聚丙烯薄膜按制法、性能和不同用途可分為流延聚丙烯(CPP) 薄膜、吹脹聚丙烯( IPP) 薄膜和雙向拉伸聚丙烯(BOPP) 薄膜三種。聚丙烯薄膜占世界PP總消費量的20% , 是僅次于注塑、纖維(包括扁絲) 的第三大應用產(chǎn)品,我國PP薄膜占PP消費結構份額相對低,僅為10%左右。 CPP 薄膜具有透明性好、光澤度高、挺度好、阻濕性好、耐熱性優(yōu)良、易于熱封合等特點,而且其抗括性和包裝機械適用性優(yōu)于聚乙烯薄膜,所以在包裝薄膜領域占有一定的地位,CPP 薄膜經(jīng)過印刷、制袋,用于食品、文具、雜貨和紡織品等物的包裝,也可與其他薄膜復合后使用,一般作為復合薄膜的內(nèi)外層材料。應用于各種食品,包括需要加熱殺菌的食品、調味品、湯料和日用百貨等的包裝。一、CPP薄膜生產(chǎn)工藝 如上所述CPP 工藝一般采用T型模頭法,這種制法特點為:(1)平膜法省去管膜法的吹膜階段,容易開車,廢料少;(2)平膜法生產(chǎn)時,PP分子排列有序,故有利于提高薄膜的透明性、光澤及厚薄均勻度,適合于高級包裝;(3)平膜內(nèi)設有特殊滯留槽,能與模隙成為一體,調整方便。 吹塑法與流延法生產(chǎn)薄膜的比較見表1。項目吹塑法流延法設備費便宜貴生產(chǎn)速度低高薄膜透明度一般優(yōu)厚薄公差大小方向性小大物料損耗換機頭時有損耗邊料損耗,分切損耗其他應有開口性,只能手工包裝需側面密封,可自動包裝CPP 膜生產(chǎn)工藝示意圖如下: 擠出機先將原料樹脂熔化,熔融樹脂經(jīng)機頭流延到表面光潔的冷卻輥上迅速冷卻成薄膜。經(jīng)厚度測量、牽引、電暈處理、展平后,切去邊緣較厚的邊料,再次展開并收卷為薄膜卷。二、CPP 膜生產(chǎn)工藝要點 T型機頭是生產(chǎn)關鍵設備之一,機頭設計應使物料沿整個機唇寬度均勻地流出,機頭內(nèi)部流道內(nèi)無滯留死角,并且使物料具有均勻的溫度,需考慮包括物料流變行為在內(nèi)的多方面因素。要采用精密加工機頭,常用的是漸減歧管衣架式機頭。冷卻輥的表面應經(jīng)過精加工,表面粗糙度不大于015 mm , 轉速應穩(wěn)定,以免產(chǎn)生縱向的厚度波動。采用β射線或紅外測厚儀對薄膜厚度進行監(jiān)測,以達到滿意的厚薄公差。要生產(chǎn)合格的CPP 薄膜,不僅要有好的原料,而且要掌握好加工工藝條件。 對薄膜性能影響最大的是溫度。樹脂溫度升高,膜的縱向(MD)拉伸強度增大,透明度增高,霧度逐漸下降,但膜的橫向( TD) 拉伸強度下降。比較適宜的溫度為230~250℃。冷卻輥上風刀使薄膜與冷卻輥表面形成一層薄薄的空氣層,使薄膜均勻冷卻,從而保持高速生產(chǎn)。風刀的調節(jié)必須適當,風量過大或角度不當都可能使膜的厚度不穩(wěn)定或不貼輥,造成折皺或出現(xiàn)花紋影響外觀質量。冷卻輥溫度升高,膜的挺度增加,霧度增大。 冷卻輥筒表面若有原料內(nèi)部添加物析出,必須停機清理,以免影響薄膜外觀質量。CPP 薄膜比較柔軟, 收卷時必須根據(jù)膜的厚度、生產(chǎn)速度等因素調整好壓力和張力。否則會產(chǎn)生波紋影響平整性。張力選擇要根據(jù)產(chǎn)品的拉伸強度大小而定,通常收卷張力越大,卷取后的產(chǎn)品不易出現(xiàn)卷筒松弛和跑偏現(xiàn)象,但在開始卷取時易出現(xiàn)波紋,影響卷平整。反之,卷取張力小,開始效果好,但越卷越易出現(xiàn)膜松弛、跑偏現(xiàn)象。因此,張力大小應適中,并控制張力恒定。 三、多層復合CPP膜 為了提高薄膜性能,降低成本,滿足用戶多種用途和高性能要求,多層復合膜發(fā)展很快,尤其在生活水平相對高、重視環(huán)境保護、要求延長食品保質期和質量的發(fā)達國家,薄膜生產(chǎn)廠和樹脂生產(chǎn)廠共同開發(fā)多層復合膜,并取得很大進展,多層共擠出流延膜也是其中的一種多層膜,改變了CPP薄膜產(chǎn)品性能單一、不能滿足市場多方面要求的問題和弊端。多層共擠流延膜可根據(jù)不同用途,設計不同的如用于自動包裝機上的面包包裝、衣料(特別是內(nèi)衣、褲) 包裝、水果包裝等,或用于與印刷后BOPP膜復合成BOPP/CPP二層膜,用于衣料、干燥食品(如快餐面袋、碗蓋等) 包裝,這一類稱為通用型,結構是共聚PP/均聚PP/共聚PP。用于金屬鍍的CPP,要求產(chǎn)品表面對蒸鍍金屬(如鋁) 具有極強的附著強度,蒸鍍后仍能保持較好的尺寸穩(wěn)定性和剛性,另一表面具有較低的熱封溫度和較高的熱封強度,這種多層膜稱為金屬化型(鍍金屬) CPP膜,其結構亦為共聚PP/均聚PP/共聚PP。用于蒸煮的二層共擠CPP,能承受120℃和15MPa壓力的蒸煮殺菌。既保持了內(nèi)部食品的形狀、風味,且薄膜不會開裂、剝離或粘結,并具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性,常與尼龍薄膜或聚酯薄膜復合,包裝含湯汁類食品以及肉丸、餃子等食品或食前加工冷凍食品,蒸煮型三層PP膜結構為共聚PP/共表2 幾種典型結構的CPP三層復合膜物理機械性能 聚PP/共聚PP。包裝燒雞、燒排骨和果醬、飲料需121~135℃高溫殺菌的三層共擠CPP膜,其中共聚PP要求比一般蒸煮型用共聚PP性能更好。除三層膜外,還有共擠流延阻隔性五層包裝,其結構為:PP/粘合劑/PA/粘合劑/共聚PE;PP/粘合劑/PA/粘合劑/ EVA;PP/粘合劑/EVOH/粘合劑/共聚PE;PP/粘合劑/ EVOH/ 粘合劑/ EVA;PP/粘合劑/ EVOH/粘合劑/ PP。一些典型的三層共擠流延膜性能列于表2。
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