复合软包装热封层材料的选择和应用杭州新光FUN.ppt

复合软包装热封层材料 的选择和应用,2008、11、11,目前复合软包装市场上热封层材料主要有两大系列： 聚丙烯系列 聚乙烯系列,聚丙烯系列,1.流延聚丙烯薄膜生产工艺流程： 现在配置比较先进的CPP薄膜生产线配料不再需要搅拌混合，而是各种原料通过真空泵自动吸料，螺杆挤出计量混合，节约了人工成本；通过称重计量进料，控制挤出机转数，使挤出量稳定；根据不同原料及挤出机的特性合理设定各段的加工温度，通常在190250度；分流器（FEEDBLOCK）是生产多层CPP薄膜的关键；在流延辊上配有气刀或软风箱使膜更好贴辊，模头上装有真空箱使膜流到流延辊时形成一定的真空度，贴辊好膜的冷却效果就好，透明度高；厚度2080m的CPP膜一般使用ß射线或X射线测厚仪，配合自动调整模头可以有效控制膜的厚薄均匀度；电晕处理使CPP膜具有可印刷性、可镀铝、可复合等性能，通常使用一站式处理一面即可（亦有双面处理的）。,对于单面处理的CPP膜特别要注意控制不要引起背面处理；在收卷前因流延产生颈缩（Neck-in），切边是必要的，且边料应在线回收，可以直接与新料混合回收也可以用挤出机强迫喂进芯层混合回收；控制好收卷张力，通常用间隙收卷使CPP膜卷有一定空气，时效时收缩定型后分切检验包装成品。,2.CPP薄膜生产设备： 进口设备 近年来进口的CPP薄膜生产设备以美国Battenfeld高速线最多，如行业内知名企业南京金中达新材料有限公司有两条 CPP薄膜生产线都是美国Battenfeld生产线，杭州新光塑料有限公司、上海紫藤包装材料有限公司、上海美丰包装材料有限公司、海宁光华化工有限公司、福州佳通第一塑料有限公司等都拥有美国Battenfeld生产线。最近德国BRUCKNER也有流延线进口到国内。,国产设备 我国的流延膜设备生产企业，经过二十几年来的不断学习与积累，从模仿到创新，已经有了长足的发展，国产流延膜设备的多项技术指标已达到国际先进水平，现国内厂家已能生产宽幅达5000mm的三层大型流延薄膜生产线。广东仕诚、佛山俊嘉、南通三信、上海合资的GAP公司等都能生产制造相当水平的三层共挤流延膜生产线，但与国际先进水平相比，在自动化程度、称重控制挤出系统、自动模头调整控制膜厚薄、国产测厚仪、在线边料回收系统、自动收卷等还有一定差距。,3.原料,31 主要原料： CPP薄膜专用料原来全部依赖进口，随着国内CPP专用料的开发，现有上海石化股份公司、北京燕山石化公司、中油集团大庆石化公司及合资工厂上海赛科、惠州BASELL等厂家生产，品种为均聚聚丙烯、二元无规共聚聚丙烯、三元共聚聚丙烯。,具体牌号为F800E(二元无规共聚聚丙烯)、F800EPS(三元共聚聚丙烯)、F800DF(二元无规共聚聚丙烯)、FC801(均聚聚丙烯)、FC801M(均聚聚丙烯镀铝)、C1608(均聚聚丙烯)、C4608(二元无规共聚聚丙烯)、X37F(均聚聚丙烯)、C1006(均聚聚丙烯)、HP510M(均聚聚丙烯镀铝)等，可以应用于普通复合膜、半蒸煮膜和镀铝膜的芯层。但镀铝层PP树脂、高温蒸煮膜用PP树脂和一些特殊性能的聚丙烯原料仍需要进口，特别是低温热封用的三元共聚聚丙烯还依赖进口。,32 功能性助剂 滑爽剂母料（SLIP）已完全可以用国产的，KQ102A、KQ106等； 抗粘母料（ANTIBLOCK）由于分散性问题，还大部分用进口或国外公司在国内设厂生产的,有ABPPO5、ABPP 10S、AB6018PP等； 抗静电剂母料，用于生产具有抗静电功能的CPP薄膜，进口为主，有ASPA2446、AT4021PP、101140-K等；,防雾母料，用于生产具有防雾功能的CPP薄膜，进口为主40AF-0238PP； 增刚母料，用于改善CPP膜挺度利于印刷以及生产CPP扭结膜，进口为主，有CPS595； 抗菌母料，用于生产具有抗菌功能的CPP薄膜，国产有；CaCO3母料，用于生产透气薄膜、消光膜，国产有； 聚烯烃弹性体，用于改性CPP的韧性、共混增加PP与PE的相容性可以生产PP/PE共挤膜，进口。,4.产品种类,41 复合级 与印刷后的BOPP膜或BOPET膜复合成BOPP/CPP（或BOPET/CPP）二层膜，用于衣料、干燥食品(如快餐面袋、碗盖等)包装，通常的结构是可热封PP/均聚PP/共聚或均聚PP。根据热封温度的不同可分为普通热封薄膜(热封温度135)、低温热封薄膜(热封温度120130)和超低温热封薄膜(热封温度低于120)，通过选用不同的热封层材料，可以将CPP的热封温度降低到100以下。,42 镀铝级 CPP薄膜具有良好的阻隔水蒸汽透过的性能，但阻隔氧气透过的性能较差，经过真空蒸镀铝以后薄膜的阻氧性能会得到大大的改进。经镀铝的产品具有优良的遮光性、装饰性、阻隔性等独特性能，并在印刷、复合等后加工方面具有良好的适应性，能满足耐热、耐化学、耐磨、抗氧、高阻隔等使用要求。要求产品表面对蒸镀金属铝具有极强的附着强度，蒸镀后仍能保持较好的尺寸稳定性和刚性，另一表面具有较低的热封温度和较高的热封强度，镀铝级CPP膜的结构为共聚PP/均聚PP/共聚PP。,43 蒸煮级 与阻隔性薄膜如PA、铝箔等复合，用来包装需要高温蒸煮消毒的产品，常为含油脂或汤汁类的食品。蒸煮级CPP膜一般可分为普通蒸煮、中高温蒸煮、高温蒸煮。普通蒸煮耐温121以下，中高温蒸煮在121135/30分钟，高温蒸煮应耐135/30分钟；蒸煮级CPP膜用无规二元共聚PP料，高温蒸煮级CPP膜要用嵌段共聚PP料。,44 印刷级 具有较高挺度的CPP薄膜经印刷、制袋后可单独用于食品、服装、卫生纸巾、鲜花等的外包装，根据需要，薄膜具有高透明、抗静电和客户指定摩擦系数等性能。,45 其他功能性薄膜 抗静电CPP膜，通过添加抗静电母料； 高刚性CPP膜，通过添加增刚母料，并控制加工成型温度，使膜的刚性增加，可直接印刷，用于纸巾膜的包装或者扭结包装； 防雾CPP膜； 防冻CPP膜，PP性脆不耐低温，通过与POE等共混改性生产防冻CPP膜，用于冷藏冷冻食品包装； 与PE共挤膜。,聚乙烯系列,聚乙烯薄膜生产工艺流程： A、大多数聚乙烯薄膜采用吹塑法来生产薄膜，吹塑薄膜是将塑料挤成薄管，然后趁热用压缩空气将塑料吹胀，再经冷却定型后而得到的筒状薄膜制品，这种薄膜的性能处于定向膜同流延膜之间：强度比流延膜好，热封性比流延膜差。,B、聚乙烯吹塑薄膜材料的选择 1.选用的原料应当是用吹膜级的聚乙烯树脂粒子，含有适量的爽滑剂，保证薄膜的开口性。,2.树脂粒子的熔融指数(MI)不能太大，熔融指数(MI)太大，则熔融树脂的粘度太小，加工范围窄，加工条件难以控制，树脂的成膜性差，不容易加工成膜；此外，熔融指数(MI)太大，聚合物相对分子量分布太窄，薄膜的强度较差。 因此，应当选用熔融指数(MI)较小，且相对分子量分布较宽的树脂原料，这样既能满足薄膜的性能要求，又能保证树脂的加工特性。吹塑聚乙烯薄膜一般选用熔融指数(MI)在26g/10min范围之间的聚乙烯原料。,C、吹塑工艺控制要点 吹塑薄膜工艺流程大致如下： 料斗上料一物料塑化挤出吹胀牵引风环冷却人字夹板牵引辊牵引电晕处理薄膜收卷 但是，值得指出的是，吹塑薄膜的性能跟生产工艺参数有着很大的关系，因此，在吹膜过程中，必须要加强对工艺参数的控制，规范工艺操作，保证生产的顺利进行，并获得高质量的薄膜产品。,在聚乙烯吹塑薄膜生产过程中，主要是做好以下几项工艺参数的控制： 挤出机温度 吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜时，挤出温度一般控制在160170之间，且必须保证机头温度均匀，挤出温度过高，树脂容易分解，且薄膜发脆，尤其使纵向拉伸强度显著下降；温度过低，则树脂塑化不良，不能圆滑地进行膨胀拉伸，薄膜的拉伸强度较低，且表面 的光泽性和透明度差，甚至出现像木材年轮般的花纹以 及未熔化的晶核(鱼眼)。,吹胀比 吹胀比是吹塑薄膜生产工艺的控制要点之一，是指吹胀后膜泡的直径与未吹胀的管环直径之间的比值。吹胀比为薄膜的横向膨胀倍数，实际上是对薄膜进行横向拉伸，拉伸会对塑料分子产生一定程度的取向作用，吹胀比增大，从而使薄膜的横向强度提高。但是，吹胀比 也不能太大，否则容易造成膜泡不稳定，且薄膜容易出现皱折。因此，吹胀比应当同牵引比配合适当才行，一般来说，低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹胀比应控制在2.53.0为宜。,牵引比 牵引比是指薄膜的牵引速度与管环挤出速度之间的比值。牵引比是纵向的拉伸倍数，使薄膜在引取方向上具有定向作用。牵引比增大，则纵向强度也会随之提高，且薄膜的厚度变薄，但如果牵引比过大，薄膜的厚度难以控制，甚至有可能会将薄膜拉断，造成断膜现象。低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的牵引比一般控制在46之间为宜。,露点 又称霜线，指塑料由粘流态进入高弹态的分界线。在吹膜过程中，低密度聚乙烯(LDPE)在从模口中挤出时呈熔融状态，透明性良好。当离开模口之后，要通过冷却风环对膜泡的吹胀区进行冷却，冷却空气以一定的角度和速度吹向刚从机头挤出的塑料膜泡时，高温的膜泡与冷却空气相接触，膜泡的热量会被冷空气带走，其温度会明显下降到低密度聚乙烯(LDPE)的粘流温度以下，从而使其冷却固化且变得模糊不清了。,产品分类：,PE液体包装膜系列（PE-Y系列） 1、PE纯鲜牛奶包装膜（PE-Y1） 该膜为乳白膜，适用于保质期3至7天内的新鲜牛奶、乳饮料等包装，适用于自动灌装。 2、PE酒膜、醋膜、酱油膜（PE-Y2） 该膜为乳白或黑白膜，薄膜抗酒、醋、酱油等封口污染能力强，适用于自动灌装。 3、PE热灌装豆奶膜（PE-Y3） 该膜为乳白或黑白膜，薄膜能耐95豆奶高温灌装，适用于自动灌装。,4、PE灭菌膜（PE-Y4） 该膜为PE+乳白PE+黑PE三层结构，适用于保质期30至45天内的纯牛奶、乳饮料等包装，热封温度低，热封强度优良，适用于自动灌装。 5、PE高阻隔液体包装膜（PE-Y5） 高阻隔液体包装膜分为两种：PE金属蒸镀高阻隔包装膜、涂布型高阻隔包装膜。高阻隔液体包装膜阻气性、阻湿性优良，使用于60天至90天的牛奶、豆奶等储藏包装。,PE食品包装膜系列（PE-S系列） 1、PE油包膜（PE-SY） 该膜具有无毒无异味、不渗透、抗油污染、热封温度低、封口强度好等优点，可以实现自动灌装线的高速生产，符合食品包装的卫生标准。公司油包用内膜广泛应用于方便面行业：“康师傅”的油包、酱包。 2、PE抗静电包装膜（PE-SK） 该膜具有低温热封、开口性好、机械性能优越等特点，通常应用于奶粉、豆奶粉、味精等食品粉剂类包装，也常用于粉类化学试剂内包装，特别适用于铝塑复合。,3、PE面包膜（PE-SM） 该膜摩擦系数低，透明度高、亮度高、平整度好，用于表面直接印刷，例如：用于面包外包装袋膜。 4、PE抽真空冷冻蒸煮膜（PE-SZ） 蒸煮膜分为95100、105、121三种，高温蒸煮膜具有良好的耐热性、蒸煮不变形等特点；低温冷冻膜在低温冷冻时具有良好的耐穿刺性、韧性与强度，分为510冷藏、18冷冻、40冷冻等几种类型。冷冻、蒸煮膜都可进行抽真空包装，且均无毒无异味，符合食品包装的卫生标准。105水煮膜广泛应用于重庆涪陵榨菜内膜。,PE药品包装膜系列 1、PE1普通复合膜 有卷膜和制袋两种类型，该膜具有良好的透明度，优良的加工性能。 2、PEA低温热封膜 具有较低的起封温度，可以稳定在90、100、110、120，且具有良好的热封强度。适用于高速自动包装生产线，保持成品平整度好，高温压扎后不会出现收缩变形现象。 3、PE-K抗静电薄膜 该膜具有良好的抗静电效果，适用于粉末颗粒、粉剂包装。,热封层材料容易遇到的问题,1、摩擦系数问题： 包装过程中的摩擦力常常是拖动力又是阻力，因而其大小应控制在适当的范围内。自动包装用卷材，一般要求有较小的内层摩擦系数和合 适的外层摩擦系数，外层摩擦系数太大，会引起包装过程中阻力过大，引起材料拉伸变形，若太小可能又会引起拖动机构打滑，造成电眼 跟踪和切断定位不准。,2、热封问题： 热封性能问题。热封性能一般有低温热封性、热封强度、热粘强度和抗污染热封性等四项指标。低温热封指在较低的温度下就可获得可靠的热封强度，低温热封性主要是由热封层树脂的性能所决定，同时也与加工条件有关，一般挤出复合时挤出温度较高，电晕处理过面或薄膜停放过久都会降低材料的低温热封性能。热粘性用于描述热封后未充分冷却固化时，热封层熔融面耐外力剥离的强度。这种外力在自动充填包装机中常常发生，因此自动包装用的复合膜卷材，应选择热粘性良好的热封材料。,抗污染热封性又称夹杂内容物热封性，是指热封面上粘附内容物或其它污染物时仍能够熟封的性能，是自动包装用卷膜的一个重要指标，它主要是由热封层的树脂决定。生产药品包装用复合膜时应根据不同的被包装物、不同的包装机械和不同的包装条件来选择不同的热封树脂。对耐热性差的药品包装，应选用低温热封材料。对于重型包装应选用热封强度高和机械强度高、冲击性能好的热封材料，对于高速包装机，应选用低温热封和热粘强度高的热封材料，对于粉利，液体等污染性较强的药品包装应选用抗污染良好的热封材料。,3、热封挤出PE问题。药品包装用复合膜在热封过程中PE经常将被挤出粘在热封棋上，越积越多影响正常生产，同时挤出的PE在热封膜上氧化冒烟，发出异味，热封挤出PE一般可以通过降低热封温度和压力，调整PE热封层的配方，修改热封膜使其边缘部分压力降低等方法得到一定程度的解决。但实践证明最好的解决方法是采用挤出复合的工艺来生产复合膜，或提高包装机的速度，使PE来不及被挤出到热封膜上。,4、 热封压穿、压断问题 压穿是指包装材料受外力的挤压而形成一个穿透的孔或裂纹，其产生原因一般有： 热封压力太大 热封模粗糙，有棱角或异物 包装材料的厚度选择不对 包装材料的结构选择不对 包装的模具设计不当,5、 热封漏封问题 漏封是由于某些因素存在，使本应通过加热融熔结合的部位，没有封上，漏封一般有如下几种原因： 热封温度不够 封口部位受污染 操作方面的问题 包装材料的问题,低密度聚乙烯(LDPE)吹塑薄膜常见故障及解决方法,1.薄膜太粘，开口性差 故障原因： 树脂原料型号不对； 熔融树脂的温度太高，流动性太大； 吹胀比太大，造成薄膜的开口性变差； 冷却速度太慢，薄膜冷却不足，在牵引辊压力的作用下发生相互粘结； 牵引速度过快。,解决办法： 更换树脂原料，或向科斗中加一定量的开口剂； 适当降低挤出温度和树脂的温度； 适当降低吹胀比； 加大风量，提高冷却效果，加快薄膜冷却速度； 适当降低牵引速度。,薄膜透明度差 故障原因： 挤出温度偏低，树脂塑化不良，造成吹塑后薄膜的透明性较差； 吹胀比过小； 冷却效果不佳，从而影响了薄膜的透明度； 树脂原料中的水分含量过大； 牵引速度太快，薄膜冷却不足。,解决办法： 适当提高挤出温度，使树脂能够均匀塑化； 适当提高吹胀比； 加大风量，提高冷却效果； 对原料进行烘干处理； 适当降低牵引速度。,薄膜出现皱折 故障原因： 薄膜厚度不均匀； 冷却效果不够； 吹胀比太大，造成膜泡不稳定，左右来回摆动，容易 出现皱折； 人字夹板的夹角过大，膜泡在短距离内被压扁，因此薄膜也容易出现皱折； 牵引辊两边的压力不一致，一边高一边低； 各导向辊之间的轴线不平行，影响薄膜的稳定性和平展性。,解决办法： 调整薄膜的厚度，保证厚度均匀一致； 提高冷却效果，保证薄膜能够充分冷却； 适当降低吹胀比； 适当减小人字夹板的夹角； 调整牵引辊的压力，保证薄膜受力均匀； 检查各导向轴的轴线，并使之相互平行。,薄膜有雾状水纹 故障原因 挤出温度偏低，树脂塑化不良； 树脂受潮，水分含量过高。,解决办法： 调整挤出机的温度设置，并适当提高挤出温度。 将树脂原料烘干，一般要求树脂的含水量不能超过0.3,薄膜厚度不均匀 故障原因： 模口间隙的均匀性直接影响薄膜厚度的均匀性； 模口温度分布不均匀，有高有低，从而使吹塑后的薄膜薄厚不均； 冷却风环四周的送风量不一致，造成冷却效果的不均匀，从而使薄膜的厚度出现不均匀现象； 吹胀比和牵引比不合适，使膜泡厚度不易控制； 牵引速度不恒定，不断地发生变化，影响到薄膜厚度。,解决办法： 调整机头模口间隙，保证各处均匀一致； 调整机头模口温度，使模口部分温度均匀一致； 调节冷却装置，保证出风口的出风量均匀； 调整吹胀比和牵引比； 检查机械传动装置，使牵引速度保持恒定。,薄膜的厚度偏厚 故障原因： 模口间隙和挤出量偏大，因此薄膜厚度偏厚； 冷却风环的风量太大，薄膜冷却太快； 牵引速度太慢。,解决办法： 调整模口间隙； 适当减小风环的风量，使薄膜进一步吹胀，从而使其厚度变薄一些； 适当提高牵引速度。,薄膜的厚度偏薄 故障原因： 模口间隙偏小，阻力太大，因此薄膜厚度偏薄； 冷却风环的风量太小，薄膜冷却太慢； 牵引速度太快，薄膜拉伸过度，从而使厚度变薄。,解决办法： 调整模口间隙； 适当增大风环的风量，加快薄膜的冷却； 适当降低牵引速度。,薄膜的热封性差 故障原因： 露点太低，聚合物分子发生定向，从而使薄膜的性能接近定向膜，造成热封性能的降低； 吹胀比和牵引比不适当(过大)，薄膜发生拉伸取向，从而影响了薄膜的热封性能。,解决办法： 调节风环中风量的大小，使露点高一点，尽可能地在塑料的熔点下进行吹胀和牵引，以减少因吹胀和牵引导致的分子拉伸取向； 吹胀比和牵引比应适当小一点，如果吹胀比过大，且牵引速度过快，薄膜的横向和纵向拉伸过度，那么，就会使薄膜的性能趋于双向拉伸，薄膜的热封性就会变差。,薄膜纵向拉伸强度差 故障原因： 熔融树脂的温度太高，会使薄膜的纵向拉伸强度下降； 牵引速度较慢，薄膜纵向的定向作用不够，从而使纵向的拉伸强度变差； 吹胀比太大，同牵引比不匹配，使薄膜横向的定向作用和拉伸强度提高，而纵向的拉伸强度就会变差； 膜的冷却速度太快。,解决办法： 适当降低熔融树脂的温度； 适当提高牵引速度； 调整吹胀比，使之与牵引比相适应； 适当降低冷却速度。,薄膜横向拉伸强度差 故障原因： 牵引速度太快，同吹胀比相差太大，使纵向产生纤维化，横向强度就变差； 冷却风环的冷却速度太慢。,解决办法： 适当降低牵引速度，使之与吹胀比相配合； 加大风环风量，使吹胀膜快速冷却，避免在较高温度的高弹态下被拉伸取向。,膜泡不稳定 故障原因： 挤出温度过高，熔融树脂的流动性太大，粘度过小，容易产生波动； 挤出温度过低，出料量少； 冷却风环的风量不稳定，膜泡冷却不均匀； 受到了外来较强气流的干扰和影响。,解决办法： 调整挤出温度； 调整挤出温度； 检查冷却风环，保证四周的送风量均匀一致； 阻止和减小外界气流的干扰。,薄膜表面粗糙，凹凸不平 故障原因： 挤出温度太低，树脂塑化不良； 挤出速度太快。,解决办法： 调整挤出的温度设置，并适当提高挤出温度，保证树脂塑化良好； 适当降低挤出速度。,薄膜有异味 故障原因： 树脂原料本身有异味； 熔融树脂的挤出温度太高，造成树脂分解，从而产生异味； 膜泡冷却不足，膜泡内的热空气没有排除干净。,解决办法： 更换树脂原料； 调整挤出温度； 提高冷却风环的冷却效率，使膜泡充分冷却,谢谢大家！,