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    2024年1月1日 行業動態:
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    專題論述

    聚丙烯薄膜種類、應用有哪些?薄膜的表面處理如何解決?

    發布時間:2023/12/11 14:01:29 來源:聚烯烴人

    聚丙烯(PP)熔點高,綜合性能優良,是當今最具發展前途的熱塑性高分子材料之一,與其它通用熱塑性塑料相比,它具有價格低、比重小、屈服強度、拉伸強度、表面強度等機械性能均較優異、有突出的耐應力開裂性和耐磨性、化學穩定性好、成型加工容易、應用范圍廣泛等特點, 已被廣泛應用于化工、電器、汽車、建筑、包裝等行業。

    目前,包裝市場從食品到雜品,大都采用塑料薄膜代替紙,作為軟包裝材料。用于商品軟包裝的塑料薄膜必須滿足對商品包裝材料的保護性、作業性、便利性和經濟性的要求,有合適的強度,具有阻隔性,穩定性,安全性,美觀透明性,經濟性方便性。

    CPP膜可分為通用型、金屬化型和蒸煮型薄膜。通用型屬于常用的CPP膜材料,薄膜在一定的范圍內可以調整;金屬化型屬于高檔CPP膜產品, 它是采用特殊工藝和特殊規格的聚丙烯材料流延而成,要求薄膜有較高的熱封強度;蒸煮型對耐熱要求較高,通常用無規共聚物作原料,起始熱封溫度較高。

    CPP薄膜是一種無拉伸、非定向的平擠薄膜,是由流延法制得的未拉伸聚丙烯薄膜,具有質量輕、透明度高、平整度好、剛性好、機械適應性強、熱封性和防濕性及耐熱性均優良、滑爽性好、制膜速度高、厚度均勻、防潮、耐油、耐熱和耐寒性優良、易于熱封合、其抗括性和包裝機械適用性優于聚乙烯薄膜等特點。其光學性質優良,可用于自動包裝 。國內從20 世紀80 年代開始引入此項技術,其投資市場大,產品附加值高。CPP膜經過制袋可用于食品、藥物、文具、化妝品和紡織品等的包裝,在食品包裝中用量最大。CPP膜用來包裝加熱殺菌的食品、調味品、湯料等;也可用于文具產品表層、隔層和輔助薄膜,如照片及收藏品的活頁、保護薄膜、還可作各種標簽和樣帶。

    BOPP膜按功能可分為:防靜電膜,它是通過基材上涂布防靜電劑或把防靜電劑混到聚合物中而得到;防霧BOPP膜,它具有良好的保鮮效果, 在包裝產品領域得到迅速發展,由易切BOPP膜在縱向或橫向拉伸而得;無機物填充改性的多孔BOPP膜,它是通過無機物摻混的聚丙烯而制得;還有易印刷的BOPP 膜。

    BOPP薄膜是60年代發展起來的一種軟包裝材料,也是一種性能優良的高透明包裝材料。由于分子鏈段定向,結晶度增加、因此可以顯著提高拉伸強度、拉伸彈性模量、沖擊強度、撕裂強度、曲折壽命等,可得到勁度高的強韌薄膜。另外其阻濕性好、光澤度高、透明性好、阻氣好、防潮、質輕、無毒、無臭、尺寸穩定性好、使用范圍廣、印刷性良好、電絕緣性好,有優良的質量穩定性和加工性等優點,它的綜合性能優于防潮玻璃紙、聚乙烯薄膜等透明薄膜, 被包裝行業譽為“ 包裝皇后”。

    防靜電BOPP膜用于鯉魚片等小食品的包裝;易印刷的BOPP膜可用于谷類食品的包裝;易切BOPP膜可用于湯料和藥品的包裝;無機物填充改性的多孔BOPP膜用于脫氧劑和防潮劑的包裝。采用二次拉伸平膜法生產的BOPP收縮膜,具有收縮性好、收縮率高、拉伸彈性模量提高、光澤度高,常用于香煙的包裝。

    IPP薄膜的光學性能略低于CPP和BOPP,但工藝簡單、成本低,可以在上下兩端簡單地封口進行包裝。包裝膜的厚度一般為0.03 ~ 0.05mm。使用共聚樹脂可獲得在低溫下仍具有優良強度的薄膜。通過改性的IPP膜具有低溫高抗沖性、高滑爽性、高透明性、抗沖擊強度高、韌性好、具有防靜電性。它包括單層聚丙烯膜,這種膜可以是均聚物,也可以是共聚物;多層共擠吹擠膜,一般采用均聚等規聚丙烯和共聚2種原料制得。IPP 主要用于油炸點心、面包、紡織品、文件夾、唱片套、海菜、運動鞋等的包裝。

    流延聚丙烯薄膜的生產工藝是聚丙烯樹脂經擠出機熔融塑化,從機頭通過狹縫型??跀D出,在定邊、風刀、真空箱裝置作用下,使熔料緊貼在流延輥( 又稱急冷輥)筒上,然后在流延輥牽引和冷卻作用下,對熔料縱向拉伸冷卻成膜,經預切邊、測厚儀、偏擺、表面電暈處理、切邊后卷取。該工藝生產的薄膜簡稱CPP薄膜,其具有無毒,質輕,強度高,透明性好,光澤性好,耐熱性優良,熱封性好,防潮性好,剛性好,厚度均勻等系列優點。因此,使CPP薄膜得到廣泛的應用。CPP薄膜的主要用途有:復合薄膜基材,蒸煮食品及高溫包裝材料,各種食品、藥品、服裝、紡織品、床上用品包裝材料。

    聚丙烯薄膜的表面處理

    電暈處理

    高分子材料表面的親和性與其粘結性能在印刷包裝領域的應用非常重要。為了改善其表面潤濕性和粘合性,需要進行一些表面處理,如接枝聚合、電暈放電和激光輻照等。其中電暈處理技術因環境友好而深受關注,其可增加聚合物表面反應性氧自由基濃度。

    電暈處理法處理材料的范圍廣,可用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、氟塑料及其它共聚物等。其處理時間短,速度快,可在生產線上進行處理,操作簡單,控制容易。電暈處理只涉及塑料表層極淺的范圍 ,一般只有納米數量級,基本不影響制品的機械性能,且無廢液排放,不污染環境,因此,其目前已廣泛用于薄膜印刷、涂布和復合等加工前的表面處理。尤其是電暈處理設備的效率及作用不斷改進,與高產的加工設備保持著同步并進。

    薄膜經過有高壓存在的兩電極間,高壓使電極間的空氣發生電離,產生電子流,在薄膜表面形成氧化極化基,使薄膜表面產生極性,便于印刷油墨吸附。另外,電暈處理還有去除油污、水汽和塵垢等作用。經過上述物理和化學改性后,能明顯改善塑料表面的潤濕性和附著性。在實際應用上,電暈處理簡便易行,處理效果好,易調控,無污染,常被用作聚乙烯、聚丙烯薄膜及纖維等材料的表面改性。

     聚丙烯薄膜的表面特征

    由于聚丙烯薄膜屬于非極性結晶材料,對油墨的親和性比較差,在成形過程中加入的增塑劑、引發劑及殘留單體和降解物等低分子物質很容易析出而匯集于材料表面,形成無定形層,使塑料薄膜表面的潤濕性能變差,所以在印刷前需要經過處理才能得到滿意的印件。

    另外,在包裝應用中,由于包裝需求,一般需要進行粘接、涂裝、復合、鍍鋁、燙金等二次性加工,聚丙烯塑料薄膜的非極性使得二次性加工難度較大,效果也不佳。

     電暈處理的原理及微觀現象(1)在高壓電場作用下,電子流對聚丙烯薄膜進行了強有力的沖擊,使得薄膜表面起毛,變得粗糙,它來源于電暈輻照過程中的氧化作用以及聚丙烯薄膜表面的分子鏈斷裂產物,具有比原始聚丙烯薄膜更高的表面張力。

    (2)電暈處理時產生大量的等離子粒子臭氧,它們直接或間接與塑料表層分子作用,由高能粒子組成的電暈轟擊薄膜表面后,引起了聚丙烯薄膜表面高分子鍵的斷裂,在材料表面產生了許多不同的自由基及不飽和中心,這些淺表面的自由基和不飽和中心再與表面吸附的空氣中的水發生交聯反應,從而在纖維表面中形成了羥基等極性基團,使得聚丙烯薄膜表面活化。

    (3)經過空氣電暈處理后聚丙烯薄膜表面凹凸峰寬增大,原始的形貌發生巨大改變。這些結果對空氣電暈等離子體在工業生產中的應用具有指導意義。

    (4)表面張力增加主要是極性成分貢獻的結果,這是由于塑料表面氧化反應使得表面極性分子增多。




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