论薄膜材料的弹性模量
http://www.packltd.cn 时间:2021年1月5日 关注数:1906 次 |
摘要：所谓弹性模量,是以在一定比例限度范围内拉伸应力和拉伸变形之比来表示。实际应用时，多以F-2 、F-5来表示2%或5%伸长时的应力。
各种材料的弹性模量是多少？
所谓弹性模量,是以在一定比例限度范围内拉伸应力和拉伸变形之比来表示。实际应用时，多以F-2 、F-5来表示2%或5%伸长时的应力。
在GB∕T 13022-1991中7.3规定：作应力-应变曲线，从曲线的初始直线部分计算拉伸弹和模量，以E（MPa）表示，E=δ∕ξ，式中δ-应力，MPa；ξ-应变。
我们在检测各种薄膜的拉伸强度时，都能得到试样的拉伸形变图，如下图示：
从上图我们可见，在初始拉伸阶段，拉伸应力与形变化呈直线段，这段应力与应变的关系可以计算试样的弹性模量。
我们通常检测的薄膜断裂拉伸强度以及断裂伸长率，对于张力的设定而言不具有任何参考性，印刷复合时加载在薄膜上的应力必须控制在薄膜产生弹性变形的范围内，否则就是薄膜不可逆的拉伸变形，将产生严重的尺寸变化。
另外，薄膜张力设定还要考虑薄膜材料的受热稳定性，如印刷干燥温度在50-80℃，复合干燥温度在55-90℃，复合热鼓温度在50-70℃等。常用材料的热稳定性依次为PET、NY＞BOPP＞消光OPP＞CPP＞PE。
常用材料的弹性模量及耐热性对张力设定的影响：
1、双向拉伸薄膜
作为表层基材,PET的弹性模量最高，其次是BOPP,再次是消光OPP，而 BOPA在干燥条件时有良好的弹性模量（接近于PET薄膜），但受潮后挺度不足（弹性模量大幅降低，印刷套印困难）。同时，PET膜的热稳定性最好，其次是BOPP，再次消光OPP，由于消光OPP膜的弹性模量相对较低，同时热稳定性又较差，印刷冷却收卷后的回缩率较大，在夏季印刷收卷后易容易出现反粘现 象，所以印刷消光OPP时张力要调整得略小，干燥温度适当降低。
2、热封层基材的弹性模量：在热封层基材中CPP的挺性是最好的，PE膜相对较差，如下表：
CPP的热稳定性远高于PE薄膜，因而LDPE薄膜的多色套印非常困难，要配方调整提高其弹性模量及耐热稳定性。
对复合过程来说，最关键的是两贴合薄膜的张力匹配问题，也就是说复合后两层膜的回缩率要尽量一致，不然，轻则卷曲，重则产生隧道现象。例如，消光OPP干复铝箔，铝箔可以认为是不收缩 ，而消光OPP薄膜在加载复合张力的情况下经过50-80℃的烘箱，由于其弹性模量及耐热性都较PET及普通OPP差，因而松掉张力后的回缩率也会大一 些，一般消光膜复合时张力要小干燥温度也要低一些。
PE薄膜的弹性模量远小于CPP薄膜，且耐热性又差，作为内层膜贴合时如果张力偏大，那么贴合松掉张力后回缩率很大（热鼓温度60-70℃），通常干式复合的PE膜放卷张力控制原则是在走膜平整的情况下将张力放到最小。
我们通常采用对下机膜划十字架的方法来检测复合张力匹配情况，但有时下机膜是平整的，但经过50-55℃的熟化后仍有明显的向PE膜一侧的卷曲现象，这是 PE膜在熟化温度作用下产生的热收缩所致。通过张力控制及降低熟化温度，有利于减轻PE复合膜的内卷现象，这也是无溶剂复合膜的平整度有明显改善的原因吧。
另外，挺性好的薄膜弹性模量大,如果其厚度增加,则挺性明显递增,相当于厚度的三次方。
(来自:包装企业网)
