氟塑料薄膜挤出吹膜或流延法
如使用T型口模生产流延PBT膜，则冷却辊温度为66～71℃，这时50μm厚有最佳透明性。
（2）氟塑料薄膜 氟塑料薄膜除了聚四氟乙烯以切削法成膜外，其他均可采用挤出吹膜或流延法生产，如聚三氟氯乙烯（PVTFE）、聚氟乙烯（PVF）、聚偏二氟乙烯（PVDF）等。氟塑料薄膜的特点是：
①薄膜透明、光滑、摩擦因数小；
②使用温度范围广，了低可达－200℃，最高可达260℃；
③粘接复合比较困难，表面能低，为难粘性材料；
④除FEP（四氟乙烯－六氟丙烯共聚物）和乙烯－三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）外，其他薄膜的阻气性都比玻璃纸好；
⑤耐日光，可透紫外光；
⑥膜强度中等，但聚氟乙烯膜强度高。
用于耐高温包装、耐腐蚀包装、耐候性包装、冷冻包装、粘结性材料的不粘包装等。
（3）PC薄膜 聚碳酸酯薄膜可以用溶液流延法生产，也可用 型口模挤出流延法生产。溶液流延法以三氯甲烷为溶剂，将浓度为14%～19%的溶液流延于金属带或转鼓上，塑化而成膜。PC薄膜的特点是：
①有极好的透明度和光泽性，能阻止紫外光的透过；
②薄膜拉伸强度高，强韧，具有薄膜上最佳的冲击强度；
③耐高温也耐低温；
④透气性、透湿性大于聚酯膜，但保香性优良；
⑤印刷适性好，印刷前毋需处理，易金属蒸镀，易热粘合，能用脉冲法、超声波、高频机焊接；
⑥耐油性强。
用于单膜、复合膜、真空成型容器包装药品和食品、饮料、速食等。可高温蒸煮杀菌和环氧乙烷杀菌，也可微波杀菌。
（4）PS薄膜 聚砜薄膜的特性：
①有良好的透明性及光泽性，对紫外光线有阻挡性；
②薄膜有很高的强韧性，耐撕裂、耐冲击、耐曲折、耐磨；
③耐热性好，耐寒性好，能在－100～150℃的范围内长期使用，高温下的尺寸稳定性好；
④印刷性好，金属蒸镀性好，真空成型性好；
⑤X射线透过性优良，波长为0.3A的射线对100μm厚的膜透过率为99.6%。
于食品、药品的无菌包装。
（5）PEEX薄膜 聚醚醚酮薄膜是一种熔点高达345℃的结晶型聚合物，具有极好的力学性能、化学稳定性和电绝缘性。
PEEK耐放射线性能优良，应用于各种放射线较强的包装场合。PEEK挤出成型的条件如下：
螺杆直径/mm 45
L/D 20
螺杆转速/r/min 16
机筒温度/℃ 进料段 350
压缩段 350
计量段 365
机头 370
PEEK可以挤出吹塑也可 型口模流延，还可生产双轴定向薄膜。当生产双向拉伸薄膜时，先挤出0.15mm厚的厚膜，然后在155℃下纵向拉伸，拉伸1.3倍，180℃下横向拉伸，拉伸2.5倍，最后在320℃下加热30s，热定型后得25μm厚度的PEEK薄膜，密度为1.30g/cm3。PEEK薄膜性能如表3－50所示。
3－50 PEEK薄膜性能
项 目 | 非结晶性 | 结晶性 | 拉伸薄膜 | |
40μm | 25μm | 150μm | 25μm | |
玻璃化温度/℃ 熔点/℃ 连续使用温度/℃ 导热系数/［J（cm·s·℃）］25×10-4 线膨胀系数/℃-1 热收缩率1%（200℃，10min）（MD/TD） （260℃，10min）（MD/TD） 密度/（g/cm3） 拉伸强度（MD/TD）/MPa 伸长率（MD/TD）/% 透光率/% 雾度/% 吸水率（49℃，90%R.H.）/% 击穿电压/（KV/mm） 体电阻/Ω·cm 表面电阻/Ω | 143 334 240 25×10-4 4.5×10-5 － － 1.27 92/86 160/150 84.8 6.5 0.35 130 1×1016 1×1016 | 143 334 240 25×10-4 4.5×10-5 1.0/1.3 1.2/1.7 1.30 130/95 90/150 75.3 18.5 0.31 150 1×1016 1×1016 | 143 334 240 25 ×10-4 2.4×10-5 0.4/0.1 0.4/0.4 1.30 110/110 220/170 25.8 83.3 0.30 83 1×1016 1×1016 | 143 334 240 25×10-4 － － 1.30 260/240 80/80 85.9 0.5 0.30 － 1×1016 1×1016 |
PEEK有优良的耐辐照性，经C60的射线辐射性能变化见表3－51。
表3－51 PEEK薄膜耐辐射性
性 能 | 对比薄膜 | 辐射剂量200Mrad | 辐射剂量500Mrad | |||
MD | TD | MD | TD | MD | TD | |
拉伸强度/MPa（屈服） （断裂） | 58.5 106.5 | 47.0 79.5 | 69.0 120.0 | 62.5 91.5 | 71.5 104.0 | 62.5 88.1 |
伸长率/% | 169 | 143 | 170 | 138 | 170 | 143 |
撕裂强度/g | 43 | 48 | 68 | 74 | 65 | 66 |
收缩率/% | 10 | 4.3 | 5.5 | 3.0 | 3.0 | 4.0 |
31 高温蒸煮袋的结构如何？性能如何？发展前景如何？
答：高温蒸煮袋是20世纪60年代美国开发用于宇航员食品包装用的包装袋，它可以在常温下放置而有较长的使用寿命。由于食用时既可以冷食又可以熟令，使用方便，存放时常温下放置即可，可以节省保存所需的能量，因此很受人们的欢迎。但是，美国生产的高温蒸煮袋价格昂贵，远未得到普遍采用。
1964年日本大塚食品公司使用透明高温蒸煮袋包装咖喱食品获得成功，1970年仅日本就销售高温蒸煮袋7000万只，价值42亿日元，1971年销售1亿只，价值100亿日元。到现在，高温蒸煮袋的销售量，每年都以15%的调整增长，成为食品包装中十分引人注目的一个品种。高温蒸煮袋包装食品的种类也由原来的10多种，发展到几百种。尺寸由原来200～500g的小型袋，发展到现在的1kg、2kg和5kg重的业务用大型包装袋。袋的形式由普通的三边封口袋到自立袋、托盘等多种形式。包装的食品除了固体外，各种液体和浆状物也可包装。
高温蒸煮袋的特点是：
①能杀死全部细菌，保存期长，透明袋有一年以上的保存期，不透明的铝箔蒸煮袋有两的以上的保存期；
②透氧、透湿都接近于零，内容物不发生腐败变质；
③可以利用罐头食品的生产技术和设备，所以高温蒸煮袋又叫软罐头；
④封口可靠、容易；
⑤袋子热封处有小三角形裂口，易撕开食用；
⑥装潢印刷美观；
⑦能在3min内加热后食用；
⑧废弃物容易处理；
⑨常温下保存。
高温蒸煮袋按其加热杀菌时使用的温度分，有低温蒸馏袋，100℃下杀菌30min；中温蒸煮袋，121℃下30min；高温蒸煮袋，135℃下30min；还有超高温短时间杀菌包装袋，适宜于微波加热杀菌，温度在150℃、5min。
按高温蒸煮袋的结构来分有透明袋和不透明袋两种。透明袋又可分为阻隔型透明蒸煮袋和非阻隔型透明袋两大类。阻隔型透明蒸煮袋中使用K涂尼龙和（或）K涂PET膜。透明蒸煮袋只适宜于500g以下的小型蒸煮袋，由于没有铝箔，杀菌时，传热速度较慢，不容易达以内外温度一致。而超过500g的蒸煮袋就使用有铝箔的不透明蒸煮袋较好。种类透明蒸煮袋的保存期在1年以上。非阻隔型的透明蒸煮袋其结构为：PET12μm/LDPE70μm（100℃以下蒸馏30min杀菌的低温蒸馏袋），PA612μ/LDPE70μm。尼龙同PET相比，韧性好、耐冲击性好、耐针孔性好、比较柔软，PET则刚性好、强度高。也可使用三层结构的透明蒸煮袋，PET12μm/PA612μm/LDPE70μm（或者CCP70μm），使用CCPP比使用CPP好，CCPP为共聚流延聚丙烯，共聚流延丙烯经高温蒸煮后，可以保留未蒸煮前性能的95%左右，而均聚丙烯流延膜（CPP），只能保留蒸煮前性能70%－80%，且CCPP耐冷冻，可耐－10℃左右，而CPP不能在0以下场合使用。无论使用CPP或CCPP都能进行高温蒸煮杀菌，即121℃下30s和135℃下30min的中、高温杀菌。阻隔性透明蒸煮袋结构为KPET14μm（或者KPA614μm）PO70μm（可以是LDPE也可以是CPP或CCPP），PO为聚烯烃薄膜。据英国ICI公司介绍，K涂膜可以进行中温蒸煮杀菌，即121℃下蒸煮30min。我们从日本龙川株式会社进口的KOPA614μm和KOPET14μm经复合后在121℃下蒸煮30min，未发现脱层、发黄或其他问题，证明ICI公司的介绍是正确的。K涂（PVDC乳液涂布）厚度在2～4μm，无论从涂布牢度和阻隔性来讲都是令人满意的。
不透明的高温蒸煮袋都是以铝箔，为此其阻隔性很好，而且在杀菌过程的加热冷却中传热快，食品中央和四周的杀菌温度均匀，杀菌均匀，保存期在两年以上。铝箔高温蒸煮袋可以是500g以下的小袋，也可以是500g以上的大型业务用袋，其结构为PET12μm（或者PA6 12μm）/A19μm/PO70μm（LDPE或CPP或CCPP）。高温蒸煮袋的面层材料透明性好，有良好的印刷性，一般均采用反印刷，印刷在里面不会因表面摩擦而被刮擦掉。印刷应注意使用复合油墨，即同干式或复合胶有良好亲和性的油墨。还必须耐高温蒸煮，耐高温蒸煮有两个方面的意义，一是油墨经过121℃下30min的高温蒸煮后，颜色不发生变化，如发暗、变黄、发黑等；二是颜色的印刷牢度不会降低而易剥离。不少高温蒸煮油墨采用了双组分的聚氨酯胶油墨，而不采用合成树脂的挥发性干燥油墨，但是价格昂贵，达7～8万元/t。高温蒸煮袋的面层材料还应提供良好的拉伸强度、刚性、耐针刺性、阻隔性、耐高温性，而双向拉伸了的尼龙和涤纶薄膜完全能够满足这方面的要求，为此，这是两种常用的面层材料。高温蒸煮袋在生产中应注意下列几个问题：
①复合用胶粘剂应使用耐高温蒸煮胶，干式复合一般均使用双组分的聚氨酯胶，如果是使用环氧氯丙烷生产的聚醚型聚氨酸，可耐100℃、30min蒸馏蒸煮。要耐121℃、30min的高温蒸煮，则应使用耐温性较好的聚酯型聚氨酯。更高温度的要使用专用的耐高温蒸煮的胶；
②高温蒸煮袋应当9.8N/20mm宽（即1kgf/20mm宽）的剥离强度。为确保这样高的剥离强度，电晕处理强度要达到42×10－5N/cm以上，涂胶量要达到5g/m2（干）。正如加工一章中所讲的，最好使用80线/m左右的涂胶辊，这样可以确保在合适的涂胶液粘度下有较高的涂胶量；
③高温蒸煮袋的内层要有良好的热封性、耐温性、无毒性。LDPE是100℃、30min的低浊蒸馏袋的内层材料，为了确保内层的热封强度和耐油性等，厚度应在70μm以上，LDPE本身的耐油脂性是不大好的，如果低地这样的厚度，在蒸煮过程中，食品中的油脂会透过LDPE进入到胶层，从而引起脱层。121℃、30min的中温及高温蒸煮袋应使用CPP或CCPP膜，它有较高的耐温性，强度、热封性均好；
④高温蒸煮袋的热封强度十分重要，因为在高温蒸煮过程中，虽然已经抽了真空，但是还是有残余压力，这个残压在高温下，会有较大的体积膨胀，为此受到一定的内压力，热封不好很容易在封口不牢的地方被压破。为此，热封温度应在内封层塑料的熔解温度20～30℃以上较好，例如：LDPE为内封层时，热封温度在170～185℃之间；CPP或CCPP为内封层时，热封温度在200～220℃较佳。由于内封层均在70μm以上，比较厚，热封温度取高处有利于热封的强度的提高。检查方法是不能从热封层处撕剥开，只能把复合膜撕坏；
⑤高温蒸煮袋在充灌时应抽真空，只有抽真空后才能蒸煮杀菌，否则袋内空气会在蒸煮过程中把袋胀破。
我们已经知道，在85℃下，所有病菌都能杀死。但是会引起食物变质的微生物是多种多样的，其耐温性也各异。其中，肉毒杆菌孢子菌危害最大，其死亡时间和温度的关系见表3－52。
表3－52 最难死亡的肉毒杆菌孢子菌的死亡时间和温度的关系
温度/℃ | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | 125 | 130 | 135 |
死亡时间/min | 330 | 100 | 32 | 10 | 4 | 1＇20″ | 30″ | 10″ |
高温蒸煮袋的结构和性能如表3－53、表3－54所示。
表3－53 高温蒸煮袋的结构和性能
项 目 | 种 类 | ||
结构/μm 外观 复合强度/（N/20mm宽） 封口强度/（N/20mm宽） 拉伸强度/（N/20mm宽） 伸长率/% 撕裂强度（纵/横缺口）/×10-3N 热封温度/℃ 透氧性/［mL/（m2·24h·1.01×105Pa）］（65%R.H.） 透湿性/［g/（m2·24h）］ | PET12/A19/P070 不透明、高光泽 9.8 68.5 78.4 8 784/882 180～230 0 0 | PET12/P070 半透明 5.88 58.5 68.6 7 490～686/637 150～220 118 3 | Ny15/PO70 半透明 5.88 68.6 98 10 58.8/686 150～230 55 3 |
注：PO－聚乙烯或聚丙烯，总称为聚烯烃薄膜。
表3－54 超高温短时间杀菌膜的结构和特性
袋的牌号 | HIRP－F | HIRP－T |
|
结构 外观 复合强度（N/20mm宽） 封口强度（N/20mm宽） 拉伸强度（N/20mm宽） 伸长率/% 撕裂强度 （纵/横缺口） /×10-3N 透氧性 /［mL/（m2·24h）］ （65%R.H.） 透湿性/［g/（m2·24h）］ | PET/Al特殊层/PP 不透明 ＞7.84 7.84～98 127.4～147 80～120 539 0 0 | Ny特殊层/PP 透明 7.84 68.8 88.2 90 － 30 10 | PET/特殊层/PP 透明 7.84 49～78.4 68.6～127.4 90～110 － 47 6 |
为了保持食品中易分解的营养成分，开发了超高温短时间杀菌方法，它可以在135℃下2－15min内杀菌。
高温蒸煮袋虽然在美国开发成功，但是却在日本开花结果，在美国反而没有什么市场，这是因为美国、西欧同日本国内的情况相差很大。我国的国情是同日本差不多的，为此高温蒸煮袋应该在我国获得成功，但是由于目前高温蒸煮食品的价格超出我国的低工资收入负担，为此，人们在它面前只能因囊中羞涩而却步了。
我国发展高温蒸煮袋有下列同日本一样的有利条件：
①日本和我国的食品习惯相似，喜欢中国料理，这种炒菜适宜于高温蒸煮袋包装。而西欧和美国喜欢面包、牛排、相对来讲适合性要差一些；
②日本和我国双职工家庭多，没有人或没有时间一天做三次饭。而高温蒸煮食品不需花时间做饭菜，可冷食也可热一下就吃，快速方便。西欧和美国的习惯却不同，除了少数人外，女人一结婚后就在家负责教育孩子和做家务事，为此，不需要高温蒸煮食品；
③日本和我国一样，绝大部分家庭的住房比较紧张，没有地方放置大型冰箱。而西欧、美国的家庭住房宽敞，可以放置大型冰箱，一个月只需开汽车上一街买一次食品，然后放置在冰箱中吃一个月，高温蒸煮袋不需要冷冻保存，不需要冰箱，适宜于日本和我国住房狭窄的条 件；
④日本和我国是目前世界上电费昂贵的国家，使用燃料发电的厂比较多，这种火力发电厂（煤或燃料油）设备投资费用低，但操作成本相当贵。而美国和西欧，以水力和原子能发电为主，设备投资虽高，操作费用却很低。1999年日本的电费每度为40元人民币，而当时我国的电费每度为4角2分人民币。为此，买得起冰箱未发能用得起冰箱，为此，高温蒸煮袋这种不需要冰箱的省电包装食品，就特别为日本人民所欢迎，当然也理应为我国人民所接受；
⑤西欧和美国有完整的一套冷冻链销售渠道，而日本和我国却缺乏。所谓冷冻链销售渠道，是食品厂家一生产出来的食品，立即进入总批发站的冷冻仓库，由冷冻仓库总批发，经冷冻火车或汽车，冷冻状态下送往零售店，零售店在冷冻状态下销售给顾客，顾客放在家中的冷冻状态下使用，整个渠道都在冷冻状态下进行。西欧、美国的冷冻销售渠道比较完善，而我国和日本却不完善，为此，需要能在常温存放和销售的高温蒸煮袋。
由上分析，高温蒸煮袋在我国应当同在日本一样地发展起来，但是目前，我国广大工人、农民的太低，高温蒸煮袋的价格又太高，一天三餐吃高温蒸煮食品是一个千元月收入的职工所无法承受的。我国目前大米、玉米、大豆等基本食品的价格已超过国际贸易价，但工资收入却远远低于世界其他国家的平均工资。这是目前高温蒸煮食品不能进入我国千家万户的原因。
有人提出共挤复合薄膜能否用于高温蒸煮的问题，指出使用PA/Nucler/PP的共挤膜用于高温蒸煮。使用这种共挤膜，粘结牢度是好的，但是应当看到，Nucler或Bynel都是乙烯同丙烯酸酯的共聚物，其最大特点是具有良好的相容性，但耐温性比较低，高温蒸煮下容易发生熔融而脱层。实践证明，100℃、30min也许承受，但121℃、30min则发生内层粘结性树脂软化移位，从而发生皱纹，少量发生剥离。为此，目前使用共挤复合膜来作高温蒸煮袋的尚不多见。但只要材料选择合适，复合牢度好，共挤复合和挤出流延复合也可用于高温蒸煮食品的包装。
本产品为聚四氟乙烯分散树脂经糊状挤出、膨化等工艺制成的H型膜，该膜在-50℃~200℃下和宽广的频率范围内具有介电常数小、介电损耗低、电讯号稳定、质轻柔软和热稳定性优良等特点，宜作微波同轴电缆的绝缘材料，适用于通讯、跟踪、警戒、电子对抗、导航等军用及民用电子设备仪器中。产品符合Q/GHAD 71-2000企业标准。
牌号及规格
单位: mm |
牌号 | 厚度 | 厚度公差 | 宽度 | 宽度公差 | 长度 （m） |
H-PSFWM-0.10-90 | 0.10 | ±0.02 | 90 | ±0.10 | >50 |
H-PSFWM-0.15-90 | 0.15 | ±0.02 | 90 | ±0.10 | >50 |
H-PSFWM-0.20-90 | 0.20 | ±0.02 | 90 | ±0.10 | >50 |
注：特殊规格，另行商定。 | |||||
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