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各種材料的(de)彈性模量是多少?

發布時(shí)間:2014/11/22 23:43:02  閱讀量:4405 次

有QQ好友(yǒu)詢問:咱們軟(ruǎn)包(bāo)裝用(yòng)的pe.cpp.pet.opp.pa等各種材料的彈性模量是多少?

所謂彈性模量,是以在(zài)一定比例(lì)限度範圍內拉伸應力和拉伸變(biàn)形之比來表示(shì)。實際(jì)應(yīng)用時,多以F-2 、F-5來表(biǎo)示2%或5%伸長時的應力。

在(zài)GB∕T 13022-1991中7.3規定:作應力-應變曲線,從(cóng)曲線的初始直線部分計算拉(lā)伸彈和模量,以E(MPa)表示,E=δ∕ξ,式中δ-應(yīng)力,MPa;ξ-應變。

我們在(zài)檢測各種薄(báo)膜的拉伸強度時,都能得到試樣的拉伸形變(biàn)圖,如下圖示(shì):

從(cóng)上圖中我們可見,在初始拉伸階段,拉伸應(yīng)力與形變化(huà)呈直線段,從這段應力與應變的關係可以計算(suàn)試樣的(de)彈性模量。

而(ér)我們通常檢測(cè)的薄膜斷裂拉伸強度以及(jí)斷裂伸長率(lǜ),對於張力的設定而言不具(jù)有任何參考性,印刷複合時加載在薄膜上的應力(lì)必須控製在薄膜產生彈性變形的範圍內,否則就是薄膜不可逆的拉伸變形(xíng),將產生(shēng)嚴重的尺寸(cùn)變化。

另外(wài),薄膜張(zhāng)力設定還要考慮薄膜材料的受熱穩定性,例如印刷(shuā)幹燥溫度在50-80℃,複(fù)合幹(gàn)燥溫度在55-90℃(水膠複(fù)合要高(gāo)一些),複合熱鼓溫度在50-70℃等。常用材料的熱穩定(dìng)性依次為PET、NY>BOPP>消(xiāo)光OPP>CPP>PE。

下麵我們探討一下常(cháng)用材料的(de)彈性模量及耐熱性(xìng)對張力設定(dìng)的影響:

1、雙向拉伸(shēn)薄膜

作為表層基材,PET的彈性(xìng)模量最高,其次是BOPP,再次是消光OPP,而 BOPA在幹(gàn)燥條件時有良(liáng)好的(de)彈性模量(接近於PET薄膜),但(dàn)受潮(cháo)後挺度不足(彈性模量大幅降低(dī),印刷套印困難)。同(tóng)時,PET膜的熱穩定性最好,其次 是BOPP,再次消光OPP,由於消光OPP膜的彈性模量相對較低,同時(shí)熱穩定性又較差,印刷冷卻收卷後的回縮率(lǜ)較大,在(zài)夏季印刷收卷(juàn)後易容易出現反粘現 象,所以印刷消光OPP時張(zhāng)力要調整得略小,幹燥溫度適當降低。

2、熱封層基材(cái)的彈性模量(liàng)

在熱封層基材中CPP的挺性是最好的,PE膜相對較差,如下表:

基材

LDPE

LLDPE

MDPE

EVA(6%)

CPP 

厚度(μm)

30

10-40

55

25

70

彈(dàn)性模量

(kgf/mm2)

25

10-40

55

25

70

同時CPP的熱穩定性遠高於PE薄膜,因而LDPE薄膜的多色套印(yìn)非常困難,需要配方調整提高其彈性模量(liàng)及耐熱穩(wěn)定性。

對 複合過程來說,最關鍵的是兩貼合薄膜的張力匹配問題,也就是說複合後兩層膜的回縮率要盡量一致,不然,輕則(zé)卷曲,重(chóng)則產生遂道現象。例如,消(xiāo)光OPP幹複 鋁箔,鋁箔可以認為是不收(shōu)縮 ,而消光OPP薄膜(mó)在加載複合張力的情況下經過50-80℃的烘箱,由於其彈性模量及(jí)耐熱性都較PET及普通(tōng)OPP差,因而鬆掉(diào)張力後的回縮率也會大一 些,一般消光膜複合時張力要小幹燥溫度也要低一些。

PE薄膜的彈(dàn)性(xìng)模量遠小於CPP薄膜,且耐熱性又差(chà),作為內層膜貼合時如果張(zhāng)力偏大,那麽貼合鬆(sōng)掉張力後(hòu)回縮率很大(熱(rè)鼓溫度(dù)通常60-70℃),通常幹式複合的PE膜放卷張力控製原則是在走膜平整的情況下將張力放(fàng)到最(zuì)小。

我 們通常采(cǎi)用對下機膜劃十字架的方法(fǎ)來檢測複合張力匹配情況,但有時下機膜是平(píng)整的,但經過50-55℃的熟化後仍有明顯的向PE膜一側的卷曲現象,這是 PE膜在熟化溫度作用下產(chǎn)生的熱收縮所致。通過張力控製及降低熟化溫度,有利於減輕(qīng)PE複合(hé)膜的內卷現象,這也是無溶劑複合膜的平整度有明(míng)顯改善的原因 吧。

另外,挺性好的薄(báo)膜彈性模(mó)量大,如果其厚度增加,則挺性明顯遞增,相當於厚度的三次方。

 

 

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