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一文帶大家了解熱收縮膜的吹膜配方及制造工藝
熱收縮膜( 簡稱收縮膜) 采用急驟冷卻定型的工藝法吹塑成型,這種驟冷的生產(chǎn)工藝是根據(jù)高聚物定向原理設(shè)計的,當(dāng)樹脂被塑化擠出成胚膜后,聚合物在玻璃化溫度和黏流溫度之間沿縱橫兩方向進(jìn)行強制拉伸,使聚合物的分子鏈沿拉伸方向取向,這時將薄膜急驟冷卻,將拉伸取向所產(chǎn)生的應(yīng)變“凍結(jié)”。當(dāng)薄膜重新加熱到“解凍”溫度時,就會產(chǎn)生應(yīng)力松弛,也就是已定向的分子鏈發(fā)生解取向,此時,被迫處于緊張狀態(tài)的拉伸鏈,則恢復(fù)到取向前松弛狀態(tài)的折疊鏈,因此賦予收縮膜良好的收縮性能。尤其在包裝行業(yè),收縮膜以其的特點,正在取代其它包裝材料。2006年我國熱收縮膜有2億元市場規(guī)模,增長率約20% 。
1、收縮膜用樹脂
作為收縮膜的樹脂材料,有如下要求: (1)合適的收縮率。不同的制品要求不同的收縮率,這就要求收縮膜樹脂在成型后有合適的收縮率。作為收縮膜套使用時要求減少縱向( MD)收縮率,增加橫向( TD) 收縮率。因為縱向( MD) 收縮過渡時,薄膜就會產(chǎn)生形似“微笑”或“皺眉”褶皺。(2)易于存儲。收縮膜在存儲時均會遇到存儲收縮的問題,這樣在使用時收縮膜就會達(dá)不到理想的收縮率,而造成收縮膜功能失效。因此在收縮膜用樹脂時,應(yīng)考慮存儲環(huán)境,將樹脂收縮溫度設(shè)計在存儲環(huán)境以上。也可以將收縮膜存儲于寒冷環(huán)境下,但要求樹脂耐寒性好,如三層供擠 POF 可以在 - 50℃ 以下保持柔軟,不發(fā)生脆裂,適合于寒冷環(huán)境下運輸和存儲。(3)良好的力學(xué)性能。收縮膜作為包裝材料使用時,要求具有較好的韌性,較大的抗撕裂強度。(4)良好的衛(wèi)生性能。在世界各國都倡導(dǎo)環(huán)保的大環(huán)境下,是否環(huán)保已經(jīng)成為制約收縮膜發(fā)展的一個重要因素,在歐洲由于政府限制使用 PVC 收縮膜,OPS 已經(jīng)了 PVC 的領(lǐng)地。(5)良好的商品展示性。據(jù)研究表明人們走進(jìn)商場超市購買食品時,貨架上陳列的各種圖案逼真的吹塑包裝制品,可引起消費者的購買欲望。
2、PE材質(zhì)
PE熱收縮膜因具有較高的沖擊強度和撕裂強度,而且熱穩(wěn)定性好,易于熱封、使用方便、衛(wèi)生環(huán)保等特點,使之產(chǎn)量的增長速度在各種收縮膜中居,相關(guān)的樹脂品種也層出不窮。
中石油燕山分公司于 2006 年1 月成功收縮膜料 LD163,該料具有相對分子、相對分子質(zhì)量分布適中、支化度控制合理的特點,因而其力學(xué)性能好,熔體張力高,薄膜挺度好,耐熱性能好。在薄膜生產(chǎn)過程中可采用較高的牽伸速率,加工性能良好,生產(chǎn)效率較高,同時具有優(yōu)良的薄膜外觀,是 LDPE 熱收縮膜的較佳原料。
艾克森美孚公司推出的 NexxstarTM拉伸套管和收縮膜兩類減少用料的解決辦案,均以 Exceed 茂金屬聚乙烯為原料的解決方案。Exceed是指單活性位茂金屬催化劑所生產(chǎn)的線低密度聚乙烯( LLDPE)材料,它具有一致、均勻且狹窄的分子量分布,了分子結(jié)構(gòu)中高、低分子的不良條件與相關(guān)特點。NexxstarTM 熱收縮膜應(yīng)用于啤灑瓶的外包裝,材料包裝透明度好,相比常規(guī)低密度聚乙烯其耐力提高了 300% ~ 1000%,而比常規(guī)包裝材料用量減少 10% ~ 25% 。
3、PP熱收縮膜
PP熱收縮膜一般采用二元或三元共聚聚丙烯,通過雙向拉伸工藝生產(chǎn)出 BOPP 薄膜。目前低收縮率的 BOPP 薄膜大有市場,BOPP可以輕松融入企業(yè)現(xiàn)有的回收系統(tǒng),這是吸引軟飲料企業(yè)的一大賣點。大多數(shù)煙草公司都采用 BOPP收縮膜包裝,BOPP 煙用收縮膜早期源于 lCI 公司及 HERCULES公司。世界許多的香煙都使用BOPP熱收縮膜進(jìn)行包裝,從而帶動了 B0PP 收縮膜的發(fā)展。例如,世界香煙“555”及硬盒“萬寶路”均采用 BOPP 收縮膜進(jìn)行包裝。國內(nèi)許多香煙( 主要是硬盒香煙) 也已改為使用 BOPP 收縮膜包裝( 如上海卷煙廠、昆明卷煙廠、長沙煙廠、常德煙廠等) ??梢?,煙草行業(yè)對收縮膜的應(yīng)用已形成共識———它是香煙包裝發(fā)展的必然趨勢。
4、PS熱收縮膜
BOPS熱收縮膜無味,回收工藝簡單,屬于產(chǎn)品,是取代國內(nèi)目前廣泛使用的 PVC 收縮膜的初選材料。BOPS在環(huán)保方面有兩大優(yōu)勢: 一是對使用過的制品可以回收循環(huán)使用; 二是在回收或處理焚化過程中不產(chǎn)生任何對人體健康的物質(zhì)。
BOPS收縮率大,但它不穩(wěn)定需要低溫存儲。BOPS 收縮膜采用薄膜級高抗沖聚苯乙烯透明顆粒,要求MFR 在 1. 2 ~ 2. 5g /10min 之間,維卡軟化點在 105℃ 左右。
5、PET熱收縮膜
Klocknerpentaplast 公司較新出2種PETG熱收縮膜--PentaplastE749 /22 和 PentaprintE749 /55PETG 薄 膜,它 們 的特點在于低收縮力( 對內(nèi)部容器的壓力) 和低縱向收縮率。前者具有 75% 的橫向收縮率,并且在縱向沒有收縮,適合于極不規(guī)則的異型容器; 后者用作整體收縮膜套,它的收縮率也達(dá)70% 。
EmbraceLA 是 Eastman 公司在 EmbracePETG 樹脂基礎(chǔ)上的新一代產(chǎn)品。它能減小或是縱向收縮。普通的樹脂在縱向都有 5% 的收縮率,而這種樹脂只有 1% 左右,降低了皺褶的產(chǎn)生。
6、其它新型樹脂
盡管 PEN 與 PET 結(jié)構(gòu)類似,但收縮行為不同,這是因為在 PEN 收縮中起主導(dǎo)因素的結(jié)構(gòu)為萘環(huán)。在拉伸過程中PEN 中誘導(dǎo)產(chǎn)生了 2 種剛性無定形相態(tài),一種在 151℃ 時發(fā)生一般情況的收縮,另一種相態(tài)在 200 ~ 310℃ 發(fā)生收縮。在定向后 PEN 具有類似液晶高分子性能,這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)必會帶來收縮膜新的發(fā)展。