流延聚丙烯薄膜生产工艺及应用上

流延聚丙烯薄膜生产工艺及应用(上)

聚丙烯薄膜按制法、性能和不同用途可分为流延聚丙烯(CPP) 薄膜、吹胀聚丙烯( IPP) 薄膜和双向拉伸聚丙烯(BOPP) 薄膜三种。聚丙烯薄膜占世界PP总消费量的20% ， 是仅次于注塑、纤维(包括扁丝) 的第三大应用产品，我国PP薄膜占PP消费结构份额相对低，仅为10%左右。

CPP 薄膜具有透明性好、光泽度高、挺度好、阻湿性好、耐热性优良、易于热封合等特点，而且其抗括性和包装机械适用性优于聚乙烯薄膜，所以在包装薄膜领域占有一定的地位，CPP 薄膜经过印刷、制袋，用于食品、文具、杂货和纺织品等物的包装，也可与其他薄膜复合后使用，一般作为复合薄膜的内外层材料。应用于各种食品，包括需要加热杀菌的食品、调味品、汤料和日用百货等的包装。

一、CPP薄膜生产工艺

如上所述CPP 工艺一般采用T型模头法，这种制法特点为：

(1)平膜法省去管膜法的吹膜阶段，容易开车，废料少；

(2)平膜法生产时，PP分子排列有序，故有利于提高薄膜的透明性、光泽及厚薄均匀度，适合于高级包装；

(3)平膜内设有特殊滞留槽，能与模隙成为一体，调整方便。

吹塑法与流延法生产薄膜的比较见表1。

项目吹塑法流延法设备费便宜贵生产速度低高薄膜透明度一般优厚薄公差大小方向性小大物料损耗换机头时有损耗边料损耗,分切损耗其他应有开口性,只能手工包装需侧面密封,可自动包装

CPP 膜生产工艺示意图如下：

挤出机先将原料树脂熔化，熔融树脂经机头流延到表面光洁的冷却辊上迅速冷却成薄膜。经厚度测量、牵引、电晕处理、展平后，切去边缘较厚的边料，再次展开并收卷为薄膜卷。

二、CPP 膜生产工艺要点

T型机头是生产关键设备之一，机头设计应使物料沿整个机唇宽度均匀地流出，机头内部流道内无滞留死角，并且使物料具有均匀的温度，需考虑包括物料流变行为在内的多方面因素。要采用精密加工机头，常用的是渐减歧管衣架式机头。冷却辊的表面应经过精加工，表面粗糙度不大于015 mm ， 转速应稳定，以免产生纵向的厚度波动。采用β射线或红外钣金即为万能实验机的外衣测厚仪对薄膜厚度进行监测，以达到满意的厚薄公差。

要生产合格的CPP 薄膜，不仅要有好的原料，而且要掌握好加工工艺条件。

对薄膜性能影响最大的是温度。树脂温度升高，膜的纵向(MD)拉伸强度增大，透明度增高，雾度逐渐下降，但膜的横向( TD) 拉伸强度下降。比较适宜的温度为230～250℃。冷却辊上风刀使薄膜与冷却辊表面形成一层薄薄的空气层，使薄膜均匀冷却，从而保持高速生产。风刀的调节必须适当，风量过大或角度不当都可能使膜的厚度不稳定或不贴辊，造成折皱或出现花纹影响外观质量。

冷却辊温度升高，膜的挺度增加，雾度增大。

冷却辊筒表面若有原料内部添加物析出，必须停机清理，以免影响薄膜外观质量。CPP 薄膜比较柔软， 收卷时必须根据膜的厚度、生产速度等因素调整好压力和张力。否则会产生波纹影响平整性。张力选择要根据产品的拉伸强度大小而定，通常收卷张力越大，卷取后的产品不易出现卷筒松弛和跑偏现象，但在开始卷取时易出现波纹，影响卷平整。反之，卷取张力小，开始效果好，但越卷越易出现膜松弛、跑偏现象。因此，张力大小应适中，并控制张力恒定。

三、多层复合CPP膜

为了提高薄膜性能，降低成本，满足用户多种用途和高性能要求，多层复合膜发展很快，尤其在生活水平相对高、重视环境保护、要求延长食品保质期和质量的发达国家，薄膜直至看到油液面抵达视油窗1半便可生产厂和树脂生产厂共同开发多层复合膜，并取得很大进展，多层共挤出流延膜也是其中的一种多层膜，改变了CPP薄膜产品性能单一、不能满足市场多方面要求的问题和弊端。多层共挤流延膜可根据不同用途，设计不同的如用于自动包装机上的面包包装、衣料(特别是内衣、裤) 包装、水果包装等，或用于与印刷后BOPP膜复合成BOPP/CPP二层膜，用于衣料、干燥食品(如快餐面袋、碗盖等) 包装，这一类称为通用型，结构是共聚PP/均聚PP/共聚PP。用于金属镀的CPP，要求产品表面对蒸镀金属(如铝) 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，这种多层膜称为金属化型(镀金属) CPP膜，其结构亦为共聚PP/均聚PP/共聚PP。用于蒸煮的二层共挤CPP，能承受120℃和15MPa压力的蒸煮杀菌。既保持了内部食品的形状、风味，且薄膜不会开裂、剥离或粘结，并具有优良的尺寸稳定性，常与尼龙薄膜或聚酯薄膜复合，包装含汤汁类食品以及肉丸、饺子等食品或食前加工冷冻食品，蒸煮型三层PP膜结构为共聚PP/共

表2 几种典型结构的CPP三层复合膜物理机械性能

聚PP/共聚PP。包装烧鸡、烧排骨和果酱、饮料需121～135℃高温杀菌的三层共挤CPP膜，其中共聚PP要求比一般蒸煮型用共聚PP性能更好。除三层膜外，还有共挤流延阻隔性五层包装，其结构为：PP/粘合剂/PA/粘合剂/共聚PE；PP/粘合剂/PA/粘合剂/ EVA；PP/粘合剂/EVOH/粘合剂/共聚PE；PP/粘合剂/ EVOH/ 粘合剂/ E2017年5000万吨到达2019年5600万吨左右VA；PP/粘合剂/ EVOH/粘合剂/ PP。一些典型的三层共挤流延膜性能列于表2。