譚國(guó)靜，楊凱，褚學(xué)軍

探究溫度對(duì)復(fù)合膜阻隔性和力學(xué)性能的影響

譚國(guó)靜1，楊凱2，褚學(xué)軍2

（1.青島黃海學(xué)院，山東 青島 266000；2.青島市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，山東 青島 266000）

探究溫度變化對(duì)幾種包裝用復(fù)合膜阻隔性和力學(xué)性能的影響。采用4種不同材質(zhì)的復(fù)合膜為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度變化，分別對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、穿刺強(qiáng)度、直角撕裂力、氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)量測(cè)試。隨著溫度的升高，復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度、直角撕裂力呈現(xiàn)逐漸變小的趨勢(shì)，斷裂伸長(zhǎng)率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)量呈現(xiàn)逐漸變大的趨勢(shì)。溫度從15 ℃升至55 ℃，BOPP/EVOH復(fù)合膜的力學(xué)性能和阻隔性能受溫度影響小，其中拉伸強(qiáng)度降低了5.2 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率增加了10%，穿刺強(qiáng)度降低了4.4 N，直角撕裂力降低了5.0 N，水蒸氣透過(guò)量提高了2.34 g/(m2·d)，氧氣透過(guò)量增加了12.5 cm3/(m2·d·0.1 MPa)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究，溫度是影響包裝復(fù)合材料性能的重要因素，為不同溫度條件下不同材質(zhì)復(fù)合膜的性能變化提供了數(shù)據(jù)指導(dǎo)，BOPP/EVOH復(fù)合膜的綜合性能受溫度變化影響最小。

溫度；復(fù)合膜；阻隔性；力學(xué)性能

隨著人們生活水平的提高，食品需求的多樣化也隨之越來(lái)越大，對(duì)塑料軟包裝提出了更高的要求，食品包裝材料要同時(shí)滿(mǎn)足力學(xué)、阻隔、耐熱、印刷等多種功能的需求[1]。復(fù)合膜結(jié)合了多種材料的優(yōu)異性能，各組分相互結(jié)合各自的優(yōu)勢(shì)、相互彌補(bǔ)各自的缺陷，使得復(fù)合膜在使用時(shí)展現(xiàn)出的優(yōu)越的力學(xué)性能和阻隔性能，是延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的重要保證[2]。阻隔性是衡量包裝內(nèi)部食品受外界水蒸氣、氣體、微生物等環(huán)境因素影響的關(guān)鍵指標(biāo)[3-4]，是包裝食品的新鮮度、保質(zhì)期、風(fēng)味的重要保障[5]。食品包裝良好的力學(xué)性能可以保證其在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中不破裂。隨著包裝材料和技術(shù)的不斷優(yōu)化，對(duì)食品包裝的力學(xué)及阻隔性能的研究也越來(lái)越多，新技術(shù)、新材料、新工藝成為復(fù)合膜性能研究的重要趨勢(shì)[6-9]。塑料包裝的阻隔性主要分為阻氣性和阻濕性，阻隔性是阻止空氣環(huán)境中的氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣、有機(jī)物和微生物等對(duì)象，這些小分子通過(guò)吸附、滲透、擴(kuò)散、解吸幾個(gè)過(guò)程從薄膜的一側(cè)到達(dá)另一側(cè)，使食品產(chǎn)生氧化變質(zhì)[10-12]。不同的食品對(duì)包裝材料的力學(xué)性能、阻隔性要求不同，使用環(huán)境的不同也對(duì)包裝材料的性能產(chǎn)生不同的影響[13-15]。復(fù)合薄膜的耐穿刺力是包裝材料的重要指標(biāo)，對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行穿刺強(qiáng)度性能指標(biāo)的檢測(cè)，能夠有效分析復(fù)合膜的物理性能，以減少外界因素變化使材料性能變差易損，從而使內(nèi)裝物變質(zhì)或泄漏[16]。復(fù)合膜在食品包裝應(yīng)用過(guò)程中，必然面臨溫度環(huán)境的問(wèn)題，溫度因素對(duì)復(fù)合膜各方面性能有很大的影響。選擇食品包裝材料時(shí)，除了考慮食品與材料的適用性、物理性能、貨架期設(shè)計(jì)等因素外，產(chǎn)品所處的溫度環(huán)境也是不容忽視的重要考慮因素?？茖W(xué)合理的搭配包裝材料，不僅能夠降低包裝成本，還能根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻淖兓x擇更適宜的材料，更好地保證食品品質(zhì)。為了更好地了解溫度因素對(duì)不同類(lèi)型的包裝復(fù)合膜的性能影響趨勢(shì)及規(guī)律，引導(dǎo)食品包裝材料廠(chǎng)家改善包裝材料的組成，本文從不同的溫度因素入手，采用4種不同材質(zhì)的復(fù)合膜，分別為雙向拉伸聚酰胺（BOPA）/聚乙烯（PE）復(fù)合膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）/PE復(fù)合膜、雙向拉伸聚丙烯（BOPP）/鍍鋁聚丙烯（VMCPP）復(fù)合膜、BOPP/（乙烯/乙烯醇共聚物）（EVOH）復(fù)合膜。探究4種復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、穿刺強(qiáng)度、直角撕裂力、氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)量受溫度變化的影響，為科學(xué)合理地使用復(fù)合膜提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與設(shè)備

主要材料：BOPA/PE復(fù)合膜，公稱(chēng)厚度為80 μm，工業(yè)級(jí)，青島海德包裝有限公司；PET/PE復(fù)合膜，公稱(chēng)厚度為80 μm，工業(yè)級(jí)，青島海德包裝有限公司；BOPP/VMCPP復(fù)合膜，公稱(chēng)厚度為80 μm，工業(yè)級(jí)，青島海德包裝有限公司；BOPP/EVOH復(fù)合膜，公稱(chēng)厚度為80 μm，工業(yè)級(jí)，青島海德包裝有限公司。

主要設(shè)備：CH–1–ST千分臺(tái)式薄膜測(cè)厚儀，上海六菱儀器廠(chǎng)有限公司；VAC–V2壓差法氣體滲透儀，濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司；W3/0120水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀，濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司；UTM–1432萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，承德市金建檢測(cè)儀器有限公司；XLS–05A電子拉力試驗(yàn)機(jī)，承德市金建檢測(cè)儀器有限公司；GDW–150L高低溫試驗(yàn)箱，天津愛(ài)斯匹克試驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1）拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試。依據(jù)GB/T 1040.3—2006《塑料拉伸性能的測(cè)定第3部分：薄膜和薄片的試驗(yàn)條件》進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試。將薄膜裁成150 mm×15 mm的2型試樣，拉伸速度為200 mm/min，每組測(cè)試5個(gè)試樣。

2）穿刺強(qiáng)度測(cè)試。依據(jù)GB/T 10004—2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》進(jìn)行穿刺強(qiáng)度測(cè)試。將薄膜裁成直徑為100 mm的試片，鋼針運(yùn)行速度為50 mm/min，測(cè)試片數(shù)5個(gè)以上。

3）直角撕裂力測(cè)試。依據(jù)QB/T 1130—1991《塑料直角撕裂性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行直角撕裂力測(cè)試。將薄膜裁成直角形試樣，拉伸速度為200 mm/min，每組測(cè)試5個(gè)試樣。

4）水蒸氣透過(guò)量測(cè)定。依據(jù)GB/T 1037—2021《塑料薄膜與薄片水蒸氣透過(guò)性能測(cè)定杯式增重與減重法》測(cè)定水蒸氣透過(guò)量。將樣品裁成合適大小進(jìn)行測(cè)試，設(shè)置相對(duì)濕度為90%，溫度分別設(shè)置為15、25、35、45、55 ℃，每種測(cè)試3個(gè)試樣。

5）氧氣透過(guò)量測(cè)定。依據(jù)GB/T 1038—2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法壓差法》測(cè)定氧氣透過(guò)量。溫度分別設(shè)置為15、25、35、45、55 ℃，每種測(cè)試3個(gè)試樣。

1.3 樣品制備

1）取樣時(shí)，按表1復(fù)合膜組成采購(gòu)樣品，去掉成品膜卷表面10層，取表面平整，無(wú)斑點(diǎn)、瑕疵的樣品進(jìn)行研究。

2）選取4種材質(zhì)復(fù)合膜分別放置于溫度為15、25、35、45、55 ℃的高低溫試驗(yàn)箱中4 h，調(diào)節(jié)后10 s內(nèi)從試驗(yàn)箱中取出進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。

3）取步驟2中調(diào)節(jié)后樣品，將壓差法氣體滲透儀、水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀的溫度分別設(shè)置為15、25、35、45、55 ℃，然后進(jìn)行測(cè)試。

表1 不同材質(zhì)復(fù)合膜組成及厚度

Tab.1 Composition and thickness of different composite films

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響

4種材質(zhì)復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度隨溫度變化見(jiàn)表2。由表2可以看出，4種材質(zhì)的復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度都出現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，主要原因是隨著溫度升高，分子鏈的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，分子鏈間的作用力逐漸減小，受外力拉伸時(shí)，更易斷裂。溫度從15 ℃升至55 ℃，BOPA/PE復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度由42.9 MPa逐漸降低至36.8 MPa，減小了6.1 MPa；PET/PE復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度由41.3 MPa逐漸降低至35.6 MPa，減小了5.7 MPa；BOPP/VMCPP復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度由55.4 MPa逐漸降低至46.9 MPa，減小了8.5 MPa；BOPP/EVOH復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度由81.5 MPa降低至76.3 MPa，減少了5.2 MPa。可以看出，溫度升高，拉伸強(qiáng)度變小，BOPP/EVOH復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度受溫度影響最小，而B(niǎo)OPP/VMCPP材質(zhì)的復(fù)合膜受溫度影響最大，這是由于復(fù)合膜的2層組分對(duì)復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度貢獻(xiàn)不一樣，在BOPA/PE、PET/PE 2種復(fù)合膜中對(duì)拉伸強(qiáng)度起主要作用的是外層BOPA和PET，在BOPP/VMCPP、BOPP/EVOH這2種復(fù)合膜中起主要作用的是內(nèi)層VMCPP和EVOH。溫度升高，VMCPP鍍鋁層附著力下降，拉伸強(qiáng)度下降最大，而EVOH分子間作用力下降最小，拉伸強(qiáng)度下降最小。

2.2 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜斷裂伸長(zhǎng)率的影響

4種材質(zhì)復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度隨溫度變化見(jiàn)表3。由表3可以看出，溫度從15 ℃升至55 ℃，4種材質(zhì)復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率都出現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率在45 ℃最大，主要原因是溫度升高，分子間相互作用力變小，分子鏈間的自由體積增大，柔順性增加，受外力作用時(shí)，應(yīng)變能夠隨應(yīng)力變化而變化，斷裂伸長(zhǎng)率增加，當(dāng)溫度高于45 ℃時(shí)，材料分子間作用力進(jìn)一步破壞，材料易斷裂。從15 ℃升至45 ℃，4種材質(zhì)復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率都逐漸變大，BOPA/PE復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率由124%升高至138%，PET/PE復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率由84%升高至95%，BOPP/VMCPP復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率由78%升高至85%，BOPP/EVOH復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率由86%升高至96%，分別升高了14%、11%、7%、10%。綜合分析，溫度升高，復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率先升高后降低，BOPP/VMCPP材質(zhì)的斷裂伸長(zhǎng)率受溫度變化影響最小，而B(niǎo)OPA/PE復(fù)合膜影響最大。這主要是因?yàn)闇囟葘?duì)幾種復(fù)合膜的分子間作用力影響幅度不一樣導(dǎo)致。

2.3 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜穿刺強(qiáng)度的影響

4種材質(zhì)復(fù)合膜的穿刺強(qiáng)度隨溫度變化趨勢(shì)見(jiàn)表4。由表4可以看出，溫度從15 ℃升至55 ℃，4種材質(zhì)的復(fù)合膜穿刺強(qiáng)度都逐漸減小。這是由于穿刺強(qiáng)度與材料的韌性有關(guān)，溫度升高，分子間作用力減小，韌性強(qiáng)度變差，當(dāng)材料受到外力沖擊時(shí)，分子鏈之間更容易分離。從15 ℃升至55 ℃，BOPA/PE復(fù)合膜的穿刺強(qiáng)度由8.7 N降低至3.8 N，PET/PE復(fù)合膜的穿刺強(qiáng)度由6.9 N降低至3.2 N，BOPP/VMCPP復(fù)合膜的穿刺強(qiáng)度由11.4 N降低至6.9 N，BOPP/EVOH復(fù)合膜的穿刺強(qiáng)度由12.5 N降低至8.1 N，穿刺強(qiáng)度分別降低了4.9、3.7、4.5、4.4 N?？梢钥闯觯瑴囟壬?，復(fù)合膜穿刺強(qiáng)度變小，PET/PE復(fù)合膜穿刺強(qiáng)度受溫度變化影響最小，而B(niǎo)OPA/PE復(fù)合膜穿刺強(qiáng)度受溫度變化影響最大。

表2 溫度變化對(duì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響

Tab.2 Effect of temperature change on tensile strength of different composite films

表3 溫度變化對(duì)復(fù)合膜斷裂伸長(zhǎng)率的影響

Tab.3 Effect of temperature change on elongation at break of different composite films

表4 溫度變化對(duì)復(fù)合膜穿刺強(qiáng)度的影響

Tab.4 Effect of temperature change on puncture strength of different composite films

2.4 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜直角撕裂力的影響

4種材質(zhì)復(fù)合膜的直角撕裂力隨溫度變化見(jiàn)表5。由表5可以看出，當(dāng)溫度從15 ℃升至55 ℃時(shí)，4種材質(zhì)的復(fù)合膜直角撕裂力都呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)。這是因?yàn)閺?fù)合膜的直角撕裂力主要與分子間作用力及分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，溫度升高，分子間作用力變小，應(yīng)力更容易集中在撕裂點(diǎn)，表現(xiàn)為直角撕裂力下降。從15 ℃升至55 ℃，BOPA/PE復(fù)合膜的直角撕裂力由10.2 N降低至4.3 N，PET/PE復(fù)合膜的直角撕裂力由9.7 N降低至3.7 N，BOPP/VMCPP復(fù)合膜的直角撕裂力由8.2 N降低至2.8 N，BOPP/EVOH復(fù)合膜的直角撕裂力由13.4 N降低至8.4 N，直角撕裂力分別降低了5.9、6.0、5.4、5.0 N。由此可以看出，溫度升高，復(fù)合膜的直角撕裂力變小，PET/PE復(fù)合膜的直角撕裂力受溫度升高影響最大，而B(niǎo)OPP/EVOH復(fù)合膜直角撕裂力受溫度升高影響最小。當(dāng)復(fù)合膜受到外力按一定速度拉伸時(shí)，復(fù)合膜表現(xiàn)為脆性破壞，因此分子間作用力受溫度升高下降多的PET/PE復(fù)合膜的直角撕裂力受溫度影響最大，而B(niǎo)OPP/EVOH復(fù)合膜直角撕裂力受溫度影響最小。

表5 溫度變化對(duì)復(fù)合膜直角撕裂力的影響

Tab.5 Effect of temperature change on right-angle tearing force of different composite films

2.5 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜氧氣透過(guò)量的影響

4種材質(zhì)復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量隨溫度變化如圖1所示。從圖1可以清楚地看出，4種類(lèi)型的復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量隨溫度的變化趨勢(shì)基本一致。對(duì)于同一樣品，當(dāng)溫度升高時(shí)，氧氣透過(guò)量逐漸變大，在15～35 ℃內(nèi)，氧氣透過(guò)量增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩；在35～55 ℃變動(dòng)范圍內(nèi)，氧氣透過(guò)量增長(zhǎng)趨勢(shì)較明顯。這是因?yàn)殡S著溫度的升高，氧氣分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，運(yùn)動(dòng)能增加，同時(shí)復(fù)合膜的分子鏈運(yùn)動(dòng)加快，自由體積增加，氧氣分子更容易通過(guò)復(fù)合膜。溫度越高，氧氣分子的熱運(yùn)動(dòng)增加的幅度越大，所以氧氣透過(guò)量增長(zhǎng)趨勢(shì)更明顯。當(dāng)溫度從15 ℃升高到55 ℃時(shí)，BOPA/PE復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量由41.5 cm3/(m2·d·0.1 MPa)增大至125.4 cm3/(m2·d·0.1 MPa)，PET/PE復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量由70.6 cm3/(m2·d·0.1 MPa)增大至178.5 cm3/(m2·d·0.1 MPa)，BOPP/VMCPP復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量由9.4 cm3/(m2·d·0.1 MPa)增大至30.8 cm3/(m2·d·0.1 MPa)，BOPP/EVOH復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量由3.3 cm3/(m2·d·0.1 MPa)增大至15.8 cm3/(m2·d·0.1 MPa)，氧氣透過(guò)量分別增大了83.9、107.9、21.4、12.5 cm3/(m2·d·0.1 MPa)。由此可以看出，溫度升高，4種復(fù)合膜氧氣透過(guò)量都變大，阻隔性變差。PET/PE復(fù)合膜氧氣透過(guò)量受溫度變化影響最大，而B(niǎo)OPP/EVOH復(fù)合膜氧氣透過(guò)量受溫度變化影響最小。這是因?yàn)镻ET/PE復(fù)合膜對(duì)氧氣起阻隔作用的主要是PET層，PET分子中含有苯環(huán)等剛性基團(tuán)，溫度升高對(duì)PET分子鏈的柔順性影響最大，而B(niǎo)OPP/EVOH復(fù)合膜中起阻隔作用的EVOH分子柔順性受溫度影響變化最小。

圖1 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜氧氣透過(guò)量的影響

2.6 溫度變化對(duì)不同材質(zhì)復(fù)合膜水蒸氣阻隔性的影響

表6數(shù)據(jù)為溫度對(duì)4種材質(zhì)復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)量的影響?？梢郧宄乜吹剑S著溫度的逐漸升高，4種材質(zhì)復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量逐漸變大。這是因?yàn)闇囟壬撸魵夥肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)加劇，更容易吸附在復(fù)合膜表面，溶解量增大并滲透過(guò)薄膜；同時(shí)溫度升高，分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇，自由體積變大，導(dǎo)致復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)性能增高。當(dāng)溫度從15 ℃升高到55 ℃時(shí)，BOPA/PE復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量由2.73 g/(m2·d)增大至7.22 g/(m2·d)，PET/PE復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量由2.22 g/(m2·d)增大至6.56 g/(m2·d)，BOPP/VMCPP復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量由1.11 g/(m2·d)增大至3.11 g/(m2·d)，BOPP/EVOH復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量由1.22 g/(m2·d)增大至3.56 g/(m2·d)。水蒸氣透過(guò)量的提高值分別為4.49、4.34、2.00、2.34 g/(m2·d)。由此可以看出，溫度升高，水蒸氣透過(guò)量變大，水蒸氣阻隔性變差。復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量受溫度影響從大到小的順序?yàn)锽OPA/PE、PET/PE、BOPP/EVOH、BOPP/VMCPP。BOPA/PE復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量受溫度變化影響最大，而B(niǎo)OPP/VMCPP復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量受溫度變化影響最小。

表6 溫度變化對(duì)復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)量的影響

Tab.6 Effect of temperature change on water vapor permeability of different composite films

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)溫度因素發(fā)生變化時(shí)，不同材質(zhì)的復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、穿刺強(qiáng)度、直角撕裂力、水蒸氣透過(guò)量、氧氣透過(guò)量產(chǎn)生的影響不同。當(dāng)溫度從15 ℃升至55 ℃時(shí)，拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度和直角撕裂力逐漸減小，斷裂伸長(zhǎng)率先增大后減小，水蒸氣透過(guò)量和氧氣透過(guò)量逐漸變大。復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度受溫度因素變化影響從大到小的順序?yàn)锽OPP/VMCPP、BOPA/PE、PET/PE、BOPP/EVOH；復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率受溫度因素變化影響從大到小的順序?yàn)锽OPA/PE、PET/PE、BOPP/EVOH、BOPP/VMCPP；復(fù)合膜的穿刺強(qiáng)度影響受溫度因素變化影響從大到小的順序?yàn)锽OPA/PE、BOPP/VMCPP、BOPP/EVOH、PET/PE；復(fù)合膜的直角撕裂力受溫度因素變化影響從大到小的順序?yàn)镻ET/PE、BOPA/PE、BOPP/VMCPP、BOPP/EVOH；復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量受溫度因素變化影響從大到小的順序?yàn)镻ET/PE、BOPA/PE、BOPP/VMCPP、BOPP/EVOH；復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)量受溫度影響從大到小的順序?yàn)锽OPA/PE、PET/PE、BOPP/EVOH、BOPP/VMCPP。綜合分析，BOPP/EVOH復(fù)合膜的力學(xué)性能和阻隔性能受溫度影響??；在溫度變化大，同時(shí)沒(méi)有特定應(yīng)用目標(biāo)時(shí)，BOPP/EVOH復(fù)合膜是一種可供選擇的理想包裝材料。

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Effect of Temperature on the Barrier and Mechanical Properties of Composite Films

TAN Guo-jing1, YANG Kai2, CHU Xue-jun2

(1. Qingdao Huanghai University, Shandong Qingdao 266000, China; 2. Qingdao Product Quality Testing Research Institute, Shandong Qingdao 266000, China)

The work aims to explore the effect of temperature change on the barrier and mechanical properties of several packaging composite films. Four kinds of different composite films were used as the research object. By adjusting the temperature, the tensile strength, elongation at break, puncture strength, right-angle tearing force, oxygen permeability and water vapor permeability of composite films were tested respectively. With the increase of temperature, the tensile strength, puncture strength and right-angle tearing force of composite films decreased gradually, the elongation at break increased firstly and then decreased, and the oxygen permeability and water vapor permeability increased gradually. When the temperature increased from 15 ℃ to 55 ℃, the mechanical properties and barrier properties of BOPP/EVOH composite film were less affected by temperature, with tensile strength decreasing by 5.2 MPa, elongation at break increasing by 10 %, puncture strength decreasing by 4.4 N, right-angle tearing force decreasing by 5.0 N, water vapor permeability increasing by 2.34 g/(m2·d), and oxygen permeability increasing by 12.5 cm3/(m2·d·0.1 MPa). According to the experimental research, the temperature is an important factor affecting the properties of packaging composite film and the research results provide guidance for the application of composite films in packaging field. The comprehensive properties of BOPP/EVOH composite film is least affected by temperature change.

temperature; composite film; barrier property; mechanical property

TB484.3

A

1001-3563(2023)13-0049-06

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.007

2022?12?12

譚國(guó)靜（1991—），女，碩士，助教，主要研究方向食品包裝材料、無(wú)機(jī)–有機(jī)復(fù)合材料。

責(zé)任編輯：曾鈺嬋