧、水和光线屏障性能。
铝薄膜不仅具有良好的物理阻隔性能,还能有效阻止气体、水分和光线的渗透,从而延长产品的保鲜期和稳定性。
3.纸张:纸张是一种常见的包装材料,其阻隔性能相对较差。
纸张本身具有一定的透气性,容易受潮和溶解。
然而,通过将纸张与其他材料进行复合,如铝薄膜、塑料膜等,可以显著提高其阻隔性能,使其适合食品包装等高要求的应用。
4.玻璃:玻璃是一种无机非金属材料,具有良好的物理和化学稳定性,透明度好。
玻璃具有良好的阻隔性能,可以有效阻止气体和水分的渗透。
因此,玻璃广泛应用于食品瓶、药品瓶等包装领域,具有很好的保鲜和保存效果。
5.薄膜包装材料:薄膜包装材料包括一系列的塑料膜,如聚乙烯薄膜、聚酯薄膜、聚丙烯薄膜等。
这些薄膜具有良好的阻隔性能,可以阻止氧气、水分、光线等外界物质的渗透。
不同的薄膜材料具有不同的阻隔性能,适用于不同的包装需求。
总的来说,不同材料的阻隔性能有别,可以根据产品的要求选择合适的材料。
一般而言,金属、玻璃等材料的阻隔性能较好,适用于高要求的包装,而塑料、纸张等材料的阻隔性能相对较差,适用于一般要求的包装。
同时,通过复合不同材料可以提高包装材料的阻隔性能,满足更高的包装要求。
阻隔涂料标准阻隔涂料是一种特殊的涂料,它具有防止氧气、水蒸气、挥发性有机物等物质的渗透和扩散的作用。
阻隔涂料的应用范围非常广泛,例如在食品包装、医药包装、建筑材料、汽车和航空航天等领域都有着重要的应用。
为了保证阻隔涂料的质量,国家制定了一系列的标准。
以下是阻隔涂料标准的详细介绍。
一、阻隔性能标准阻隔涂料的主要作用是防止氧气、水蒸气、挥发性有机物等物质的渗透和扩散。
因此,阻隔性能是衡量阻隔涂料质量的重要指标之一。
国家标准规定,阻隔涂料的氧气透过率应小于0.1cm³/(m ²·24h·0.1MPa),水蒸气透过率应小于5g/(m²·24h),挥发性有机物透过率应小于1mg/(m²·24h)。
二、耐候性标准阻隔涂料在使用过程中需要经受各种自然环境的考验,例如阳光、雨水、风沙等。
因此,耐候性是评价阻隔涂料质量的另一个重要指标。
国家标准规定,阻隔涂料应经过2000h紫外光照射和1000h盐雾腐蚀试验,其色差应小于等于 1.5,附着力应达到最高等级。
三、可操作性标准阻隔涂料在使用过程中需要具备良好的可操作性,例如涂刷性能、流平性能、干燥时间等。
这些因素都会影响到涂层的质量和效果。
国家标准规定,阻隔涂料的涂刷性能应良好,不得出现刷痕、起泡、粘连等现象;流平性能应良好,不得出现流痕、起皮等现象;干燥时间应符合实际需要。
四、环保标准阻隔涂料在使用过程中会产生一定的污染物,例如挥发性有机物等。
因此,环保标准也是评价阻隔涂料质量的重要指标之一。
国家标准规定,阻隔涂料中挥发性有机物含量应符合国家相关标准,不得超出限制范围。
同时,阻隔涂料也应符合国家相关环保标准。
总之,阻隔涂料标准是保证阻隔涂料质量的重要保证。
只有符合标准的阻隔涂料才能够在各个领域得到广泛应用,并为人们带来更多便利和安全。
常用材料阻隔性能KPET/ CPP 2.22 6.9 最好BOPP/CPP2.77 480 无保香功能PET/ CPP 3.59 97 明显泄露PET/ AL/ PA/ PE 0.18-0.220.4-0.45 12PET/38PP 18.11 113.52 12 PET/33PP 22.08 109.92 25OPP/25CPP7.76 783.0720OPP/20CPP10.41 774.96OPP/VMCPP1.04OPP/ 珠光膜715.89 PET/ 珠光膜96.95 PA/EVOH-F/PP/PE 0.845 PP/ EVOH-F/ 1.671PPPE/ EVOH-F/0.873 PE一、常用材料的阻隔性能表1:各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较薄膜类型BOPP20umBOPET12umLDPE70umBOPA15umPT 24um未涂布5g/㎡未涂布5g/㎡未涂布5g/㎡未涂布5g/㎡未涂布5g/㎡阻水性 9 3.635 4.5 7 1.5 210 11 非常大9阻氧性1200 8.560 <5 200<5 20 <5 10-10002.5阻氮性600 5 20 <5 100<5 15 <5 -- --阻CO2 性3200 10500 50 120300 200 50 -- -- 表2:不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比涂层厚度(um)阻湿汽性能g/㎡·24h·38℃90%RH阻氧气性能C㎡/㎡·24h·1atm22℃1.5 5.0 22.13.0 3.6 8.54.5 2.4 4.5表3:塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较项目OPP PET PA前后前后前后水分透过率g/㎡·24h·3 8℃90% 4.7-7.04.7-6.235 4.5372-40311氧气透过率c㎡/㎡·25℃40%常压2000 12.4-7.8115 40.3 5表4:三种材料的阻隔数据聚合物湿度氧气透过率 23℃C㎡·um/㎡·24h·kPa 透氧率变化阻水(湿、潮)性能PVA 0% 0.039 ---- 非常差PVA 95% 97 增大2487倍非常差EVOH(70%VOH ) 0% 0.066 ----非常差EVOH(70%VOH ) 95%12 增大182倍非常差PA-6 0% 5.8 ----差PA-6 95% 19 3.3倍差PVDC(90%VDC ) 0% 0.97 ----非常好PVDC(90%VDC ) 95%0.97 无变化非常好表5:镀铝膜的阻隔性能(市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um)镀层厚度水蒸汽透过率g/㎡·24h·40℃·100%RH氧气透过率C㎡/㎡·24h·atm12umPET25umCPP25umLDPE12umPET25umCPP25umLDPE0.22.1 1.3 2.2 45 61 2000.40.6 0.6 0.7 17 35 340.60.3 0.3 0.6 6 18 121.0.3 0.3 0.3 3 12 10表6:PVDC与其他薄膜阻隔性能对比项目水分透过率g/㎡·24h·38℃90%氧气透过率c㎡/㎡·24h·25℃40%常压PVDC25u 1.55-4.65 7.7-26.5PVA25u≥50 <0.2(湿度大时透过量增大)KOP 0.8-4.7 1.2-6.4BOPP 4.7-6.2 1705CPP 7.8-10 1300-6433 BOPET 20.2 78BOPA 372-403 40.3LDPE 18.6 3375-13200 HDPE 4.7-10 512-3275表7:常用中高阻透性塑料的透过系数项目氧气透过率C㎡·mm/24h·㎡·mPaCO2透过率C㎡·mm/24h·㎡·mPa水分透过率g·mm/24h·㎡·mPaEVOH(乙烯29%)0.1 1.5 20-25EVOH(乙烯38%)0.4 6 40-70 PVDC共聚物0.5-4 1.2 0.2-6 PAN共聚物8 16 50PEN 12-22 50 5-9 MXD6 2-5 28 15-30 PET 49-90 180 18-30 表8:常用薄膜的阻隔性能项22uKO15uKPE20uBOP12uPE30uCP目P T P T P 透水性g/㎡·d3.5 5 9.0 354.0透氧性C㎡/㎡·d12 7 1200 110 800保香性(48h ) 无香味泄露最好无保香功能明显泄露无保香功能表9:液奶包装膜阻隔性能对比项目三层共挤五层共挤三层共挤/涂PVDC透氧量c㎡/㎡·24h·0.1mPa~20002~3 2~5透CO2量c㎡/㎡·24h·0.1mPa ~12000~200 ~200表10:常用材料阻隔性能比较性能从优到劣比照阻氧气性AL、MA-PVDC→EVOH→PVDC→PA→PET→PP→PE阻水汽性MA-PVDC→AL→PP→PE→PET→EVOH→PA气味阻隔性MA-PVDC→AL→PET→PA→EVOH→PP→PE耐化学性MA-PVDC→PVDC→EVOH→PET→PA→PP →HDPE→LLDPE→LDPE→EVA保护性MA-PVDC→AL→EVOH→PVDC→PA→PET →PP→PE表11:各种薄膜的保香性(单位:天)项目厚度(um)香草精天芥菜薄荷樟脑PE 20 0 0 0 0 PVDC 20 1 1 1 3K-玻璃纸26 9 8 108 92 防潮玻璃24 31 52 163 164纸普通玻璃纸21 65 71 153 78 PVA膜20 100 107 160 165表12:各种薄膜的透明度和光泽度比较项目PVA 玻璃纸 PVC PET透过率(%) 60-66 58-66 48-58 54-58发射率(%) 81.5 60.5 79.5 22 表13:各种膜的耐油性项目PVAPTPVC PE PP EVOHPVDCPETPA油透过时间(h)∞∞50-1015-40(良)3.5∞良良∞。
包装材料的阻隔性能与应用探讨在现代社会,包装材料的作用日益重要,其不仅要保护产品的质量和安全,还要满足各种复杂的市场需求。
而在众多的性能指标中,阻隔性能无疑是一个关键因素。
它决定了包装材料能否有效地阻止外界因素(如氧气、水汽、光线、异味等)对内部产品的影响,从而保障产品在储存、运输和销售过程中的品质稳定性。
首先,让我们来了解一下什么是包装材料的阻隔性能。
简单来说,阻隔性能就是包装材料阻止气体、液体、蒸汽、光线等物质透过的能力。
以食品包装为例,如果包装材料的氧气阻隔性能不佳,氧气就会逐渐渗透进入包装内部,导致食品氧化变质,缩短其保质期。
同样,对于一些对湿度敏感的产品,如药品、电子元件等,如果包装材料的水汽阻隔性能差,就会使产品受潮失效。
常见的包装材料包括塑料、纸张、金属、玻璃等,它们的阻隔性能各有特点。
塑料是应用最为广泛的包装材料之一,其中聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等具有一定的阻隔性能,但对于高要求的阻隔场合,往往需要对其进行改性处理,或者使用多层共挤复合的方法来提高阻隔效果。
例如,通过在塑料中添加阻隔剂,如 EVOH(乙烯乙烯醇共聚物)、PVDC(聚偏二氯乙烯)等,可以显著提高塑料的氧气和水汽阻隔性能。
纸张作为一种传统的包装材料,其本身的阻隔性能相对较弱。
但通过在纸张表面进行涂覆处理,如涂覆石蜡、聚乙烯等,可以在一定程度上提高其阻隔性能。
此外,采用多层纸张复合的方式,也能增强纸张包装的阻隔效果。
金属材料,如铝箔,具有优异的阻隔性能,对氧气、水汽、光线等都有很好的阻挡作用。
在食品、药品等领域得到了广泛的应用。
然而,金属材料成本较高,且在柔韧性和加工性方面存在一定的局限性。
玻璃是一种无机材料,具有良好的化学稳定性和阻隔性能,尤其对气体和水汽的阻隔效果极佳。
但玻璃易碎,重量较大,在一些特定的应用场景中受到限制。
不同的产品对包装材料的阻隔性能要求各不相同。
食品行业是包装材料的一个重要应用领域。
对于新鲜肉类、水果和蔬菜等易腐食品,需要高氧气阻隔性能的包装材料来延长其保鲜期;而对于干燥食品,如薯片、饼干等,则更注重水汽阻隔性能,以防止食品受潮变软。
材料阻隔性指标详解1、材料的阻隔性任何物体都有一定的渗透性,差别仅是一些物体的渗透性比较高,另一些的渗透性比较低。
高分子聚合物的可透性较低,用它对物品进行包装可有效阻隔环境中氧气、水蒸气等的渗入,并保持包装内的特定气体成分,显著提高物品的保质期。
通常,在使用高分子聚合物或由它制得的相关材料包装物品时最关注材料对氧气、二氧化碳、氮气等常见气体的阻隔性以及对水蒸气的阻隔性,可用渗透性(Permeability)和透过量(Permeance)两项指标加以描述。
其中渗透性表征的是一种材料的特性,不随材料厚度、面积等的变化而变化,而渗透物质的透过量只是一个制成品的性质,随材料厚度、结构等的变化而变化。
2、气体透过系数与气体透过量一般我们用气体对材料的渗透性(即气体透过系数)和气体透过量评价材料的阻隔性,但是由于常见无机气体对材料的渗透性能直接取决于材料对气体的溶解度(S)以及气体在材料中的扩散系数(D),所以在评价材料的阻隔性时应根据需要对材料的气体透过系数、气体透过量、溶解度、以及扩散系数进行综合评定。
气体透过系数(P)是在恒定温度和单位压力差下,在稳定透过时,单位时间内透过试样单位厚度、单位面积的气体的体积,单位为:cm3·cm/cm2·s·Pa。
气体透过量(Q)是在恒定温度和单位压力差下,在稳定透过时,单位时间内透过试样单位面积的气体的体积,单位为:cm3/m2·d·Pa。
它们之间满足以下关系:其中d是材料的厚度。
由于两者的单位不同,所以在计算时必须统一计算单位。
例如,当材料气体透过系数的单位是cm3·cm/cm2·s·Pa而气体透过量的单位是cm3/m2·d·Pa时,仅是在计算过程中引入的测试时间单位就相差86400倍,面积单位又相差10000倍,所以在国标GB 1038中给出了1.1574×10-9这个系数用于单位的统一。
常用材料阻隔性能
阻隔性定义:一定厚度(1㎜)的塑料制品,在一定的压力(1mPa)、一定的温度(23℃)、一定的湿度,单位时间(24h)、单位面积(1㎡)内透过小分子物质的体积或重量。
阻隔性聚合物:国际上将O2透过率小于3.8cm3·mm/24h·m2·mPa的聚合物称为阻隔性聚合物。
一、常用复合膜的阻隔性能
二、常用材料的阻隔性能
表1:各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较
表2:不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比
表3:塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
表4:三种材料的阻隔数据
表5:镀铝膜的阻隔性能(市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um)
表6:PVDC与其他薄膜阻隔性能对比
表7:常用中高阻透性塑料的透过系数
表8:常用薄膜的阻隔性能
表9:液奶包装膜阻隔性能对比
表10:常用材料阻隔性能比较
表11:各种薄膜的保香性(单位:天)
表12:各种薄膜的透明度和光泽度比较
表13:各种膜的耐油性。
常用材料阻隔性能
阻隔性定义:一定厚度(1㎜)的塑料制品,在一定的压力(1mPa)、一定的温度(23℃)、一定的湿度,单位时间(24h)、单位面积(1㎡)内透过小分子物质的体积或重量。
阻隔性聚合物:国际上将O2透过率小于3.8cm3·mm/24h·m2·mPa的聚合物称为阻隔性聚合物。
一、常用复合膜的阻隔性能
二、常用材料的阻隔性能
表1:各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较
表2:不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比
表3:塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
表4:三种材料的阻隔数据
表5:镀铝膜的阻隔性能(市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um)
表6:PVDC与其他薄膜阻隔性能对比
表7:常用中高阻透性塑料的透过系数
表8:常用薄膜的阻隔性能
表9:液奶包装膜阻隔性能对比
表10:常用材料阻隔性能比较
表11:各种薄膜的保香性(单位:天)
表12:各种薄膜的透明度和光泽度比较
表13:各种膜的耐油性
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常用材料阻隔性能
阻隔性定义:一定厚度(1㎜)的塑料制品,在一定的压力(1mPa)、一定的温度(23℃)、一定的湿度,单位时间(24h)、单位面积(1㎡)内透过小分子物质的体积或重量。
阻隔性聚合物:国际上将O2透过率小于3.8cm3·mm/24h·m2·mPa 的聚合物称为阻隔性聚合物。
一、常用复合膜的阻隔性能
二、常用材料的阻隔性能
表1:各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较
表2:不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比
表3:塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
表4:三种材料的阻隔数据
表5:镀铝膜的阻隔性能(市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um)
表6:PVDC与其他薄膜阻隔性能对比
表7:常用中高阻透性塑料的透过系数
表8:常用薄膜的阻隔性能
表9:液奶包装膜阻隔性能对比
表10:常用材料阻隔性能比较
表11:各种薄膜的保香性(单位:天)
表12:各种薄膜的透明度和光泽度比较
表13:各种膜的耐油性。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
材料阻隔性指标详解(下)
3、水蒸气透过系数与水蒸气透过量
一般我们用材料的水蒸气渗透性(即水蒸气透过系数)和水蒸气透过
量来评价材料的水蒸气阻隔性,也有使用水蒸气渗透量(Water Vapor Permeance)进行评价的,其中最常用的是材料的水蒸气透过量。
水蒸气透过系数(PV)是在规定的温度、相对湿度环境中,单位时间
内,单位水蒸气压差下,透过单位厚度、单位面积试样的水蒸气量,单位为:g·cm/cm2·s·Pa。
水蒸气透过量(WVT,在ISO 2528、ASTM F1249 等标准中也称为WVTR)是在规定的温度、相对湿度,一定的水蒸气压差和一定厚度的条件下,1m2的试样在24h内透过的水蒸气量。
单位为:
g/m2·24h。
两者之间满足以下关系:
其中d是试样的厚度,△p是试样两侧的水蒸气压差,可查湿空气水蒸
气压力表获得。
水蒸气渗透量(Water Vapor Permeance ,以下简称P)的概念在国标
GB 1037中是没有的,但在ASTM的标准中有涉及,是在指定的温湿度条件下,试样两侧在单位水蒸气压差下,单位时间内透过单位面积试样的水蒸气量,单位是g/m2·s·Pa,所以
而
其中△p是试样两侧的水蒸气压差,而d是试样的厚度。
材料的水蒸气阻隔性的各项指标定义清晰,常用单位比较集中,可以
参照表2(摘自ASTM E96)进行换算。
表 2. 常用水蒸气各类阻隔性单位换算表
专注下一代成长,为了孩子。