熱收縮塑料薄膜的要求是在常溫下穩(wěn)定，加熱時（玻璃化溫度以上）收縮，并且是在一個方向上發(fā)生50%以上的熱收縮較為理想。熱收縮塑料薄膜包裝的特點是：貼體透明，體現(xiàn)商品形象；緊束包裝物，防散性好；防雨、防潮、防霉；無復(fù)原性，有一定防偽功能。熱收縮塑料薄膜常用于方便食品、飲料、電子電器、金屬制品等的包裝，特別是收縮標(biāo)簽為其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。
熱收縮塑料薄膜除了用作收縮標(biāo)簽外，近年來也開始用于日用商品的外包裝。因為它既可使包裝物品避免受到?jīng)_擊，防雨、防潮、防銹，又能使產(chǎn)品以印刷精美的外包裝贏得用戶，同時它能很好地展示生產(chǎn)廠家的良好形象。目前，越來越多的包裝廠家采用印花收縮薄膜來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的透明薄膜。因為印花收縮薄膜可以提高產(chǎn)品的外觀檔次，有利于產(chǎn)品的廣告宣傳，可使商標(biāo)品牌在消費(fèi)者心中產(chǎn)生深刻的印象。
熱收縮塑料薄膜一般多以無定形塑料加工制得，例如聚苯乙烯、聚氯乙烯、PVDC等。聚苯乙烯（PS）收縮膜強(qiáng)度低、不耐沖擊，故很少被使用；而聚氯乙烯（PVC）不利于回收處理，不符合環(huán)保要求。在國外，特別是在歐洲，聚氯乙烯（PVC）塑料薄膜已被禁止在包裝領(lǐng)域尤其是食品包裝方面的使用。
聚酯（PET）熱收縮薄膜則是一種新型熱收縮包裝材料。由于它具有易于回收、無毒、無味、機(jī)械性能好，特別是符合環(huán)境保護(hù)等特點，在發(fā)達(dá)國家聚酯（PET）已成為取代聚氯乙烯（PVC）熱收縮薄膜的理想替代品。
熱收縮聚酯（PET）薄膜的共聚改性
聚酯（PET）薄膜是一種結(jié)晶型材料，普通聚酯薄膜經(jīng)過特殊工藝處理只能得到30%以下的熱收縮率。若要獲得熱收縮率較高的聚酯薄膜，則必須對其進(jìn)行改性。也就是說，為了制備高熱收縮率的聚酯薄膜，需要對普通聚酯即聚對苯二甲酸乙二醇酯進(jìn)行共聚改性。共聚改性后的PET薄膜其最高熱收縮率可高達(dá)70%以上。
普通聚酯一般是由對苯二甲酸（PTA）與乙二醇（EG）經(jīng)過酯化、縮聚反應(yīng)而制得，屬于結(jié)晶型聚合物（嚴(yán)格講是結(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)共存的聚合物）。所謂共聚改性就是除了對苯二甲酸（PTA）與乙二醇（EG）兩種主要組分之外，再引入第三甚至第四組分參與共聚，目的是使之生成不對稱的分子結(jié)構(gòu)而形成無定形的PET共聚物。
引入的第三甚至第四單體可以是二元酸或二元醇。其中，二元羧酸有間苯二甲酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸等；二元醇有新戊二醇、丙烯二醇、二甘醇、1.4環(huán)己烷二甲醇等。如以二元羧酸(Acidic)進(jìn)行共聚改性時，所制得的PET共聚物，稱之為APET；若以二元醇（Glycolic）進(jìn)行共聚改性時，所制得的PET共聚物，則稱之為PETG。
上述引入的第三單體中，最常采用的二元羧酸是間苯二甲酸（IPA）。IPA的加入可改變聚酯對稱的緊密結(jié)構(gòu)，破壞大分子鏈的規(guī)整性，從而降低大分子間的作用力，使聚酯分子結(jié)構(gòu)變得比較柔順。同時，由于IPA的引入，使聚酯難于成核結(jié)晶，并且隨著IPA引入量的增加，APET共聚物由部分結(jié)晶向非結(jié)晶聚合物過渡，由于這種改性聚酯APET的結(jié)晶能力下降，無定形區(qū)變大，故可用于制造高收縮薄膜。推薦IPA的加入量在20%左右為宜。
引入的第三單體也可以是二元醇。最常用的二元醇是1.4環(huán)己烷二甲醇（CHDM）。在聚酯共聚過程中，加入CHDM對改變聚酯的tg、tm和結(jié)晶速率均會產(chǎn)生很大的影響。隨著CHDM含量的增加，共聚酯PETG的熔點下降、玻璃化溫度上升、共聚物變?yōu)榉蔷B(tài)結(jié)構(gòu)。不過，1.4環(huán)己烷二甲醇（CHDM）的加入量須控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，通常推薦CHDM加入量為30~40%。這種用二元醇改性的PETG不僅可用于制備高收縮薄膜，也可用來生產(chǎn)熱封膜、高透明膜片等，用途十分廣泛。
熱收縮薄膜的收縮機(jī)理
以BOPET薄膜的生產(chǎn)工藝為例，其生產(chǎn)流程是先將PET共聚樹脂進(jìn)行干燥處理，然后加入擠出機(jī)中熔融擠出、通過模頭/冷鼓鑄片，隨后將鑄片加熱到玻璃化溫度以上、熔融溫度以下的某一適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，并在外力作用下，進(jìn)行單向或雙向一定倍數(shù)的拉伸，通常要求進(jìn)行橫向3.5~4.0倍的拉伸。通過拉伸使PET大分子鏈沿外力方向取向，接著使之冷卻定型，使已取向的PET分子結(jié)構(gòu)“凍結(jié)”定型。這種外力作用下的高彈形變具有熱收縮的“記憶效應(yīng)”，當(dāng)把這種具有“記憶效應(yīng)”的薄膜再加熱到拉伸溫度以上時，被凍結(jié)了的大分子取向結(jié)構(gòu)開始松馳，在宏觀上表現(xiàn)為PET薄膜發(fā)生收縮。值得一提的是這種PET薄膜熱收縮主要是由取向的無定形部分所貢獻(xiàn)。這也是為什么共聚改性的無定形PET薄膜（APET或PETG）要比普通結(jié)晶型PET薄膜熱收縮率大得多的緣故。因此，通過增加薄膜中取向的無定形區(qū)便可以達(dá)到大大提高薄膜熱收縮率的目的。如前所述，普通聚酯薄膜的熱收縮率僅在30%以下，而共聚改性的聚酯的熱收縮率可高達(dá)70%以上。
熱收縮聚酯薄膜的生產(chǎn)工藝條件及其影響簡單介紹如下：
1. 干燥處理：由于聚酯大分子鏈中含有酯基，有吸濕性傾向，在受熱的情況下，即使有微量的水分存在，也極易發(fā)生水解。其結(jié)果是，在成型加工的過程中，會產(chǎn)生大量的氣泡，影響正常生產(chǎn)；同時，因水解降解，使分子量下降，PET品質(zhì)變劣。所以在熔融擠出加工之前，必須進(jìn)行干燥處理。推薦采用真空轉(zhuǎn)鼓干燥，干燥溫度70~75℃，干燥時間>6h 。
2. 熔融擠出：經(jīng)過干燥處理的共聚PET樹酯便可加入單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出 ，各段溫度設(shè)定為：180—240—260—270—275℃，熔體溫度約270℃。
如果采用排氣式雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出，則可省去真空轉(zhuǎn)鼓干燥系統(tǒng)。因為排氣式雙螺桿擠出機(jī)一般設(shè)置有兩個排氣口，它們分別與兩個抽真空系統(tǒng)相連。通過真空泵抽真空可將PET樹酯中所含水分及熔融擠出過程中產(chǎn)生的低分子物抽走，達(dá)到同樣的效果，而且可以大大節(jié)省投資和運(yùn)行成本。
3. 流延鑄片：熔融擠出的熔體通過熔體計量泵、過濾器、熔體管道進(jìn)入衣架式模頭后從模唇口流延至冷卻轉(zhuǎn)鼓上而形成鑄片。冷卻轉(zhuǎn)鼓的冷卻水溫度控制在30℃左右。
4. 單向拉伸：高熱收縮聚酯薄膜常要求單向收縮，特別要求是橫向熱收縮。橫向拉伸的預(yù)熱溫度為90~100℃，拉伸溫度為105~110℃，拉伸倍數(shù)3~3.5倍。鏈夾須加強(qiáng)風(fēng)冷，控制夾子溫度在110℃以下，以防止共聚樹脂粘夾。拉伸后的PET薄膜立即進(jìn)行冷卻而無須進(jìn)行熱定型處理。
5. 收卷、分切：經(jīng)過單向拉伸的PET薄膜通過在線測厚、牽引收卷，最后根據(jù)用戶要求的規(guī)格進(jìn)行分切、檢驗、包裝，即為熱收縮薄膜成品。
隨著中國塑料包裝工業(yè)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，果汁、汽水等飲料大多采用綜合性能優(yōu)良、有較好阻隔性能、無毒無味的PET塑料瓶進(jìn)行包裝，其用量十分可觀。據(jù)統(tǒng)計，目前全國PET飲料瓶用量至少達(dá)25萬噸以上，與之配套的PET熱收縮標(biāo)簽薄膜用量則可達(dá)2~3萬噸。另外，自中國加入WTO以后，對外貿(mào)易不斷擴(kuò)大，為了提高出口商品的形象和價值，也必須使用聚酯熱收縮薄膜等較高檔的包裝材料。總之，熱收縮PET薄膜的應(yīng)用前景十分看好！
