塑料薄膜一般分为单层薄膜和复合薄膜。市场上常见的复合膜分为干式复合膜,无溶剂复合膜,淋膜,挤出复合膜,涂覆膜,共挤膜等。
对于塑料材料,大部分都可以用红外光谱法来鉴定。对于成分较复杂的塑料材料,配合其他分析仪器,如裂解气相色谱、热分析仪、元素分析仪、质谱、核磁共振等方法,也能对材质进行鉴定。
而在薄膜工厂,一般不具备以上检测仪器,如果送到专门检测机构检测,则周期长,成本高。本文讨论了几种简便可行的塑料薄膜材质识别的方法,重点是对共挤薄膜的识别进行了比较详细的描述。
1.普通的单层膜的识别。普通的单层膜一般可以通过燃烧法来鉴定,常见的塑料燃烧试验法见下表: 名称 聚丙烯 简称 PP 聚乙烯 乙烯-醋酸乙烯共聚物 聚氯乙烯 聚苯乙烯 PE EVA PVC PS 尼龙 PA 聚对苯二甲酸乙二酯 PET 燃烧火焰状态 离火后情况 熔融滴落,易拉继续燃烧 丝,冒白烟,烟少,火焰上黄下蓝 容易 熔融滴落,火焰上继续燃烧 黄下蓝 容易 熔融滴落,易拉继续燃烧 丝,无烟,火焰上黄下蓝 难,软化 火焰上黄下绿,有离火熄灭 白烟 容易 软化起泡,火焰橙继续燃烧 黄色,表面油性光亮,浓黑烟,炭末 慢 起泡,火焰黄色,边缘蓝色,熔慢慢熄灭 融滴落 容易,软化 起泡,易拉丝,橙离火慢慢熄色,有少量黑烟 灭 燃烧情况 容易 气味 石蜡气味 石蜡气味 石蜡气味,略带酸味 刺激性酸味 特殊苯乙烯气味 特殊羊毛、指甲气味 酸味 另外将薄膜撕开,观察断口处,如果有锯齿形状一般为复合膜;如果断面较为平滑,则一般为单层膜。
2.干式复合膜,无溶剂复合膜,淋膜,涂覆膜,挤出复合膜的识别。以上薄膜一般以双向拉伸膜为基础膜,与吹膜、流延膜等进行复合。其中涂覆膜一般是在双向拉伸膜上进行涂覆,然后与复合级薄膜进行干式复合。因为双向拉伸膜,如BOPP,BOPA,BOPET等,断裂标称应变较小,手感较硬,难以延伸,而吹塑、流延法生产的复合级薄膜一般手感较柔软,容易拉伸。将薄膜撕开,明显可以看到分层现象,因此无论用手剥,或者使用溶剂,都能较容易将以上
薄膜分层,然后再使用燃烧法对每一层进行识别,再此就不再赘述。
3.共挤薄膜的识别。
3.1.加工工艺的区分。共挤膜按目前的工艺一般分为流延法和吹膜法。
流延膜从外观上看非常透明,手感柔软,用测厚仪检测薄膜厚度,厚薄公差能达到±2%(2Sigma统计方法),而多层共挤薄膜的厚薄公差普遍在±8%以内。近年来,随着技术不断的改进,九层及九层以上的薄膜挤出设备在厚薄公差上有了极大的改善,产品的厚薄度能与流延产品媲美。但是无论是那种工艺生产的薄膜,仔细观察薄膜表面,一般会发现细微的膜线。流延膜膜线方向与收卷方向完全平行,而吹膜产品膜线方向与收卷方向不平行,这是因为无论是上牵引旋转,模头旋转,还是旋转收卷,薄膜的在管芯上是左右往复收卷的,类似于纱锭,以此避免形成松紧边。
吹膜常见的方式有上吹法,下吹法,二泡法和三泡法。上吹薄膜产品由于是空气冷却,因此透明度较差,手感较硬。而下吹法,二泡法和三泡法产品由于采用水冷,薄膜透明度能与流延膜媲美。其中二泡法,三泡法生产的是热收缩膜,吹胀比、牵引比一般在3以上,用手纵向和横向拉扯薄膜,比较难以延伸。将其投入开水中,收缩非常大。二泡法一般生产POF膜,常见应用于桶装方便面的包装上。而三泡法生产的膜主要用应用于肉制品的包装。
3.2.材质的识别。
三层共挤薄膜,如PE膜,CPP,使用燃烧鉴别法和外观能区别开来。对于五层及五层以上共挤薄膜,识别则有一定的技巧。
目前市场上的多层共挤薄膜主要有以下几种组合:PO/PA,PO/EVOH,PO/PA/EVOH,PO/PVDC。如果使用燃烧鉴别法,PVDC,PA共挤膜味道比较特殊,相对容易识别。对塑料燃烧气味的辨别如同品酒师,只有不断的积累,才能细微地分辨出共挤膜的材料组成。
一般规模较大的膜厂的检测室都配有显微镜,借助特殊的化学试剂对PA,EVOH,PVDC的显色,能观察出以上阻隔层的结构,还能准确地测量出每层的厚度,这个测试结果对于材料的结构设计非常有用。
以上简单地描述了一般薄膜的识别方法,如果再结合一些检测室常用测试方法的使用,比如测试拉伸强度,断裂标称应变,热封强度,冲击强度,氧气透过率,水蒸汽透过率等,应该能基本判断出来薄膜的结构,从而为配方设计提供依据。
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