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各種材料的彈性模量是多少？
有QQ好友詢問(wèn)：咱們軟包裝用的pe.cpp.pet.opp.pa等各種材料的彈性模量是多少？
所謂彈性模量,是以在一定比例限度范圍內(nèi)拉伸應(yīng)力和拉伸變形之比來(lái)表示。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，多以F-2 、F-5來(lái)表示2%或5%伸長(zhǎng)時(shí)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?cè)跈z測(cè)各種薄膜的拉伸強(qiáng)度時(shí)，都能得到試樣的拉伸形變圖，如下圖示：
從上圖中我們可見(jiàn)，在初始拉伸階段，拉伸應(yīng)力與形變化呈直線段，從這段應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系可以計(jì)算試樣的彈性模量。
而我們通常檢測(cè)的薄膜斷裂拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率，對(duì)于張力的設(shè)定而言不具有任何參考性，印刷復(fù)合時(shí)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，例如印刷干燥溫度在50-80℃，復(fù)合干燥溫度在55-90℃（水膠復(fù)合要高一些），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。
下面我們探討一下常用材料的彈性模量及耐熱性對(duì)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(shí)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(shí)，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(duì)較低，同時(shí)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(shí)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(duì)較差，如下表：
基材 | LDPE | LLDPE | MDPE | EVA(6%) | CPP |
厚度（μm） | 30 | 10-40 | 55 | 25 | 70 |
彈性模量 （kgf/mm2） | 25 | 10-40 | 55 | 25 | 70 |
同時(shí)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，需要配方調(diào)整提高其彈性模量及耐熱穩(wěn)定性。
對(duì) 復(fù)合過(guò)程來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的是兩貼合薄膜的張力匹配問(wèn)題，也就是說(shuō)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)生遂道現(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(guò)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(huì)大一 些，一般消光膜復(fù)合時(shí)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(shí)如果張力偏大，那么貼合松掉張力后回縮率很大（熱鼓溫度通常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(duì)下機(jī)膜劃十字架的方法來(lái)檢測(cè)復(fù)合張力匹配情況，但有時(shí)下機(jī)膜是平整的，但經(jīng)過(guò)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(guò)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(wú)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。
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