CPP薄膜的主要特性包括:
-與LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比,成本更低,產量更高。
-比PE薄膜挺度更高。
-水氣和異味阻隔性優良。
-多功能,可作為複合材料基膜。
-可進行金屬化處理。
-作為食品和商品包裝及外包裝,具有優良的演示性,可使產品在包裝下仍清晰可見。
雖然有些PP薄膜通過流延工藝進行生產,用於衛生領域或作為含填料和其他添加劑的合成紙,但是CPP薄膜一詞通常指適用於層壓、金屬化和包裝等套用領域的高清晰度薄膜。
當前用途和潛在用途 :
CPP的當前用途包括:服裝、針織品和花卉包裝袋;小袋;外包裝;檔案和相冊薄膜;食品包裝;及適用於阻隔包裝和裝飾的金屬化薄膜。
潛在用途則包括:泡罩包裝(代替PVC);食品外包裝;糖果外包裝(扭結膜);藥品包裝(輸液袋);在相冊、資料夾和檔案等領域代替PVG;合成紙;不乾膠帶;報告封面;名片夾;圓環資料夾以及站立袋複合材料。
CPP薄膜具有如此大的吸引力,是因為成本低,與PET、LLDPE、LDPE等材料相比,具有價格優勢。與LLDPE相比,5%~10%的價差另加2%的密度差異是吸引之處。再者,由於流延薄膜內在的快速冷卻性質,可形成優異的光潔度和透明度。對於要求清晰度較高的包裝用途而言,這一特性使PP薄膜成為首選材料。它能提供透明視窗,使內裝物清晰可見,特別適合於軟包裝市場。通過電暈處理後,便於使用各種工藝進行印花。這一特性能改善薄膜的最終外觀。
CPP耐熱性優良。由於PP軟化點大約為140℃,該類薄膜可套用於熱灌裝、蒸煮袋、無菌包裝等領域。加上耐酸、耐鹼、耐油脂性能優良,使之成為麵包產品包裝或層壓材料等領域的首選材料。其食品接觸性安全,演示性能優良,不會影響內裝食品的風味,並可選擇不同品級的樹脂以獲得所需的特性。
市場規模
對於未來,CPP薄膜發展趨勢將是:
-市場份額增長,PVC、PS和PE市場份額隨之下降;
-在要求較高的套用領域,大量採用共擠結構;
-封合特性改進;
- 積垢等加工問題得以解決;
-薄膜生產、輔助操作和最終用途等領域生產效率提高;
-金屬粘合性增強;
-PP在甜品、色拉、冷凍食品罐蓋、果漿、小吃、糖果小袋、剝離結構、扭結薄膜等非傳統的市場上增大市場份額;
-在麵包、餅乾,麵食製品、點心等要求不高的包裝領域,作為一種成本低廉的選擇方案,代替BOPP薄膜。
生產設備 :
CPP薄膜生產設備可採用單層流延擠塑線,也可採用更為靈活的成套3層生產線。設備的種類和規格由預期生產的產品和薄膜最終用途決定。
單層線投資較小,適於生產用於花卉包裝等用途的薄膜、層壓薄膜和膠粘薄膜。共擠線具有優異的靈活性,可結合生產均聚物和共聚物PP級結構的材料。對於共擠線來說,也有兩種選擇方案:採用兩台擠塑機組合,能生產ABA結構,但存在某些局限性;採用三台擠塑機組合,生產範圍更廣,能生產單層結構(AAA),或表層採用相同材料(ABA)或不同材料(ABC)共擠結構。
用於生產CPP薄膜、具有競爭優勢的多數現代型生產線往往涉及行業標準級的3層共擠。通常情況下,往往採用能生產膨體型結構層的大型擠塑機(100毫米或150毫米)生產芯層。表層由小型擠塑機(60毫米或90毫米)餵料,可在金屬化過程中獲得良好的密封性或性能更佳的特別效果。
採用共擠技術是由於這種技術能混合不同品級的PP,可提高封合特性。僅在表層採用價格較高的添加劑,有助降低成本,而且芯層能採用回用材料。如果表層採用特種PP品級,則可提高層壓性能,其針孔量也小。
與GPE(流延聚乙烯)薄膜相比,CPP薄膜生產要求更高更複雜。因此,設備配置時,應考慮清晰度和厚度均勻性的要求。可以說,自動模頭是確保厚度均勻性的關鍵。然而,冷鑄輥和鑄塑裝置必須確保均勻冷卻,才能保證自動模頭的效果。採用成功的設計,可確保熔體萃取物和冷鑄輥之間更加緊密地接觸,生產出清晰度更高的薄膜產品。
電暈處理後還必須控制溫度,以便於基料輸送,避免形成皺褶和缺陷。同時,必須妥善設計成卷機,才能確保材料準確成卷,否則材料老化後會收縮,易於在多層薄膜形成時粘連。CCP卷材通過氣隙模式成卷。同時,還應採用送膜輥,以便更加精確地控制卷材硬度。
採用自動模頭和全程計算機控制,可確保加工流程均勻一致,降低外部變數對薄膜質量造成的影響。同時,採用合理的螺桿設計,自動控溫,可更加準確地控制物料熔融,避免在薄膜表面形成凝粒。
加工設備趨勢
由於生產工藝十分複雜,CPP生產過程中並不能實現高速擠塑。雖然近年宋獲得了很大改進,但是與拉伸薄膜等其他產品相比,生產速度仍然較低。由於薄膜質量主要決定於光學特性和凝粒個數,因此,必須降低速度,提高質量,才能取得更好的效益。如果加快速度,會縮短冷卻時間,讓更多空氣夾入薄膜和冷鑄輥之間,這與市場預期存在衝突。為解決這些問題,現已開發出改進型軟化箱和真空箱。作為權宜之計,有些生產商開始採用寬度更大的生產線,以增大容量,以及降低邊角料在總產出中的比例。現在,生產4.0~4.5米寬的CPP薄膜主卷的生產線並不少見。業界一直致力於改進成卷機設計,以便準確控制成卷條件,確保卷材符合規範。
CPP擠塑線主要部件包括:
-混合系統
-擠出機(通常為3套)
-供料頭和自動模頭
-軟化-真空兩用箱
-鑄塑裝置
-核子測定儀
-處理站
-成卷機
-回收系統
-綜合控制系統
材料和薄膜特性
新型材料的開發將不斷影響CPP市場,促進市場增長。突出趨勢包括:
1.開發新型PP品級。
2.採用新型催化技術,形成不同的材料結構(由Borealis及Basell開發),如高結晶PP、無規多相共聚物、超柔性 PP、高熔體強度PP等。
3.茂金屬基PP,,加工性優良、清晰度高、挺度優良、密封性能優良、萃取物含量低及揮發分含量低。
採用茂金屬基PP時,在高速加工時更容易牽伸。亦可通過各種組合生產CPP薄膜,一般多採用以下結構:
A層:COPP(無規共聚物PP)
B層:均聚物PP
C層:CoPP(低封合引發溫度,滑爽劑和防粘連添加劑)
各層可選用不同的材料(無規共聚物PP或均聚物PP),具體根據所需的效果及最終用途而定。例如:如果薄膜用於金屬化處理、層壓或蒸煮用途,可採用相同的配方但不同的品級。
金屬化薄膜要求具備優異的光學特性,對於20微米(1密爾)3層共擠薄膜,光霧度值不能超過2%。對於層壓類薄膜和蒸煮類薄膜,光霧度值分別為2.5%和5%,但是要求具備雙倍的封合強度。
對於糖果包裝所用的扭結薄膜,最重要的特性是死褶和扭結保留性或記憶性。IV溶液袋等其他用途可採用3層結構,而其中一層表層應採用高結晶品級,以確保耐熱性和水氣阻隔性;其芯層可採用柔軟級PP,另一表層可採用高封合性無規共聚物PP。
新型PP品級和技術為業界開闢了廣闊的套用領域,甚至代替其他傳統型材料。