常用材料阻隔性能
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不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响电磁场屏蔽效果是指材料对电磁辐射的阻隔能力,能够减少或阻断电磁辐射对设备、人体或环境的影响。
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果具有不同的影响。
本文将从金属材料、合金材料、导电聚合物材料和复合材料四个方面来讨论不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响。
一、金属材料对电磁场屏蔽效果的影响金属材料是一种常见的电磁场屏蔽材料。
金属材料具有良好的电导率和反射性能,能够有效地阻隔电磁波的传播。
金属材料对电磁场屏蔽效果的影响主要取决于材料的种类、厚度和形状等因素。
一般来说,金属材料的电磁屏蔽效果随着厚度的增加而增强,但达到一定厚度后效果是递减的。
此外,不同金属材料的屏蔽效果也存在差异,如铁、铜、铝等金属材料的屏蔽效果依次递减。
二、合金材料对电磁场屏蔽效果的影响合金材料是由两种或更多种金属或非金属元素经过熔炼、混合制备而成的材料。
合金材料具有优良的物理性能和电磁屏蔽效果。
与单一金属材料相比,合金材料的电磁屏蔽效果通常更好。
这是因为合金具有多种相互作用的原子结构,使得电致抗、磁导率等性质得到改善,从而提高了电磁波的屏蔽效果。
此外,合金材料的屏蔽效果还与合金成分、结构和加工工艺等因素有关。
三、导电聚合物材料对电磁场屏蔽效果的影响导电聚合物材料是一种特殊的材料,具有金属导电性和聚合物材料的机械性能。
导电聚合物材料可通过掺杂导电粒子(如碳纳米管、石墨烯等)或导电聚合物(如聚苯乙烯、聚丙烯等)的方式实现电磁场的屏蔽。
导电聚合物材料具有轻质和可塑性的特点,相比金属材料更适合柔性电子和可穿戴设备等领域的应用。
导电聚合物材料的屏蔽效果主要取决于导电粒子或导电聚合物的含量、尺寸和排列方式等因素。
四、复合材料对电磁场屏蔽效果的影响复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合结构材料。
复合材料可以根据需要选择导电材料、绝缘材料和介电材料等组分,以实现不同的电磁屏蔽效果。
复合材料通常具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能,能够有效地屏蔽电磁波的传播。
建筑材料主要技术指标建筑材料是构建建筑物的基础,其质量和性能直接影响到建筑物的稳定性、安全性和使用寿命。
为了满足建筑物的需求,建筑材料需要符合一系列的主要技术指标。
本文将介绍一些常见的建筑材料主要技术指标,包括强度、耐久性、防火性能和隔音性能。
1. 强度抗压强度抗压强度是指材料在受到垂直作用力时保持完整的能力。
常用的抗压强度指标包括抗压强度和抗压弹性模量。
抗压强度是材料在压缩力下的最大承载力,通常以兆帕(MPa)或千克/平方厘米(kg/cm²)表示。
抗压弹性模量是材料在弹性变形区域内,应力与应变之间的比例关系,单位为兆帕(MPa)。
抗拉强度是指材料在拉伸作用力下保持完整的能力。
常用的抗拉强度指标包括抗拉强度和抗拉弹性模量。
抗拉强度是材料在拉伸力下的最大承载力,通常以兆帕(MPa)或千克/平方厘米(kg/cm²)表示。
抗拉弹性模量是材料在弹性变形区域内,应力与应变之间的比例关系,单位为兆帕(MPa)。
抗剪强度抗剪强度是指材料在受到平行于应力面的剪切力时保持完整的能力。
常用的抗剪强度指标包括抗剪强度和抗剪弹性模量。
抗剪强度是材料在剪切力下的最大承载力,通常以兆帕(MPa)或千克/平方厘米(kg/cm²)表示。
抗剪弹性模量是材料在弹性变形区域内,应力与应变之间的比例关系,单位为兆帕(MPa)。
抗水性抗水性是指材料在潮湿、湿度高或水浸条件下的性能。
抗水性的好坏对于建筑材料的长期使用寿命具有重要影响。
一些常见的抗水性指标包括吸水率和抗冻性能。
吸水率表示材料吸水的能力,通常以百分比(%)表示。
抗冻性能是指材料在冻融循环条件下的抵抗能力,通常以冻融强度损失百分比表示。
抗腐蚀性抗腐蚀性是指材料在酸、碱、盐等腐蚀性介质中的稳定性和耐久性。
抗腐蚀性的好坏决定了材料在不同环境下的使用寿命。
常用的抗腐蚀性指标包括抗硫酸盐腐蚀性、抗碱性和抗酸性能。
防火性能是指材料在火灾条件下的耐火能力。
建筑材料的防火性能直接关系到建筑物的安全性。
阻碍热传递的例子
以下是一些阻碍热传递的例子:
1.绝热材料:绝热材料可以阻止热传递,如绝热墙体、绝热管
道和绝热衣物等。
这些材料具有低导热性能,使热量难以通过材料传递。
2.空气层:空气层是一种常见的热传递阻隔材料。
它可以用来
隔离两个不同温度的区域,减少热量的传递。
3.真空:真空是一种非常有效的热传递阻隔材料。
在真空中,
没有气体或物质传导热量的介质,因此热量难以通过真空层传递。
4.隔热胶带/胶水:隔热胶带或胶水常用于封闭建筑物中的热
量泄漏点,如窗户边缘、门缝等。
它们通过形成热传递的阻隔层来阻止热量的流失。
5.保温杯:保温杯内壁通常采用真空技术或双层结构,有效隔
离了杯内外温度,阻碍了热传递。
6.隔热材料包覆:将隔热材料如泡沫包覆在管道、设备等表面,可以减少热量的传递。
7.防火屏障:防火屏障主要用于阻止火焰传播,同时也能减缓
热量的传递。
它们通常由耐高温材料制成,能够阻隔热量的传递。
这些都是常见的阻碍热传递的例子,它们能够在不同的场合和用途中有效地控制热量的流动。
成都清洋宝柏包装有限公司1.铝箔AL2.透明蒸镀膜3.有机/无机双层两面涂覆膜4.超尼龙5.EVOH共挤膜6.PVDC涂覆膜(KOPP,KPET,KNY)成都清洋宝柏包装有限公司铝箔是用高纯度铝经多次压延使其变成极薄的基材产品,是通用包装膜中阻隔性最好的基材。
主要性能:•密闭性、遮光性(可见光、紫外光);•惰性(除强酸、碱);•对油、水和其他液体的非吸收性;•卫生、安全、可与食品直接接触(EN602);•可成型性;•良好的反射性(98%的光、热辐射);成都清洋宝柏包装有限公司铝箔的基本指标:•密度 2.7•单位面积重量7µm铝箔重量18.9 g/m2•熔点660°C•电阻系数(20℃)6548×108Ω.m•厚度铝箔的定义厚度为小于0.2mm (<200 µm)成都清洋宝柏包装有限公司优点:•高阻隔性能,在所有软包装材料中具有最优异的阻隔性能;•状态稳定,温度在-73℃—371℃时不胀缩变形;缺点:•表观机械强度不高,易撕碎、折断,易卷曲,弯曲后针孔增加会降低阻隔性能;•不耐酸碱;•不透明,不能看见内容物成都清洋宝柏包装有限公司透明蒸镀膜的主要特点:•优异的阻隔性能(防潮、阻氧、保香)•透明性•受温度和湿度的影响很小•柔软(可折叠和抗机械拉伸)•易于印刷和复合加工•对环境造成的污染小•适用于微波炉•可使用金属探测器成都清洋宝柏包装有限公司1、优异的阻隔性能:•氧气和水蒸气的高阻隔性•阻隔性受温度和湿度的影响很小•复合后阻隔性得到进一步提高•氧气透过率(OTR):1~3cc/m2d@23℃ 50%RH •水蒸气透过量(MVTR):≦1g/m2/d@38℃ 90%RH成都清洋宝柏包装有限公司2、优良的透明性:•透明纳米涂覆•大于90%可见光透过量•微波炉/金属检测器透明度成都清洋宝柏包装有限公司3、柔软(可折叠和抗机械拉伸):•薄的氧化涂层(18nm)、能量消耗低•伸长率范围广0~4%•易于印刷和复合加工成都清洋宝柏包装有限公司成都清洋宝柏包装有限公司4、适用于微波炉、可使用金属探测器这是一种适用于高温蒸煮食品包装的高阻隔性透明薄膜,在该产品表面有以纳米科技作为基础独自开发的特殊复合阻隔材料的涂层。
摘要:由于高分子材料的化学结构等差异,不同材质薄膜材料的阻隔性能不尽相同。
本文通过对相同厚度的PET、BOPP两种材质薄膜材料氧气透过量与水蒸气透过率分别进行测试,对比了两种材料的阻隔性能差异,并介绍了试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容,为薄膜材料阻隔性能的测试及包材筛选提供参考。
关键词:PET薄膜、BOPP薄膜、阻隔性能、氧气透过量、水蒸气透过率、压差法气体渗透仪、水蒸气透过率测试系统、压差法、杯式法、称重法1、意义包装材料对气体的阻隔性能可通过气体透过高分子材料的速度进行表征。
气体渗透的越快,相同时间内透过材料的气体量越多,反映材料对气体的阻隔性能较差。
气体在包装材料中的渗透过程可分为吸附—扩散—脱附三个阶段,影响整个渗透过程的因素包括气体分子的大小、极性等相关性能以及高分子材料分子链结构、分子量大小、分子极性、结晶度、材料改性等。
由于不同气体及高分子材料的结构各异,同种包装材料对不同气体的阻隔性能并不相同,不同材料对同一种气体的阻隔性能也千差万别。
本文针对性的测试了不同材质的高分子包装材料分别对氧气、水蒸气阻隔性能的差异。
2、试验样品本次试验以PET薄膜与BOPP薄膜材料为试验样品,对上述两种样品分别进行氧气透过量与水蒸气透过率测试。
为了避免厚度对阻隔性的影响,本文选取厚度相同的PET薄膜与BOPP薄膜。
3、试验依据鉴于本次所测试两种样品的阻隔性能范围,本文分别采用杯式法与压差法测试两种薄膜的水蒸气透过率与氧气透过量,试验过程分别依据GB 1037-1988 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》与GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》。
4、试验设备本文采用C360M水蒸气透过率测试系统、VAC-V2 压差法气体渗透仪分别测试PET薄膜与BOPP薄膜样品的水蒸气透过率与氧气透过量,这两款设备均由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
4.1 试验原理杯式法原理是利用装夹的试样将透湿杯内部与测试腔环境隔开,通过控制透湿杯内部与测试腔环境的湿度条件,使两者处于不同的湿度环境,从而实现水蒸气从高湿侧向低湿侧的渗透,透湿杯的质量随水蒸气的渗透过程而增加或减小。
阻隔膜标准阻隔膜(Barrier film)是一种用于包装行业的特殊薄膜,旨在阻止氧气、水分和其他外部污染物的侵入,从而延长食品和其他易腐烂物品的保鲜期。
阻隔膜的设计和制造标准对于确保包装的质量和功能至关重要。
以下是阻隔膜标准的一些相关参考内容。
1. 薄膜材料的选择:阻隔膜通常使用聚合物材料制成,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。
标准应指定适用于特定用途的薄膜材料的物理和化学特性,如阻隔性能、透明度、柔韧性、耐温性和耐化学性等。
2. 阻隔性能的测量:阻隔膜的阻隔性能通常通过气体渗透率测试来评估,主要是指氧气和水蒸气的渗透性。
标准应规定测试方法和设备,并指定合适的测试条件和参数。
3. 物理性能的评估:除了阻隔性能,标准还应包括对薄膜的物理性能进行评估,如拉伸强度、撕裂强度、抗冲击性和耐穿刺性等。
这些物理性能对包装的可靠性和耐久性至关重要。
4. 包装的存储和运输条件:标准应规定阻隔膜的适宜存储和运输条件,如温度、湿度和光照等。
这些条件对阻隔膜的性能和寿命有重要影响,应得到适当的控制和保护。
5. 环境友好性:随着环保意识的增强,阻隔膜材料的环境友好性也成为考虑因素之一。
相关标准应包括对材料的可降解性、无害性和可回收性等方面的评估。
6. 包装效果的评估:除了膜本身的性能评估外,标准还应规定对包装效果的评估方法,如封口强度、封口性能和包装外观等。
这些评估有助于确保阻隔膜在实际使用中的可靠性和有效性。
7. 法律和法规要求:阻隔膜的制造和使用还需要符合相关的法律和法规要求,如国家和地区的卫生标准、食品安全法规和环保法规等。
标准应涵盖这些要求,并提供相关的指导和依据。
8. 质量控制和检验:标准还应规定阻隔膜制造过程中的质量控制和检验要求,包括原材料的检验、产品的制造过程控制和成品的检验等。
这些要求有助于确保阻隔膜的一致性和品质稳定性。
综上所述,阻隔膜的标准应涵盖薄膜材料的选择、阻隔性能的测量、物理性能的评估、包装的存储条件、环境友好性、包装效果的评估、法律和法规要求以及质量控制和检验要求等方面。
高阻隔食品包装袋的技术指标食品包装材料的要求用于食品包装的材料必须要有较高的阻隔性、较高的耐温性、优良的机械性与化学稳定性。
所谓阻隔性能主要是阻氧性、阻湿性、阻油性与阻异味性。
例如对于油脂食品必须具有高阻氧气性和阻油性;对于干燥食品要求高阻湿性;芳香食品要求高阻异味性。
根据其氧气和水分渗透率及透气率,阻隔性包装材料(树脂)应具有以下特性:(1) 透氧率在大气压力下连续24h内,透氧率(OTR)低于2ml/mil厚度/100平方英寸的树脂。
许多传统型树脂的透氧率为5,而大多数新型树脂则≤1。
例如标准金属化PET薄膜的透氧率不超过0.3;透氧率<0.1的材料列为高阻隔性材料,例如PVDC和EVOH。
其它材料则列为中等阻隔性材料。
(2) 透湿气 (水蒸气) 率透湿气率>0.1的薄膜列为超低阻隔性薄膜,透湿气率0.06~0.1的薄膜为低阻隔性薄膜,0.03~0.06的薄膜为中等阻隔性薄膜,≤0.03的薄膜列为高阻隔性薄膜。
透湿气率的测定一般在100℃温度和90%相对湿度下进行。
目前市场上已经出现了多功能复合膜,这些多功能复合膜必须符合以下技术要求:(1)要有优异的阻隔氧气的能力,以防止脂肪和蛋白质氧化变质;(2)优异的阻隔水蒸气能力,以防止因水汽的进入或引起食物口味的变化;(3)要有优异的阻隔香气的能力,以防止异味进入或香味的挥发,保证食品原质原味;(4)要有良好的热封性能,以满足密闭保存的需要;(5)要具有一定的耐热性,以满足杀菌的要求,避免微生物破坏食物;(6)要有良好的印刷性,以满足装潢美观需要;(7)要有较强的力学性能,以保护食品,满足搬运和运输的需要;(8)其他食品标准的要求。
2.2高阻隔性材料现在国内常用的高阻隔性材料有铝箔、聚乙烯醇(PVA)、乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH)、偏氯乙烯共聚物(PVDC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、特殊尼龙(MXD2)、尼龙(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
常用的材料及性能BOPP 双向拉伸聚丙烯膜BOPP生产所需的厚度18μ20μ25μ28μ38μ密度为0.92,印刷层的材料特性:具有良好的挺度和优良的阻湿性。
耐热性较好,长期使用温度为-50 ℃——120℃。
优良的化学稳定性,常温下耐酸、碱的腐蚀,几乎没有一种有机化学溶剂能使之溶解。
透气性大。
透明性好。
无毒,无味,无臭。
可直接用于同食品和药品相接触的场合。
撕裂强度很低,所以分切时刀口一定要锋利。
表面张力≥38达因哑膜(MOPP) 双向拉伸聚丙烯消光膜厚度:18μ印刷层的材料特性:MOPP是在生产BOPP上单面加消光剂时通过雾化效果而使之具有一种特殊观感的BOPP。
透明度低,有磨砂效果,用于印刷可热封,但强度低.表面张力≥38达因POPP 双向拉伸聚丙烯珠光膜厚度22μ25μ30μ40μ印刷层及复合层的材料密度仅为0.72特性:珠光膜是PP粒子加入珠光母料,细碳酸钙为粉末、橡胶等材料生成的发泡BOPP。
具有特殊的珠光效果,不透明。
可热封,但强度低。
表面张力≥38达因双向拉伸聚丙烯单热封膜厚度18μ25μ28μ38μ印刷层及复合层的材料PET 聚酯膜厚度:12μ20 μPET是对苯二甲酸乙二醇树脂的高聚物。
密度是1.4印刷及复合层的材料特性:机械强度高,其拉伸强度与AL膜相当。
耐热性、耐寒性好。
薄膜可以长期在-70℃——150℃下使用。
耐油性,耐化学药品性好,除了硝基笨、氯仿、苯甲醇以外,大多数溶剂都不能使之溶解,但会遭到强碱的侵蚀。
耐水性好,吸水率低。
在水中浸渍,尺寸稳定性好。
阻隔性优异。
良好的透明性,光泽性。
可见光的透明率在90%以上,能吸收波长在320nm以下的光(紫外线)表面张力≥38达因KPET聚偏氯乙烯(PVDC)涂覆的聚酯膜厚度:14μ高阻隔性的印刷及复合层的材料特性:即在PET膜上涂PVDC,具有良好的阻水、阻气性能。
表面张力≥38达因VMPET 镀铝聚酯膜厚度:12μ阻隔复合层的材料特性:在PET膜上镀一层铝,有金属光泽。
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·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
复合膜结构 水汽透过率 g/㎡·24h 氧气透过率 C㎡/㎡·24h· 保香性能 48h 备
注
PET/ VMPET/ PE
BOPP/ VMPET/ PE
10
PET/ AL/ PE 5
KOP/ CPP
无香味泄露
KPET/ CPP
最 好
BOPP/ CPP 480
无保香功能
PET/ CPP 97
明显泄露
PET/ AL/ PA/ PE
PET/38 PP
12 PET/33
PP
25 OPP/25
CPP
20 OPP/20
CPP
OPP/ VMCPP
OPP/ 珠光膜
PET/ 珠光膜
PA/EVOH-F/PP/PE
PP/ EVOH-F/ PP
PE/ EVOH-F/ PE
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
薄膜
类
型
BOPP20um BOPET12um LDPE 70um BOPA15um PT 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 35 7 210 11 非常大 9
阻氧性 1200 60 <5 2000 <5 20 <5
10-1000
阻氮性 600 5 20 <5 1000 <5 15 <5
-- --
阻
CO
2
性
3200 100 500 50 1200 300 200 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℃
表3:塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
项 目
OPET P
PP A
前 后 前 后 前 后
水分透过率
g/㎡·24h·38℃90%
氧气透过率 c㎡/㎡·25℃40%
常压
200
0
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% ----
非常差
PVA 95% 97
增大2487
倍
非常差
EVOH(70%VOH) 0% ----
非常差
EVOH(70%VOH) 95% 12
增大182倍 非常差
PA-6 0% ----
差
PA-6 95% 19
倍 差
PVDC(90%VDC) 0% ----
非常好
PVDC(90%VDC) 95%
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)
镀水蒸汽透过率 氧气透过率
层厚度 g/㎡·24h·40℃·100%RH C㎡/㎡·24h·atm
12umPET 25umCPP 25umLDPE 12umPET 25umCPP 25umLDP
E
45 61 200
17 35 34
6 18 12
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
PVDC
25u
≥50 <
(湿度大时透过量增大)
KOP
1705
CPP 1300-6433
BOPET 78
BOPA 372-403
LDPE 3375-13200
HDPE 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·㎡·mPa CO2透过率 C㎡·mm/24h·㎡·mPa 水分透过率
g·mm/24h·㎡·mPa
EVOH(乙烯
29%)
20-25
EVOH(乙烯
38%)
6 40-70
PVDC共聚物
PAN共聚物
8 16 50
PEN 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
目
22uKOP 15uKPET 20uBOPP 12uPET 30uCPP
透水性g/
㎡·d
5 35
透氧性C㎡/
㎡·d
12 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· ~2000 2~3 2~5
透CO2 量c㎡/㎡·24h· ~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 3
K-玻璃纸
26 9 8 108 92
防潮玻璃纸
24 31 52 163 164
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(%)
22
表13:各种膜的耐油性
项 目
PVA PT PVC PE PP EVOH PVDC PET PA
油透过时间(h) ∞ ∞
50-100 15-40
(良)
∞ 良 良 ∞