薄膜的光學(xué)性能在軟包裝和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等應(yīng)用中尤為重要,通常可表征為霧度,透明度與光澤度。
霧度(haze):是指當(dāng)入射光通過樣品時,偏離入射光 2.5°角以上的透射光強占總透射光強的百分比。薄膜的霧度值越高,則透過薄膜近觀圖像越模糊。霧度又可分為內(nèi)部霧度與外部霧度,內(nèi)部霧度通常與薄膜的結(jié)晶度有關(guān),結(jié)晶度越高,則霧度越高。外部霧度通常是由于薄膜擠出時的表面缺陷被凍結(jié)造成,樹脂的拉伸粘度越高,越容易形成表面缺陷,同時內(nèi)部的晶體生長太大以至于突出表面也會造成較高的外部霧度。
舉例說明:在單層薄膜結(jié)構(gòu)中,由于HDPE的結(jié)晶度很高,通常增加HDPE的含量會帶來較高的霧度值。
透明度 (clarity): 是指當(dāng)入射光通過樣品時,散射角小于0.1°的透射光強占入射光強的百分比。薄膜的透明度越高,透過薄膜遠(yuǎn)觀圖像越清晰。透明度與薄膜的結(jié)晶度以及表面平整度都有關(guān)系,結(jié)晶度越低,無定形區(qū)越多,表面越平整,則通常透明度也越高。 光澤度(gloss): 衡量的是表面對光的反射能力,在測量時,入射光通常有45°或60°兩個入射角方向。
影響薄膜光學(xué)性能的主要因素: 薄膜的加工工藝 薄膜的成型工藝影響光學(xué)性能,例如吹膜法和流延法相比,因為流延的冷卻快,效率高,從而晶體顆粒小,光學(xué)性能更好一些;同樣是吹膜法,下吹水冷式薄膜光學(xué)性能優(yōu)于上吹風(fēng)冷式薄膜。 同樣,通用的吹膜法或流延薄膜,在使用MDO(縱向拉伸)后,光學(xué)性能也大大改善。
冷卻效率 冷卻方式和冷卻效率也會影響薄膜光學(xué)性能,例如采用采用IBC內(nèi)冷的吹膜法,因膜泡管內(nèi)表面晶體來不及生長,內(nèi)部霧度越低。 聚乙烯樹脂參數(shù) 樹脂的密度越低,其結(jié)晶度越低,內(nèi)部霧度越低;如果熔指越低,如果用于表層,則較高的拉伸粘度會導(dǎo)致較高的擠出霧度。
添加劑 一些無機添加劑例如開口劑對光學(xué)性能有較明顯的負(fù)面影響,尤其在含量較高時。 溫度 提高加工溫度以及口模溫度,有助于改善擠出霧度,但同時,如果溫度過高會造成冷卻困難,霜凍線升高,從而延長晶體生長時間而增加內(nèi)部霧度。
配方設(shè)計 有很多方法可以提高薄膜的光學(xué)性能,比如在線性低密度聚乙烯或茂金屬聚乙烯中加入少量的LDPE,在三層薄膜結(jié)構(gòu)中可以調(diào)節(jié)層間密度,等等。