聊聊常用材料阻隔性能那些事儿
聊聊常用材料阻隔性能那些事儿
longpu2017
为聚烯烃创造着，快乐着，骄傲着！
关于材料的阻隔性
通常我们所讲的材料阻隔性都是针对特定渗透对象而言的，渗透对象包括气体，水蒸气，液体，有机物等，是材料对特定渗透对象由其一侧渗透到达另一侧（高浓度侧渗透通过材料进入低浓度侧）的阻隔性能。
在很多食品类包装中，对阻隔性有着很高的要求，直接影响到食品的保质期。目前软包装中属于 高阻隔材料范围的有：铝箔，EVOH和PVDC；属中阻隔材料的有尼龙和聚酯；而PE，PP等属于低阻隔材料 。接下来跟小编一起 了解下常用材料的阻隔性能。
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㎡）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3.8cm3·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·0.1mPa
|
保香性能
48h
|
备
注
|
|
PET/ VMPET/ PE
BOPP/ VMPET/ PE
|
2.0
|
10
|
||
|
PET/ AL/ PE
|
0.5
|
5
|
||
|
KOP/ CPP
|
1.87
|
11.8
|
无香味泄露
|
|
|
KPET/ CPP
|
2.22
|
6.9
|
最
好
|
|
|
BOPP/ CPP
|
2.77
|
480
|
无保香功能
|
|
|
PET/ CPP
|
3.59
|
97
|
明显泄露
|
|
|
PET/ AL/ PA/ PE
|
0.18-0.22
|
0.4-0.45
|
||
|
12
PET/
38
PP
|
18.11
|
113.52
|
||
|
12
PET/
33
PP
|
22.08
|
109.92
|
||
|
25
OPP/
25
CPP
|
7.76
|
783.07
|
||
|
20
OPP/
20
CPP
|
10.41
|
774.96
|
||
|
OPP/ VMCPP
|
1.04
|
|||
|
OPP/
珠光膜
|
715.89
|
|||
|
PET/
珠光膜
|
96.95
|
|||
|
PA/EVOH-F/PP/PE
|
0.845
|
|||
|
PP/
EVOH-F
/ PP
|
1.671
|
|||
|
PE/
EVOH-F
/ PE
|
0.873
|
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
|
BOPP
20um
|
BOPET
12um
|
LDPE
70um
|
BOPA
15um
|
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
|
3.6
|
35
|
4.5
|
7
|
1.5
|
210
|
11
|
非常大
|
9
|
|
阻氧性
|
1200
|
8.5
|
60
|
＜5
|
2000
|
＜5
|
20
|
＜5
|
10-1000
|
2.5
|
|
阻氮性
|
600
|
5
|
20
|
＜5
|
1000
|
＜5
|
15
|
＜5
|
--
|
--
|
|
阻CO
2
性
|
3200
|
100
|
500
|
50
|
1200
|
300
|
200
|
50
|
--
|
--
|
|
涂层厚度
（um
）
|
阻湿汽性能
g/
㎡·24h·38℃90%RH
|
阻氧气性能
C
㎡/㎡·24h·1atm22℃
|
|
1.5
|
5.0
|
22.1
|
|
3.0
|
3.6
|
8.5
|
|
4.5
|
2.4
|
4.5
|
表3：塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
|
项
目
|
OPP
|
PET
|
PA
|
|||
|
前
|
后
|
前
|
后
|
前
|
后
|
|
|
水分透过率
g/
㎡·24h·38℃90%
|
4.7-7.0
|
4.7-6.2
|
35
|
4.5
|
372-403
|
11
|
|
氧气透过率
c
㎡/㎡·25℃40%常压
|
2000
|
12.4-7.8
|
110
|
5
|
40.3
|
5
|
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%
|
0.039
|
----
|
非常差
|
|
PVA
|
95%
|
97
|
增大2487倍
|
非常差
|
|
EVOH
(70%VOH)
|
0%
|
0.066
|
----
|
非常差
|
|
EVOH
(70%VOH)
|
95%
|
12
|
增大182倍
|
非常差
|
|
PA-6
|
0%
|
5.8
|
----
|
差
|
|
PA-6
|
95%
|
19
|
3.3倍
|
差
|
|
PVDC
(90%VDC)
|
0%
|
0.97
|
----
|
非常好
|
|
PVDC
(90%VDC)
|
95%
|
0.97
|
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0.3um）
|
镀层厚度
|
水蒸汽透过率
g/
㎡·24h·40℃·100%RH
|
氧气透过率
C
㎡/㎡·24h·atm
|
||||
|
12um
PET
|
25um
CPP
|
25um
LDPE
|
12um
PET
|
25um
CPP
|
25um
LDPE
|
|
|
0.2
|
2.1
|
1.3
|
2.2
|
45
|
61
|
200
|
|
0.4
|
0.6
|
0.6
|
0.7
|
17
|
35
|
34
|
|
0.6
|
0.3
|
0.3
|
0.6
|
6
|
18
|
12
|
|
1.0
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
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
|
1.55-4.65
|
7.7-26.5
|
|
PVA
25u
|
≥50
|
＜0.2
（湿度大时透过量增大）
|
|
KOP
|
0.8-4.7
|
1.2-6.4
|
|
BOPP
|
4.7-6.2
|
1705
|
|
CPP
|
7.8-10
|
1300-6433
|
|
BOPET
|
20.2
|
78
|
|
BOPA
|
372-403
|
40.3
|
|
LDPE
|
18.6
|
3375-13200
|
|
HDPE
|
4.7-10
|
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
|
CO
2
透过率
C
㎡·mm/24h·㎡·mPa
|
水分透过率
g
·mm/24h·㎡·mPa
|
|
EVOH
（乙烯29%）
|
0.1
|
1.5
|
20-25
|
|
EVOH
（乙烯38%）
|
0.4
|
6
|
40-70
|
|
PVDC共聚物
|
0.5-4
|
1.2
|
0.2-6
|
|
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
|
22u
KOP
|
15u
KPET
|
20u
BOPP
|
12u
PET
|
30u
CPP
|
|
透水性
g/
㎡·d
|
3.5
|
5
|
9.0
|
35
|
4.0
|
|
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·0.1mPa
|
～2000
|
2～3
|
2～5
|
|
透CO
2
量
c
㎡/㎡·24h·0.1mPa
|
～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
（%）
|
81.5
|
60.5
|
79.5
|
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）
|
3.5
|
∞
|
良
|
良
|
∞
|
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