控制好薄膜厚度的均勻性有利于降低企業(yè)的包裝成本，減少由于原油價(jià)格上漲對(duì)包裝企業(yè)帶來(lái)的影響。本文詳細(xì)介紹了薄膜厚度均勻性對(duì)產(chǎn)品包裝的重要性，并對(duì)薄膜厚度和涂層厚度的檢測(cè)方法進(jìn)行了深入的探討。

    關(guān)鍵詞：厚度，薄膜，成本控制，機(jī)械測(cè)厚，均勻性

    隨著原油價(jià)格的持續(xù)走高，高聚物包裝材料的成本也大幅上揚(yáng)。然而如今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，如果因?yàn)榘b材料的價(jià)格上漲而上調(diào)產(chǎn)品的銷售價(jià)格，試圖將增長(zhǎng)的成本全部或是部分轉(zhuǎn)加到消費(fèi)者身上，消費(fèi)者肯定是不買帳的。另外，如果生產(chǎn)廠商試圖通過(guò)降低包裝性能來(lái)減少成本，這無(wú)異于是拆自己的招牌。當(dāng)前可有效解決包裝材料成本上漲的途徑有以下兩方面：首先是加大力度研制新型高分子聚合物，盡可能在不降低包裝性能的前提下減少材料的使用量或降低包裝成本；其次是采取有效的測(cè)試手段控制材料厚度的均勻性，降低由此引起的包裝廢品率。后者相對(duì)來(lái)講更易實(shí)現(xiàn)，利用現(xiàn)有的測(cè)厚技術(shù)可以幫助企業(yè)降低包裝成本。

1、薄膜厚度均勻性的重要性

    厚度均勻是材料具有特定保護(hù)功能的先決條件之一。以阻隔性功能材料為例，阻隔層均勻與否將直接影響到材料的整體阻隔性能。阻隔層是阻隔性薄膜中最重要的一層，阻隔性薄膜阻隔性能的高低一方面取決于阻隔層材料的選擇（例如目前阻隔性能優(yōu)的材料其阻隔層多為鋁箔、鍍鋁、鍍硅氧化物、PVDC、EVOH等）；另一方面取決于阻隔層的厚度，一般阻隔層厚度越大，薄膜的阻隔性能越好，但當(dāng)阻隔層的厚度達(dá)到一定程度后，薄膜的阻隔性能已趨于穩(wěn)定，不會(huì)再隨阻隔層厚度的增長(zhǎng)而增大。高阻隔材料價(jià)格昂貴，因此阻隔層的厚度直接影響阻隔性薄膜的整體成本。多層復(fù)合薄膜的應(yīng)用可有效降低包裝成本，其中阻隔層的厚度僅為薄膜整體厚度的10％左右，有的甚至只有5μm（或更少），但是阻隔層厚度的控制難度非常大。若阻隔層的厚度均勻性不好易出現(xiàn)阻隔層的功能薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致薄膜整體的阻隔性能不穩(wěn)定，可能出現(xiàn)部分包裝物的阻隔性能較差，致使產(chǎn)品達(dá)不到應(yīng)有的保質(zhì)期，而且對(duì)于部分薄膜（尤其是透明性好的薄膜）阻隔層厚度的變化也會(huì)影響薄膜整體的外觀色澤，降低商品的展示性。

    薄膜厚度均勻與否也會(huì)給薄膜印刷以及相應(yīng)的使用工序增加困難。以國(guó)內(nèi)常用的凹版印刷為例，印刷張力的控制對(duì)保證印刷品的質(zhì)量至關(guān)重要，張力的控制與薄膜的材質(zhì)、厚度、以及厚度的均勻性都有關(guān)系，控制不好能直接引起材料的套印不準(zhǔn)。此外，薄膜厚度均勻性差還可能導(dǎo)致薄膜印刷后出現(xiàn)收卷錯(cuò)位的現(xiàn)象。

    在多層復(fù)合薄膜的制作過(guò)程中，任何一層薄膜厚度的不均勻都會(huì)引起后續(xù)加工的不均勻性，致使成品薄膜的厚度均勻性更差。使用這種厚度不均勻的薄膜作外包裝，在使用時(shí)包裝物易出現(xiàn)機(jī)械性能薄弱點(diǎn)，如果在包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏、銷售過(guò)程中包裝物受到較大的外力沖擊，這些薄弱點(diǎn)易出現(xiàn)裂痕、孔洞等致使材料的特殊保存功能降低或徹底喪失。

2、如何檢測(cè)薄膜厚度

    在薄膜制造及加工業(yè)，檢測(cè)薄膜的厚度是最常見的薄膜檢測(cè)指標(biāo)之一，厚度檢測(cè)又多分為薄膜厚度檢測(cè)以及涂層厚度檢測(cè)兩類。由于薄膜的厚度是各層樹脂厚度的總和，如果薄膜的整體厚度均勻性差，其中各層樹脂的厚度分布也會(huì)存在差異。毫無(wú)疑問(wèn)，對(duì)涂層厚度的檢測(cè)將更有利于有效控制薄膜各層的厚度均勻性，但對(duì)于多層薄膜若想精確測(cè)量每一涂層的厚度，在相應(yīng)的厚度檢測(cè)設(shè)備上就需要有非常大的投資，并隨著薄膜層數(shù)的增長(zhǎng)而加大，給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。比較經(jīng)濟(jì)的方式是對(duì)部分價(jià)格昂貴的涂層材料進(jìn)行涂層厚度的檢測(cè)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)薄膜整體厚度的測(cè)試以達(dá)到有效控制其他各層材料厚度均勻性的作用。

    厚度檢測(cè)設(shè)備可以分為在線測(cè)厚設(shè)備和非在線測(cè)厚設(shè)備兩大類，對(duì)這兩類設(shè)備的詳細(xì)介紹可參見《薄膜厚度的常用測(cè)量方法》一文。這兩類測(cè)厚設(shè)備如果能夠配合使用是最理想的，這一方面是由于在線測(cè)厚設(shè)備往往采用的非接觸式測(cè)量方式，用于軟包材的厚度檢測(cè)時(shí)無(wú)法避免由于材料具有壓縮性或是表面平整性不好而引起的數(shù)據(jù)波動(dòng)較大的情況，而非在線測(cè)厚設(shè)備可以提供接觸式測(cè)量方法（如Labthink CHY-C2采用的機(jī)械測(cè)厚法），有效彌補(bǔ)了在線測(cè)厚的這一不足。另一方面在線測(cè)厚雖然能有效控制一批薄膜的厚度均勻性，但卻不適用于對(duì)成品薄膜的抽樣檢測(cè)，因此必須配備非在線測(cè)厚設(shè)備。

    在線測(cè)厚設(shè)備能夠以最快的速度獲取厚度測(cè)試數(shù)據(jù)，并及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)線的參數(shù)降低材料的厚度波動(dòng)，縮短生產(chǎn)線的開車時(shí)間，但需要配備與生產(chǎn)線相匹配的掃描架，這對(duì)其重復(fù)利用有一定限制，而且設(shè)備的價(jià)格、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用都要比非在線測(cè)厚設(shè)備貴很多。非在線測(cè)厚設(shè)備價(jià)格便宜、體積小，使用方便，但對(duì)生產(chǎn)線厚度參數(shù)調(diào)整的反饋要慢很多。非在線測(cè)厚設(shè)備種類很多，其中機(jī)械測(cè)厚技術(shù)的適用性最強(qiáng)，它對(duì)試樣沒(méi)有選擇性，測(cè)試不受產(chǎn)品顏色、組份變化或表面反光的影響，可用于檢測(cè)任何物質(zhì)，而且它在測(cè)厚的同時(shí)會(huì)向試樣的測(cè)量表面施加一定的壓力，可有效避免由于試樣具有壓縮性或是表面平整性不好而引起的數(shù)據(jù)波動(dòng)較大的情況，非常適用于軟包材的厚度檢測(cè)。此外，由于薄膜具有可壓縮的特性，若各類測(cè)厚儀對(duì)同種薄膜的檢測(cè)厚度存在差距也是經(jīng)常出現(xiàn)的情況，因此，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件選擇儀器十分重要。

3、展望

    加大對(duì)材料厚度均勻性的測(cè)試，可以降低包裝材料的廢品率，達(dá)到節(jié)省成本的目的。由于軟包材自身結(jié)構(gòu)的可壓縮性，使得機(jī)械測(cè)厚儀一直是各類軟包材厚度檢測(cè)的首選。然而機(jī)械測(cè)厚法的接觸式測(cè)量限制了它在在線測(cè)厚領(lǐng)域中的發(fā)展，因此，要想有效控制材料的厚度均勻性，最好是同時(shí)具備在線以及非在線厚度檢測(cè)設(shè)備，這需要企業(yè)依據(jù)材料的種類、厚度均勻性的控制要求、設(shè)備預(yù)算等綜合因素來(lái)決定。