未拉伸流延聚丙烯薄膜(CPP)是通過熔融流延驟冷之后生產(chǎn)的一種未拉伸的平模擠出薄膜,具有透明性好、光澤度高、平整度好、MD/TD各向性能平衡、產(chǎn)能高、易于熱封等特點,經(jīng)過表面處理(通常為電火花處理)可用于鍍鋁、彩印、復(fù)合等方面,廣泛應(yīng)用于食品、紡織品、日用品的包裝。目前國內(nèi)CPP制造企業(yè)的主要產(chǎn)品有真空鍍鋁型、普通復(fù)合型、蒸煮型、特殊用途類等CPP薄膜。
對于CPP產(chǎn)品的質(zhì)量控制,生產(chǎn)線設(shè)備性能、生產(chǎn)工藝、原料、生產(chǎn)操作因素顯得尤為重要。
目前CPP生產(chǎn)線的國際著名制造商主要有以下幾家公司:德國萊豪芬舍(Reifenhauser)、美國巴頓菲爾(Battenfeld)、日本三菱重工(MITSMBISHl)、意大利科林斯(C011 ins)、蘭精(Lenzin)等。不同生產(chǎn)線的主體設(shè)計思想的迥異導(dǎo)致設(shè)備性能方面存在較大的差異,對產(chǎn)品質(zhì)量的影響是至關(guān)重要的。
從生產(chǎn)工藝角度上進(jìn)行分析,對薄膜質(zhì)量的影響主要有:熔體溫度、氣箱、真空室、冷輥溫度、電火花處理、收卷參數(shù)等方面。下面試從這些方面分別加以分析。
熔體溫度對薄膜性能影響:熔體溫度升高,薄膜霧度降低,縱向(MD)拉伸強度增大,但薄膜的橫向(TD)拉伸強度下降,在冬季時有可能造成薄膜發(fā)脆,且增大了薄膜的下機摩擦系數(shù)。由此必須將熔溫控制在合理的范圍內(nèi),從而保證薄膜各項品質(zhì)的均衡。一般來說,PP材料的熔溫控制在230度—260度為宜。
氣箱對薄膜性能的影響:氣箱的作用在于使薄膜與流延輥表面形成均勻的空氣層,使薄膜均勻貼輥并冷卻,從而保證穩(wěn)定生產(chǎn)。氣箱與流延輥的空間相對位置、傾斜角度必須適當(dāng),氣箱的風(fēng)量也必須適當(dāng)。過大會導(dǎo)致熔體簾抖動加劇,使薄膜的厚度不穩(wěn)定;過小引起薄膜不貼輥,使薄膜冷卻不充分,容易造成折皺、水波紋等外觀質(zhì)量問題。
真空室對薄膜性能的影響:真空室的作用在于抽提熔體在高溫下?lián)]發(fā)出的小分子物形成的油煙,并使薄膜均勻貼輥。真空過大容易導(dǎo)致薄膜表面出現(xiàn)劃傷等外觀質(zhì)量問題,過小容易引起貼輥程度不好,影響外觀及理化性能。
流延輥溫度對薄膜性能影響:溫度升高,薄膜的挺度增加,下機摩擦系數(shù)變小,但透明度降低,橫向延伸率降低;溫度過低易導(dǎo)致摩擦系數(shù)增大,薄膜發(fā)澀,影響收卷質(zhì)量;溫度過高易引起薄膜橫向延伸率降低,使產(chǎn)品在冬季時發(fā)脆,在鍍鋁、復(fù)合過程中容易斷膜。因此,應(yīng)根據(jù)不同類型的產(chǎn)品、厚度、生產(chǎn)速度來設(shè)定該溫度。
流延輥及其他冷卻輥表面容易積聚原料內(nèi)部小分子析出物污染冷輥表面,影響薄膜外觀質(zhì)量:對于這一問題,必須停機清理,開機前檢查確認(rèn)輥表面的清潔程度,以延長持續(xù)生產(chǎn)時間,減少開停機增多帶來的損耗。
電火花處理:PP、PE材料不經(jīng)表面處理,表面潤濕張力低于32達(dá)因。CPP產(chǎn)品要達(dá)到印刷、復(fù)合及鍍鋁的要求,表面潤濕張力一般要求達(dá)到38達(dá)因以上。經(jīng)電火花處理過后,薄膜的表面潤濕張力由于原料內(nèi)部的小分子物、添加劑的析出以及環(huán)境的溫度、濕度,灰塵等因素的影響并隨著時間的推移逐漸下降。根據(jù)不同的產(chǎn)品及其厚度、生產(chǎn)速度設(shè)定適當(dāng)?shù)碾娀鸹üβ?。功率過低,表面潤濕張力衰退過快;過高,表面潤濕張力并不隨功率的增大而無限增大,相反,造成薄膜理化性能的損失、外觀質(zhì)量的缺陷。另外,適當(dāng)提高電暈處理輥的溫度,也可適當(dāng)提高表面處理效果及減緩表面潤濕張力的衰退速度。
收卷參數(shù):必須根據(jù)膜的厚度、生產(chǎn)速度等因素設(shè)定收卷參數(shù)。在CPP加工過程中,收卷參數(shù)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。一般情況下,收卷張力過大,不利于薄膜的松弛,在薄膜定型的狀態(tài)下,容易出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象。若收卷張力過小,則對分切工序帶來不利——分切張力難以控制。因此,收卷參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品、不同的厚度而設(shè)定,達(dá)到最佳的收卷效果。
從原料的選擇來說,CPP薄膜需選用專有牌號的樹脂,一般要求熔體流動速率(MFR)為6~12g/10min的樹脂,有一定熔體流動性。一般分為均
聚PP和二元共聚PP、三元共聚PP。
對于三層共擠CPP薄膜,可分為電暈層、芯層、熱封層。一般電暈層選用二元共聚PP,要求有一定的抗粘連性,又要嚴(yán)格控制低分子物的含量,以保證表面處理效果的維持。芯層一般選用均聚PP,以保證薄膜有出色的剛性,且CPP膜的良好光學(xué)性能(高透明度、高光澤度)也主要由芯層決定。另外,從成本控制角度,均聚PP價格相對較低,且芯層材料約占全部膜重的60%~70%。由于高速包裝機的日益增多,熱封層一般選用三元共聚PP,必須要有良好的熱封性能,即所謂的低溫?zé)岱庑?,同時還應(yīng)具備滑爽性、抗粘連性、析出物少等特性。
從生產(chǎn)操作角度講,必須保證原料的清潔。薄膜外觀質(zhì)量缺陷晶點,除了選擇適當(dāng)?shù)臑V網(wǎng)、濾網(wǎng)目數(shù)以及合適的原料來控制外,保證原料的清潔不受污染也是控制因雜質(zhì)引起晶點的重要措施。
生產(chǎn)過程中的對于薄膜外觀的巡視,發(fā)現(xiàn)異常之后立即采取相應(yīng)調(diào)整措施,對防止出現(xiàn)批量不合格品來說同樣至關(guān)重要。
(作者/蔣維) 軟包裝周刊
共有 網(wǎng)友評論