试论外部环境对烟用BOPP薄膜物理性能检测的影响

刘晓 冯莉娜 鲁宁

摘 要：外部环境的改变对烟用BOPP薄膜物理性能检测结果产生影响，为了使烟用BOPP薄膜更好的发挥物理作用，有必要探究具体的影响因素。基于此，本文以烟用BOPP薄膜作为研究对象，结合烟膜物理性能检测情况，分别从烟膜洁净度、外部环境湿度、外部环境温度三方面阐述其对烟膜物理性能检测的影响。

关键词：外部环境;烟用BOPP薄膜;物理性能检测

BOPP薄膜是双向拉伸聚丙烯薄膜的简称，随着产品的研究深入和发展，当前已出现印刷膜、烟膜、珠光膜、镭射膜以及消光膜等产品，在各个生产领域内广泛应用。烟用BOPP薄膜可代替玻璃这和聚氯乙烯等传统包装产品，凭借着烟膜独特的物理特性，使烟用BOPP薄膜在卷烟包装中得到有效实践。

一、烟用BOPP薄膜物理性能检测分析

随着卷烟产业的发展，烟用BOPP薄膜的产品工艺得到细化。在产品应用方面，烟用BOPP薄膜可以分为收缩条包、普通小包、高收缩小包等五类;功能上，烟用BOPP薄膜分为防红抗皱型烟膜、镭射防伪型烟膜、抗刮耐磨型烟膜、可印刷型烟膜等。烟用BOPP薄膜的物理性能检测是产品生产与验收环节的重点内容，这是对烟膜产品质量的最终判定，将直接关系到产品的使用。常规烟用BOPP薄膜性能检测中，人们需要对烟膜的厚度、弹性模量、外表摩擦系数、收缩率、拉伸强度等方面进行检测。针对烟用BOPP薄膜在具体行业中的应用，特殊行业中，还需对烟用BOPP薄膜增加检验指标，检测烟膜表面张力情况，或检验烟膜的耐磨性。待检测的烟膜样品应按照《塑料试样状态调节与试验标准环境》的规定，在21～25℃溫度、40～60%相对湿度的外部环境条件下调节4H。《烟用包装膜》中对烟用BOPP薄膜的物理性能检测的取样方法做出明确规定，但实际操作时容易受到温度和湿度的影响，甚至薄膜外表洁净度也会造成检验结果的偏差，导致检测结果数据不够准确。

二、外部环境对烟用BOPP薄膜物理性能检测的影响研究

1.BOPP薄膜洁净度对烟膜物理性能检测的影响。当烟用BOPP薄膜的洁净度变差时，分析其对物理性能检测的影响。具体物理性能包含烟用BOPP薄膜的厚度、雾度、光泽度等内容，具体检验结果影响如下：烟用BOPP薄膜洁净度较低时，烟膜厚度和雾度偏大，光泽度偏小，摩擦系数与热封偏小，抗耐磨性偏大。经研究发现，造成检测结果的偏差与取样过程有关，比如取样时烟用BOPP薄膜表面有灰尘或异物，或烟膜自身带有静电，取样时有空气中的灰尘附着在上面。

2.湿度对烟膜物理性能检测的影响。烟用BOPP薄膜主要由聚丙烯经过双向拉伸加工生产而成，聚丙烯材料抗静电性能较差，导致烟膜生产后容易吸附空气中的灰尘。为了避免静电给烟用BOPP薄膜上机运行带来影响，在设计烟用BOPP薄膜配方时建议在表层与芯层加入预防或抵抗静电的材料，使材料吸收空气中水分，将材料迁移到烟膜表面，并形成释放静电的通道。但这样做容易导致烟用BOPP薄膜对湿度十分敏感，烟膜表面的湿度除了可以消除静电以外，也会对烟用BOPP薄膜物理性能检测造成影响。

分析湿度对烟用BOPP薄膜物理性能检测的影响，具体如下：

（1）湿度对烟膜摩擦系数的影响。使用同一种型号的烟用BOPP薄膜，分别在25%和89%的相对湿度环境下进行物理性能检测。检测结果如下：当烟用BOPP薄膜在25%相对湿度环境中，烟膜静摩擦为0.34，动摩擦为0.25;当烟用BOPP薄膜在89%相对湿度环境中，烟膜静摩擦为动摩擦，动摩擦无法检测出。这说明两片同种型号的烟用BOPP薄膜在测试性能时，因为烟膜表面相互贴附，测试时不会产生滑移。此外，夏季高温且干燥的实验环境中，取样后直接将烟膜样品放在有空调的环境中检测，烟膜表面就会出现“吸潮”效果，导致摩擦系数不稳定或测不出。

（2）湿度对烟用BOPP薄膜热封的影响。基于水分产生的作用，两片烟膜进行热封测试时，热压时烟用BOPP薄膜之间温度比熨口温度小，这将对烟膜热封强度产生影响。

（3）湿度对烟用BOPP薄膜张力的影响。聚丙烯材料张力为30×10-5N，烟膜印刷时，要求烟用BOPP薄膜表面张力超过38×10-5N，只有这样才能保证烟膜外表附着油墨。因此，在电晕处理时，人们经常提升烟膜的表面张力值。烟用BOPP薄膜物理性能测试时应重视湿度对测试结果的影响，带有水分的烟膜表面张力可达到72×10-5N以上。

3.外部环境温度对烟膜物理性能检测的影响

（1）外部环境温度对烟用BOPP薄膜摩擦系数的影响。外部环境温度对烟用BOPP薄膜物理性能检测产生的影响主要体现在摩擦系数与弹性模量两方面。常温状态下，烟膜摩擦系数是样品在21～25℃温度中测量的数据，摩擦系数与环境温度保持相对应的关系。烟用BOPP薄膜的爽滑剂为有机材料，该材料软化点较低，温度的变化将直接影响爽滑剂应用效果。当温度升高后，烟用BOPP薄膜表面热封会变软，而摩擦系数提升。高收缩小包烟膜在25℃、50℃、60℃温度条件下摩擦系数如下：25℃常温状态下，烟用BOPP薄膜静摩擦系数为0.232，动摩擦系数为0.197;50℃时，烟用BOPP薄膜静摩擦系数为0.480，动摩擦系数为0.315;60℃时，烟用BOPP薄膜静摩擦系数为0.740，动摩擦系数为0.440.经分析得知，随着温度的升高，烟用BOPP薄膜的摩擦系数也会增加。

（2）外部环境温度对烟用BOPP薄膜弹性模量的影响。由于烟用BOPP薄膜主要材料为聚丙烯，聚丙烯属于半晶聚合物，25℃常温下聚丙烯呈现出玻璃态与黏流态之间的高弹状态。21～25℃为烟用BOPP薄膜物理性能测试的标准试验温度，在该环境下能够测量出烟膜的弹性模量值。如果环境温度低于21℃，聚丙烯在21℃之下状态接近玻璃态，性能测试时测试结果较大;如果环境温度超过25℃，聚丙烯材料在25℃状态下接近黏流态，性能测试时结果较小。

以普通小包烟膜为例，对其纵向弹性模量进行检验，测试结果如下：当环境温度为24℃时，烟用BOPP薄膜的纵向弹性模量为2218.3N·mm-2;当环境温度为31℃时，烟用BOPP薄膜的纵向弹性模量为1965.2N·mm-2.经分析得知，烟用BOPP薄膜物理性能测试时温度会对测试结果产生直接影响。当前人们开始生产激光全息薄膜，综合多项烟用BOPP薄膜工艺技术、模压技术与激光全息制版技术，将激光全息图像模压在烟用BOPP薄膜上，从而达到香烟品牌的防伪目的。进口树脂性能高于国产树脂，因此烟用BOPP薄膜的聚丙烯树脂目前依然依靠进口。为了降低材料成本，有必要研发出与进口聚丙烯树脂功能相适应的树脂材料，以提升烟用BOPP薄膜功能性为目的，满足市场对烟用BOPP薄膜质量的需求，使烟膜顺利通过质量检测，在应用过程中不会受到外部环境温度与湿度的影响。

三、结语

总而言之，经过上文对烟用BOPP薄膜物理性能的研究，探究薄膜洁净度、环境温度、环境湿度对薄膜物理性能的影响。通过研究得出以下结论：烟用BOPP薄膜洁净度对测试结果产生多方面影响;湿度对烟膜摩擦系数、热封与张力等物理性能有一定的影响;环境温度对烟用BOPP薄膜摩擦系数、弹性模量等物理性能检测有着直接影响。

参考文献：

[1]董志远，王克俭.BOPP薄膜关键性能介绍及功能化发展概述[J].塑料包装，2019，29（03）：34-36.

[2]权慧，董穆，邵静波.原料结构对BOPP薄膜拉伸工艺及性能的影响[J].塑料科技，2018，46（05）：34-37.