流延法LLDPE塑料拉伸膜保鲜膜的生产工艺.doc

流延法LLDPE塑料拉伸膜、 保鲜膜生产工艺

本文着重介绍流延法LLDPE拉伸膜生产工艺, 并对薄膜粘性控制、 物理机械性能控制进行探讨; 同时对拉伸膜应用形式进行叙述, 对不一样拉伸比LLDPE拉伸膜适适用于不一样包装形式进行讨论。
LLDPE拉伸膜
拉伸膜, 又叫缠绕膜, 中国最早以PVC为基材, DOA为增塑剂兼起自粘作用生产PVC缠绕膜。因为环境保护问题、 成本高(相对PE比重大, 单位包装面积少)、 拉伸性差等原因, 当1994～1995年中国开始生产PE拉伸膜时逐步被淘汰。PE拉伸膜先是以EVA为自粘材料, 但其成本高, 又有味道, 后发展用PIB、 VLDPE为自粘材料, 基材现在以LLDPE为方, 包含C4、 C6、 C8及茂金属PE(MPE)。
早期LLDPE拉伸膜以吹膜为多, 从单层发展到二层、 三层; 现在以流延法生产LLDPE拉伸膜为主, 其步骤见下图, 这是因为流延线生产含有厚薄均匀、 透明度高等优点, 可适适用于高倍率预拉伸要求。因为单层流延做不到单面粘, 应用领域受到局限。单、 双层流延在材料选择上没有三层流延广, 配方成本也高, 所以还是以三层共挤结构较为理想。优质拉伸膜应含有透明度高, 纵向伸长率高, 屈服点高, 横向撕裂强度高, 穿刺性能好等特点。
生产工艺条件
流延法生产因为流道长而窄, 流动速度快, 熔体温度范围通常控制在250℃～280℃, 流延冷却辊温度控制在20℃～30℃, 收卷张力要低, 通常在10kg以内, 以利粘性剂迁出, 同时降低成品膜内应力。
粘性控制
良好粘性使货物外面包装膜层与层粘在一起使货物牢靠, 粘性获取方法关键有两种: 一个是在高聚物里添加PIB或其母料; 另一个是掺混VLDPE。PIB为半透明粘稠液体, 直接添加需有专用设备或对设备进行改造, 通常均采取PIB母料。PIB迁出有个过程, 通常要三天, 另外还受温度影响, 气温高时粘性强; 气温低时不太粘, 经拉伸后粘性大大降低。也所以成品膜最好贮存在一定温度范围内(提议贮存温度在15℃～25℃)。掺混VLDPE, 粘性稍差, 但对设备没有特殊要求, 粘性相对稳定, 不受时间控制, 但也受温度影响, 气温高于30℃时相对较粘, 低于15℃时粘性稍差, 可经过调整粘层LLDPE量, 以达成所需粘度。三层共挤多采取这种方法。
物理机械性能控制
高透明度有利于货物识别; 高纵向伸长率有利于预拉伸, 且节省材料消耗; 良好穿刺性能及横向撕裂强度许可薄膜在高拉伸倍率下碰到货物尖锐角或边不停裂; 高屈服点使包装后货物更紧固。
流延法生产膜透明度高, 这里不着重讨论。伴随材料共聚单体C原子个数增加, 支链长度增加, 结晶度降低, 生成共聚物“缠绕或扭结”效应增加, 所以伸长率提升, 穿刺强度及撕裂强度也都提升。而MPE是高立构规整聚合物, 分子量分布很窄, 能够正确控制聚合物物理性能, 所以在性能上又有深入提升; 又因为MPE分子量分布窄, 加工范围也窄, 加工条件难以控制, 通常添加5％LDPE, 以降低熔体粘度, 增加薄膜平整度。
MPE价格也高, 为了降低成本, 通常采取MPE与C4－LLDPE搭配使用, 但并非全部C4－LLDPE都能与之搭配, 应有所选择。机用拉伸膜多采取C6、 C8材料, 轻易加工, 能满足多种包装要求。手工包装因为拉伸倍率低, 多采取C4材料。
材料密度也影响着薄膜性能。伴随密度增加, 取向度提升, 平整度好, 纵向伸长率提升, 屈服强度提升, 但横向撕裂强度、 穿刺强度及透光率均下降, 所以综合各方面性能, 往往在非粘层添加适量中密度线性聚乙烯(LMDPE)。添加LMDPE还能够降低非粘层摩擦系数, 避免包装好托盘与托盘粘连。
冷却辊温度影响。冷却辊温度升高, 屈服强度提升, 但其它性能下降, 所以通常冷却I辊温度控制在20℃～30℃为宜。流延线张力影响薄膜平整度及收卷松紧度, 若使用PIB或其母料作为粘层, 还影响PIB迁出, 降低薄膜最终粘度。张力通常小于10kg, 太大了应力残余于膜卷内, 使伸长率等性能下降, 轻易造成断膜现象。拉伸膜应用形式。
拉伸膜应用领域很广, 关键是与托盘配合使用, 对零碎商品进行整集包装, 替换小型集装箱。因为它可降低批量货物运输包装成本30％以上, 所以被广泛应用于五金、 矿产、 化工、 医药、 食品、 机械等多个产品整集包装上; 在仓库贮存领域, 国外也较多地利用拉伸缠绕膜托盘包装进行立体贮运, 以节省空间和占地。关键使用形式以下:
密封包装
这种包装类似于收缩膜包装, 膜绕着托盘把托盘全包起来, 然后两个热抓子把两端膜热封在一起。这是缠绕膜最早使用形式, 并由此发展了更多包装形式。
全宽包装
这种包装要求膜宽足够覆盖托盘, 托盘形状规则, 所以使用起来有它, 适合薄膜厚度为17～35μm。
手工包装
这种包装是缠绕膜包装中最简单一个, 膜装在一个架上或由手持, 由托盘转动或膜绕托盘转。关键用在包好托盘破损后重新包装, 及一般托盘包装。这种包装速度慢, 适合薄膜厚度为15～20μm。
托盘机械包装
这是一个最普遍最广泛机械包装形式, 由托盘旋转或膜绕托盘旋转, 薄膜固定在支架上可上下移动。这种包装能力很大, 每小时约15～18盘。适合膜厚约15～25μm。
卧式机械包装
不一样于其它包装, 由膜绕着物品转, 适合于长货物包装, 如地毯、 板材、 纤维板、 异形材等。
纸筒包装
这是缠绕膜最新用途之一, 比起传统纸筒包装用缠绕膜包装愈加好。适合膜厚为30～120μm。
小物品包装
这是缠绕膜最新包装形式, 既能够降低材料消耗, 还能够缩减托盘存放空间, 在国外, 这种包装最初介绍于1984年, 仅仅一年后, 市场上就出现了很多这么包装, 此包装形式含有巨大潜力。适合膜厚15～30μm。
管和电缆包装
这是缠绕膜在特殊领域应用一个例子, 包装设备安装在生产线最终, 完全自动拉伸膜既能够替换带子捆住材料, 又能够起保护作用。适用厚度为15～30μm。托盘机构包装拉伸形式拉伸膜包装都须经过拉伸, 托盘机械包装拉伸形式有直接拉伸和预拉伸。预拉伸又分为两种, 一个是辊预拉伸, 一个是电动拉伸。
直接拉伸是在托盘与膜之间完成拉伸。这种方法拉伸倍率低(约15%～20%), 若拉伸倍率超出55%～60%, 超出了薄膜原有屈服点, 膜宽了降低了, 穿刺性能也损失掉, 膜很轻易断。且在60%拉伸率下, 拉力还很大, 对于轻货物, 很可能使货物变形。
预拉伸是由两根辊完成。辊预拉伸两根辊是由齿轮单元连结在一起, 拉伸倍率能够依齿轮比不一样而不一样, 拉力由转盘产生, 因为拉伸是在短距离内产生, 辊和膜之间摩擦力又大, 所以膜宽不缩, 薄膜原有穿刺性能也保持下来了。实际缠绕时没有拉伸发生, 降低了因为尖锐边或角造成断裂, 这种预拉伸能够使拉伸倍率提升到110％。
电动预拉伸拉伸机理与辊预拉伸相同, 不一样是两辊由电带动, 拉伸完全与托盘转动无关。所以适应性更强, 轻、 重、 无规则货物都适用, 因为包装时张力低, 所以这种方法预拉伸倍率高达300%, 大大地节省材料降低成本。适合膜厚15～24μm。
总而言之, 拉伸膜应用领域非常之广, 而中国很多领域还未包含, 已包含很多领域也未普遍使用, 伴随应用领域扩大, 拉伸膜用量必将大大增加, 其市场潜力是不可估量。所以我们有必需大力推广拉伸膜生产和应用。
LLDPE保鲜膜
LLDPE是由乙烯和a-烯烃在低压条件下共聚而成低密度聚乙烯强度性能、 抗拉性能及抗穿刺性能优良, 加工性能也很好, 能够不加增塑剂而吹塑成型。不过LLDPE用作食品包装因其阻气性较差而不能满足食品较长时间保质要求。为改善这一性能, 可向PE中加入丁基橡胶或异丁烯共混.共混物内部由多相体组成.取得LLDPE制成薄膜成为性能优良第三代PE产品它价格较贵但性能优良, 在食品包装上有发展前途。 PVC保鲜膜是由氯乙烯单体加聚合成高分子化合物。PVC热稳定性差.其钻流化温度靠近其分解温度为此需要加入一定量稳定剂和增塑剂以改善其成型加工性。依据加入增塑剂数量不一样, 可取得不一样品种塑料。增塑剂量达树脂含量30%一40%时组成软质聚氯乙烯也就是我们所使用保鲜膜增塑剂t小于5%或不加增塑剂时组成硬质聚氛乙烯。与其她保鲜膜相比PVC保鲜膜成本低价格廉价。所以, 产销量极大。
PVC本身是一个无毒聚合物, 但其原料中单体氯乙烯有麻醉作用, 同时还有致癌和致畸作用对人体安全限f为1毫克/千克体重。 PVC保鲜膜中稳定剂是该材料用于食品包装另一个不安全原因, PVC塑料所用稳定剂大多为金属盐类和皂类其中铅盐、 镐盐钡盐等都有较强毒性, 是食品包装所不许可。
因为PVC保鲜膜不耐热假如进行加热处理.或在微波炉中使用PVC就会发生裂解使已经聚合VC释放出来污染食品。所以PVC保鲜膜不能用于覆盖较热食物或在微波炉中使用。另外, 包装材料中一些成份向食品发生迁移现象几乎是不可避免, 保鲜膜中添加剂、 低聚物和单体都会向食品中迁移。增塑剂含量贮存时间、 温度、 食品脂肪含量和接触面积.都会影响它向食品中迁移量。 所以现在市场上大部分PVC保鲜膜不能直接覆盖高油脂食物、 鱼、 肉、 蛋及乳制品, 只可用于果蔬外包装。相比较而言, LLDPE保鲜膜安全系数高, 市场前景宽广。
LLDPE保鲜膜与PVC 保鲜膜之比较
1、 非PVC类保鲜膜, 完全没有使用增塑剂(DEHA等)对健康完全无害。
2、 比重小, 重量轻即相等于废弃物(垃圾)降低。
3、 多层PE保鲜膜即使燃烧也只是会产生二氧化碳和水, 对环境没有任何影响。
4、 当达成热极点时, 也不会发生氯化氢气体
5、 实现了与PVC保鲜膜一样使用性能, 粘着性、 伸缩性等性能与PVC保鲜膜相同。
6、 预防被包装商品减量与干燥。与PVC保鲜膜比较, 水蒸气透过率小, 能够预防商品水分蒸发与干燥。
7、 伸缩率和操作性高, 能够有效节省保鲜膜使用量。
8、 高透明度与光泽度, 优越防雾性能, 能够充足表现生鲜食品自然光泽与鲜艳颜色。
9、 有充足复原性, 能够长时间保持包装状态。