論薄膜材料的彈性模量
http://www.sxbltgs.net 時間:2021年1月5日 關(guān)注數(shù):2083 次 |
摘要：所謂彈性模量,是以在一定比例限度范圍內(nèi)拉伸應(yīng)力和拉伸變形之比來表示。實(shí)際應(yīng)用時，多以F-2 、F-5來表示2%或5%伸長時的應(yīng)力。
各種材料的彈性模量是多少？
所謂彈性模量,是以在一定比例限度范圍內(nèi)拉伸應(yīng)力和拉伸變形之比來表示。實(shí)際應(yīng)用時，多以F-2 、F-5來表示2%或5%伸長時的應(yīng)力。
在GB∕T 13022-1991中7.3規(guī)定：作應(yīng)力-應(yīng)變曲線，從曲線的初始直線部分計(jì)算拉伸彈和模量，以E（MPa）表示，E=δ∕ξ，式中δ-應(yīng)力，MPa；ξ-應(yīng)變。
我們在檢測各種薄膜的拉伸強(qiáng)度時，都能得到試樣的拉伸形變圖，如下圖示：
從上圖我們可見，在初始拉伸階段，拉伸應(yīng)力與形變化呈直線段，這段應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系可以計(jì)算試樣的彈性模量。
我們通常檢測的薄膜斷裂拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長率，對于張力的設(shè)定而言不具有任何參考性，印刷復(fù)合時加載在薄膜上的應(yīng)力必須控制在薄膜產(chǎn)生彈性變形的范圍內(nèi)，否則就是薄膜不可逆的拉伸變形，將產(chǎn)生嚴(yán)重的尺寸變化。
另外，薄膜張力設(shè)定還要考慮薄膜材料的受熱穩(wěn)定性，如印刷干燥溫度在50-80℃，復(fù)合干燥溫度在55-90℃，復(fù)合熱鼓溫度在50-70℃等。常用材料的熱穩(wěn)定性依次為PET、NY＞BOPP＞消光OPP＞CPP＞PE。
常用材料的彈性模量及耐熱性對張力設(shè)定的影響：
1、雙向拉伸薄膜
作為表層基材,PET的彈性模量最高，其次是BOPP,再次是消光OPP，而 BOPA在干燥條件時有良好的彈性模量（接近于PET薄膜），但受潮后挺度不足（彈性模量大幅降低，印刷套印困難）。同時，PET膜的熱穩(wěn)定性最好，其次是BOPP，再次消光OPP，由于消光OPP膜的彈性模量相對較低，同時熱穩(wěn)定性又較差，印刷冷卻收卷后的回縮率較大，在夏季印刷收卷后易容易出現(xiàn)反粘現(xiàn) 象，所以印刷消光OPP時張力要調(diào)整得略小，干燥溫度適當(dāng)降低。
2、熱封層基材的彈性模量：在熱封層基材中CPP的挺性是最好的，PE膜相對較差，如下表：
CPP的熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于PE薄膜，因而LDPE薄膜的多色套印非常困難，要配方調(diào)整提高其彈性模量及耐熱穩(wěn)定性。
對復(fù)合過程來說，最關(guān)鍵的是兩貼合薄膜的張力匹配問題，也就是說復(fù)合后兩層膜的回縮率要盡量一致，不然，輕則卷曲，重則產(chǎn)生隧道現(xiàn)象。例如，消光OPP干復(fù)鋁箔，鋁箔可以認(rèn)為是不收縮 ，而消光OPP薄膜在加載復(fù)合張力的情況下經(jīng)過50-80℃的烘箱，由于其彈性模量及耐熱性都較PET及普通OPP差，因而松掉張力后的回縮率也會大一 些，一般消光膜復(fù)合時張力要小干燥溫度也要低一些。
PE薄膜的彈性模量遠(yuǎn)小于CPP薄膜，且耐熱性又差，作為內(nèi)層膜貼合時如果張力偏大，那么貼合松掉張力后回縮率很大（熱鼓溫度60-70℃），通常干式復(fù)合的PE膜放卷張力控制原則是在走膜平整的情況下將張力放到最小。
我們通常采用對下機(jī)膜劃十字架的方法來檢測復(fù)合張力匹配情況，但有時下機(jī)膜是平整的，但經(jīng)過50-55℃的熟化后仍有明顯的向PE膜一側(cè)的卷曲現(xiàn)象，這是 PE膜在熟化溫度作用下產(chǎn)生的熱收縮所致。通過張力控制及降低熟化溫度，有利于減輕PE復(fù)合膜的內(nèi)卷現(xiàn)象，這也是無溶劑復(fù)合膜的平整度有明顯改善的原因吧。
另外，挺性好的薄膜彈性模量大,如果其厚度增加,則挺性明顯遞增,相當(dāng)于厚度的三次方。
(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))
