食品包装专用CPP流延聚丙烯薄膜综述下剪刀片
发布时间:2023-07-05 03:04:26
食品包装专用CPP(流延聚丙烯)薄膜综述(下)
CPP薄膜发展趋势
市场份额增长,PVC、PS和PE市场份额随之下降。
在要求较高的应用领域,大量采用共挤结构。
封合特性改进。
积垢等加工问题得以解决。
薄膜生产、辅助操作和最终用途等领域生产效率提高。
金属粘合性增强。
PP在甜品、色拉、冷冻食品罐盖、果浆、小吃、糖果小袋、剥离结构、扭结薄膜等非传统的市场上增大市场份额。
在面包、饼干、面食制品、点心等要求不高的包装领域,作为一种成本低廉的选择方案,代替BOPP薄膜。
生产设备:
CPP薄膜生产设备可采用简单单层流延挤塑线,也可采用更为灵活的成套3层生产线。设备的种类和规范由预期生产的产品和薄膜最终用途决定。
单层线投资较小,适合于生产用于花卉包装等用途的薄膜、层压薄膜和胶粘薄膜。共挤线具有优异的灵活性,可结合生产均聚物和共聚物PP级结构的材料。对于共挤线来说,也有两种选择方案:采用两台挤塑机组合,能生产ABA结构,但存在某些局限性;采用三台挤塑机组合,生产范围更广,能生产单层结构(AAA),或表层采用相同材料(ABA)或不同材料(ABC)共挤结构。
用于生产CPP薄膜、具有竞争优势的多数现代型生产线往往涉及行业标准级的3层共挤。通常情况下,往往采用能生产膨体型结构层的大型挤塑机(4英寸或 6英寸 - 100毫米或150毫米)生产芯层。表层由小型挤塑机(2.5英寸或3.5英寸- 60毫米90毫米)喂料,可在金属化过程中获得密封特性或性能更佳的特别效果。
为何采用共挤技术?
能混合不同品级的PP。
可提高封合特性。
仅在表层采用价格较高的添加剂,可降低成本。
芯层可采用回用材料。
表层采用特种PP品级,可提高层压性能。
针孔量小。
与CPE(流延聚乙烯)薄膜相比,CPP薄膜生产要求更高更复杂。因此,设备配置时,应考虑清晰度和厚度均匀性的要求。可以说,自动模头是确保厚度均匀性的必由之路。但是,如果冷铸辊和铸塑装置不能确保均匀的冷却效果,自动模头取得的效果将前功尽废。积垢及积垢对薄膜清晰度造成的影响不尽相同,主要决定于冷铸辊温度设置和其它参数的设置。十分轻微的厚度不均也会在冷铸辊上形成印和凸块,使之不再可用。针抓装置设计、软化箱设计与规范等因素都会对薄膜质量造成巨大影响。采用成功的设计,可确保熔体萃取物和冷铸辊之间更加紧密地接触,生产出清晰度更高的薄膜产品,高速生产时亦不例外。
电晕处理后还必须进行温度控制,以便于基料输送,避免形成皱折和缺陷。同时,必须妥善设计成卷机,才能确保材料准确成卷,否则,材料老化后会收缩,易于在多层薄膜形成时粘连或印扩散。CCP卷材通过气隙模式成卷。空气量由“夹定齿轮”的设计和可调性决定,夹定齿轮对薄膜边缘进行休整,便于空气夹入。同时,还应采用送膜辊,以便更加精确地控制卷材硬度。
采用自动模头和生产过程全面计算机控制,包括物料输送和计量,可确保加工流程均匀一致,降低外部变量对薄膜质量造成的影响。同时,采用合理的螺杆设计,通过计算机控制温度,可更加准确地控制物料熔融,避免在薄膜表面形成凝粒。
加工设备趋势
由于生产工艺十分复杂,CPP生产过程中并不能实现高速挤塑。虽然近年来获得了适当改进,但是,与拉伸薄膜等其它产品相比,生产速度仍然较低。由于薄膜质量主要决定于光学特性和凝粒计数,因此,必须降低速度,提高质量,才能取得更好的效益。如果加快速度,会缩短冷却时间,让更多空气夹入薄膜和冷铸辊之间。但是,这与市场预期存在冲突。为解决这些问题,现已开发出改进型软件箱和真空箱。作为权宜之计,有些生产商开始采用宽度更大的生产线,以增大容量,以及降低边角料在总产出中产生的比例。现在,生产160-180英寸(4.0-4.5米宽)CPP薄膜主卷的生产线并不少见。业界一直致力于改进成卷机设计,以便准确控制成卷条件,确保卷材符合规范。
CPP 挤塑线主要部件:
混合系统
挤出机(通常为3套)
供料头和自动模头
软化-真空两用箱
铸塑装置
核子测定仪
处理站
成卷机
回收系统
综合控制系统
材料和薄膜特性
材料现状必然会影响CPP市场,促进市场增长。突出趋势包括:
开发新型 PP 品级。
采用新型催化技术,形成不同的材料结构(由Borealis及basell开发)
高结晶PP
无规多相共聚物
超柔性 PP
高熔体强度PP
茂金属基PP,该类材料由Exxon 和 Dow等公司开发
加工性优良
清晰度高
挺度优良
密封性能优良
萃取物含量低
挥发含量低
Exxon透露,与采用传统型Ziegler-Natta品级相比,采用茂金属基PP时,在高速加工时更容易牵伸。
可通过各种组合生产CPP薄膜,但是,一般采用以下结构:
A层:CoPP(无规共聚物PP)
B层:均聚物 PP
C层:CoPP(低封合引发温度,滑爽剂和防粘连添加剂)
各层可选用不同的材料(无规共聚物PP或均聚物 PP),具体根据所需的效果及最终用途而定。例如:如果薄膜用于金属化处理、层压或蒸煮用途,可采用相同的配方但不同的品级。
金属化薄膜要求具备优异的光学特性,对于20微米(1密尔)3层共挤薄膜,光雾度值不能超过2%。对于层压类薄膜和蒸煮类薄膜,光雾度值分别可达2.5%和5%,但是,要求具备双倍的封合强度。
对于糖果包装所用的扭结薄膜,最重要的特性是死褶和扭结保留性或记忆性。IV溶液袋等其它用途可采用3层结构,但是,其中一层表层应采用高结晶品级,以确保耐热性和水气阻隔性;其芯层可采用柔软级PP,另一表层可采用高封合性无规共聚物PP。
新型PP品级和技术为业界开辟了广阔的应用领域,甚至代替其它传统型材料。
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