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文章来源：禾呈机械网 | 2024-03-12
功能性薄膜之四:热收缩薄
关于功能性薄膜，至今没有严格的定义，一般指具有通用薄膜不具备的某一（或者某些）特殊功能、可以满足应用上的特殊需要的薄膜，例如抗静电薄膜，防锈薄膜，热收缩薄膜，易开封薄膜等等。由于功能性薄膜具有这样或者那样的特殊功能，它能更好地满足保护所包装的商品的需要，或者更好地满足商品使用方便性方面的需求，因此具有较佳的使用效果；功能性薄膜通常具有较高的技术含量，较高的经济效益和较强的市场竞争能力，因此倍受人们关注。
功能性薄膜是包装材料中的重要品种，往往是一些特定包装领域中的不可或缺的材料，在塑料包装材料中，具有十分重要的地位。为便于读者对功能性薄膜有一个初步的了解，这里特设功能性薄膜专题，已经分期介绍了抗静电薄膜、防锈薄膜、表面保护膜还有热收缩膜的第一部分，本期将为您介绍热收缩膜的第二部分，希望读者们参与到我们的栏中来，将您知道的”海尔新材料市场部总监李鹏军表示功能性薄膜与其他读者们共同分享。
(接上期)热收缩薄膜亦称为收缩薄膜，顾名思义它是在薄膜加热升温到一定的温度以后，尺寸会产生明显收缩的薄膜。本文将对PE热收缩薄膜、PVC热收缩薄膜等热收缩薄膜的传统主力产品以及近年来发展应用较快的POFC3、PET等热另外1方面是由于它们在原材料和成品质量控制上的精确性收缩薄膜中的后起之秀的性能、生产工艺、主要应用领域等方面均作了详细的介绍，可供从事热收缩薄膜生产及应用的读者参考。
热收缩薄膜亦称为收缩薄膜，顾名思义它是在薄膜加热升温到一定的温度以后，尺寸会产生明显收缩的薄膜。热收缩薄膜是包装薄膜中的一种比较重要、应用较多的功能性薄膜，而且它们在某些方面的应用较之其他包装材料，具有不可比拟的优势。
聚氯乙烯热收缩薄膜
聚氯乙烯热收缩薄膜的一般情况
PVC热收缩薄膜是开发应用较早的热收缩薄膜之一，在商品的包装中有广泛的应用，虽然它近年来，遇到来自环境保护方面的强大压力和聚烯烃类热收缩薄膜（POFC3）的巨大挑战， PVC收缩薄膜至今仍大量生产、应用，比较牢固地占据着它的许多传统的应党的109大报告指出用领域。
ZBG，对PVC热收缩薄膜、套管的规格及技术要求等作了具体的规定，择要介绍于下：
分类：
根据折径分类，折径≥150mm者，称为热收缩薄膜，折径 150mm者，称为热收缩套管。
根据应用领域，PVC热收缩膜管分为如下三类。
D型 用于电器电子原件包装
Y型 用于一般物品包装
S型 用于接触食品包装
D型PVC热收缩膜的规格及偏差符合表7要求
表7 D型PVC热收缩膜的规格
优等品 一等品 合格晶
折径 4～8 +O．4 +0.5 +0.6
8～18 +0.6 +1.0 +1.2
18～34 +O.8 +1.2 +1.4
34～52 +1.0 +1.4 +1.6
52～67 +1.4 +1.6 +1.8
67～106 +1.6 +2.0 +2.3
106～135 +2.0 +2.5 +2.8
135 +2.5 +3.0 +3.5
厚度 0.07～0.09 土0.012 土0.015 土O.020
0.09～0.12 土0.015 士0.020 士0.025
0.12～0.14 土0.020 士0.025 土0.030
0.14 土0.025 土0.030 土0.035
Y型及S型PVC热收缩膜的规格及偏差符合表8要求。
表8 Y型及S型PVC热收缩膜的规格及偏差mm
优等品 一等品 合格品
折径 15～110 土0.5 土1.0 土1.5
110～200 土1.0 土1.5 土2.0
200～350 士1.5 土2.0 土2.5
350～500 土2.0 土2.5 士3.0
500 ±2.5 士3.0 土3.5
厚度 0.02～0.03 ±0.003 士0.005 土0.008
0.03～0.05 土0.005 土0.010 土0.015
0.05～0.07 士O.010 土0.015 土0.020
0.07～0.10 土0.015 土0.020 土0.025
0.10～0.14 土0.020 土0.023 士0.028
0.14～0.18 士0.024 土0.026 土0.030
0.18 士0.027 士0.030 士0.034
PVC热收缩薄膜的收缩率及偏差符合表9要求。
表9 PVC热收缩薄膜的收缩率（沸煮1min）
型号 折径／mm 收缩率／(％)
纵向 偏差 横向 偏差
D型 4～6 10～20 土3 40～50 土8
6～131 土4 土5
131 土5 土3
Y型、S型 12～30 土4 20～60 土5
表10 D型PVC热收缩薄膜的物理及力学性能
序号 项目 技术指标 测试方法
1 拉伸强度4、定期对电子仪器进行通电检查（纵向）MPa ≥50 GB1040
2 断裂伸长率（纵向）% ≥100 GB1040
3 定轴收缩 不开裂
4 耐乙二醇溶剂性 拉伸强度MPa ≥45.0
介电强度MV/m ≥35.0
5 介电强度MV/m ≥40.0 GB1408
6 体积电阻Ω·m ≥1012 GB1410
7 吸水率% ≤0.5 GB1034
8 直线度mm ≤5.0 ZBG
9 耐高低温 85℃级 +85℃，1000h；-55℃，6h 不开裂 ZBG
125℃级 +125℃，1000h；-55℃，6h 不开裂 ZBG
10 铜腐蚀性136℃，168h 无腐蚀 ZBG
$分页符$Y型和S型PVC热收缩薄膜的物理及力学性能符合表11要求。
表11 Y型和S型PVC热收缩薄膜的物理及力学性能
序号 项目 技术指标 测试方法
1 拉伸强度MPa 纵向 ≥42.0 GB1040
横向 ≥55.0 GB1040
2 断裂伸长率% 纵向 ≥70 GB1040
横向 ≥50 GB1040
3 撕裂强度kN/m 纵向 ≥60.0 HG
横向 ≥45.0 HG
4 透光率% ≥90 GB2410
5 定轴收缩 不开裂
6 低温柔软性（-100℃，1h） 不开裂
注：1、折径小于130mm者，不作横向拉伸强度、横向拉断伸长率以及纵向丝裂强度指标。
2、定轴收缩及低温柔软两项指标仅用于电池及瓶子等包装的热缩管。
3、透光率指标适用于无色透明产品。
S型PVC热收缩薄膜的卫生性能应符合表12要求。
表12 S型PVC热收缩薄膜的卫生性能（mg／kg）
项目 指标 测试方法
氯乙烯单体残留量/[mg/kg] 1 ZBY 28003
溶出试验 重金属(4%乙酸)(以Pb计)/[mg/ｌ] 1
蒸发残渣/[mg/ｌ] 正己烷 20%乙醇 4%乙酸 蒸馏水 30
高锰酸钾耗量/[mg/ｌ] 10
褪色试验 65%乙醇 阴性
浸泡液（水，20%乙醇，4%醋酸，正丁烷）
冷餐油或无色油脂
生产工艺与配方
生产工艺
原则上可以应用以下几种工艺中的任何一种工艺生产PVC热收缩薄膜
吹塑法
生产PVC热收缩薄膜的吹塑工艺有直接吹塑法和二次吹胀（双泡）法两种。
压延法
经三辊或四辊压延机压延成厚膜（坯膜），再进行预热、横向拉伸和纵向拉伸（或者仅在横向或仅在纵向拉伸）、冷却制得热收缩膜；
挤出流涎法
先采用流涎法生产厚膜（坯膜），再加热、横向拉伸和纵向拉伸（或者仅在横向或仅在纵向拉伸）、冷却制得热收缩膜；
实际生产中，为了降低生产成本，制得性优良的薄膜，除个别情况之外，通常几乎都毫无例外地清洁设备采用吹塑制造坯膜、沸水加热后进行二次吹胀拉伸的方法，生产包装用PVC热收缩薄膜。即按所拟定的配方，将各种组分准确称量后，经高速搅拌机混合，用挤出机挤出造粒（挤出造粒温度控制在170℃～185℃之间）；将制得的料粒挤出吹制厚膜（180℃～190℃），冷却后再加热到95℃～100℃（常用沸水加热）并经二次吹胀及快速牵引得到PVC热收缩薄膜。
如果不用沸水加热，待PVC挤出的厚膜，冷却到90℃～120℃后，直接进行二次吹胀（横向吹胀和纵向快速牵引），也可以得到PVC热收缩膜，但此法较二次加热、吹胀的方法，工艺条件的控制比较困难，产品的质量稳定性往往不如二次加热、吹胀的产品，因此应用较少。
$分页符$配方
配方在PVC收缩薄膜的生产中，具有十分重要的意义。不仅可以通过配方的设计，调节PVC收缩薄膜的机械强度，而且通过配方的调节，我们既可以使制得的PVC收缩薄膜是高透明的，也可以使制得的PVC收缩薄膜是不光的；既可以使制得的PVC收缩薄膜是无毒的，也可能使制得的PVC收缩薄膜会具有较大的毒性、仅仅适用于非食品（非药品）包装用的环形螺母；可以通过配方的设计，生产出硬质的PVC薄膜，也可以生产出软质的PVC薄膜等等，不过在收缩薄膜中，一般仅应用硬质和半硬质PVC，因为软质PVC收缩薄膜储存时的尺寸稳定性差，储存过程中容易收缩，因此实用价值不大。鉴于PVC热收缩薄膜的生产中，有特别重要的意义，这里列举一些具有实际使用价值的配方，供读者参考。
无毒透明PVC热收缩薄膜配方
PVC树脂粉（悬浮6型或7型，VCM≤1ppm）
100份（质量，下同）
DOP增塑剂※ 3份
环氧大豆油 3份
硫醇辛基锡无毒有机锡稳定剂 2.5份
硬脂酸丁酯 1.0份
ACR 3份
CaSt 0.6份
HSt 0.5份
石蜡 0.6份
※DOP在我国目前尚作为无毒增塑剂使用，欧、美及日本等工业发达国家，近年来对其安全性已提出质疑，从无毒、安全可靠性出发，建议采用柠檬酸酯等安全性更高的无毒增塑剂替代DOP。
增韧无毒PVC热收缩薄膜
PVC(型悬浮级，VCM≤1ppm)
100份（质量，下同）
DOP 7份
环氧大豆油 3份
无毒有机锡稳定剂 2.5份
MBS增韧剂 5份
CaC03粉 2份
CPE 2份
液体Ca-Zn稳定剂 1份
Hst 0.3份
PVC树脂粉(VCM 1p对刀仪pm，悬浮型)
100份（质量，下同）
MBS 8份
CPE 3份
无毒有机锡稳定剂 2.5份
环氧大豆油 4.5份
硬脂酸锌 1份
石蜡 0.5份
PVC树脂粉(VCM 1ppm，悬浮型)
100份（质量，下同）
ABS 8份～10份
CPE 3份
ACR 2份
无毒有机锡稳定剂 2.5份
环氧大豆油 2份
硬脂酸钙 2份
硬脂酸丁酯 1份
石蜡 0.5份
DOP 5份
PVC树脂粉(VCM 1ppm，悬浮型)
100份（质量，下同）
DOP 5份
丁腈橡胶P83粉末 8份～10份
ACR 2份
CPE 3份
有机锡无毒透明稳定剂 2.5份
环氧大豆油 3份
硬脂酸丁酯 1份
硬脂酸锌 3份
石蜡 1份
PVC树脂粉(VCM 1ppm，悬浮型)
100份（质量
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