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流延聚丙烯薄膜生产要点

流延聚丙烯简称CPP,“C”代表“Cast流延”,“PP”代表“Polypropylene聚丙烯”,它在我们日常生活中应用场景非常广泛,如食品包装、电子保护、家具建材、文件袋夹、特种包裹等等,涉及到我们生活中各方各面。CPP通常还会区分普通非取向型的CPP,以及经过拉伸取向的OPP或BOPP,工艺不同,表现出的性能特点也不一样,适用的场景也有所不同。

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下面以常见的食品包装结构为例,从外到内一般包含三个主要结构(结构间需要用胶水复合,此处省略不做介绍):表面印刷层、阻隔机械层和内部热封层。

表面印刷层:一般使用双向拉伸聚丙烯BOPP或BOPET,BOPA等,经过取向的分子链重新排列结晶,强度显著提升,尺寸规整,适用于多色图案的逐层套印(相比BOPP,BOPET, BOPA等具有更高的表面能,有利于增加油墨附着力,也具有更高的耐热性能方便高速制袋)。

阻隔机械层:一般使用铝箔或者镀铝CPP,MPET,KNY等,利用高阻隔镀层(或涂层)或者金属铝箔对水汽氧气的阻隔作用,保持或延长包装的灭菌状态,以保证内容物在一定使用期限内不会变质腐化。

内部热封层:一般使用未取向的CPP(取向后支链或官能团被破坏,不利于热封),与上述结构复合后下游制袋时可以在180℃~220℃温度下加压融合(此热合过程一般称为“热封”),要求CPP在一定压力和温度下,用较短时间完成袋子的封口过程,达到预期的热封强度和抗跌破功能。此外,CPP会直接接触内容物,并需要连同内容物一起经历消毒过程,通常为水煮(90~100℃,2小时),半高温蒸煮(100~120℃,1小时)和高温蒸煮(121~135℃,30分钟),过程中CPP不能融化黏连,不能产生异味和开口,并且冷却后经过跌落测试不能破袋渗漏,因此蒸煮温度越高,对CPP要求也就越高。

以下是几个常见问题

1. Tin-Canning罐头纹

“罐头纹”是卷膜表面或过程中出现的像罐头压纹的缺陷。
分析:通常出现在较柔软的产品上,由于卷绕时排气不均匀,部分区域夹带过多空气造成。
应对:通过在收卷机上增加一个压辊/接触辊来加强排气;调整厚度和收卷张力也有助于解决这种情况。

2. Waving Edge波浪边

“波浪边”是指薄膜宽度两侧边缘上不能自然展平,呈现明显波浪或松弛的缺陷,通常发生在较厚的薄膜上。
分析:主要由于张力过大,厚度不均匀,冷却不均匀,摆动幅度不够大,切刀不锋利等因素导致。
应对:可以通过调整张力,优化厚度、加大摆动,更换在线分切刀片、调整压辊参数或回火系统的温度等来解决。

3. Flow Mark流动纹

“流动纹”是因为材料在离开模头时由于湍流或流动不稳定而造成的明显表面痕迹。
原因:通常发生在透明产品上,配方中两个相邻膜层之间熔体流速不匹配,或工艺条件不当造成的。
应对:更换材料调整流动性,优化工艺温度和挤出量、调整层厚比例等,或使用加工助剂(PPA)等方法消除。

4. Gel晶点

“晶点”是薄膜上最常见的缺陷之一,一般是白色或透明的球状或流星状缺陷,产生原因非常多,而且难以完全消除,只能控制数量和尺寸到可接受范围。
分析:多数是原料里面混入杂质污染物,如灰尘、包装袋纤维、其他粉末碎屑等,也可能是未熔融或过度交联的聚合物(不同分子量对温度敏感程度不同)。
应对:加密滤网,更换原材料批次,调整加工温度,检查回收料和回收系统是否污染,日常生产时做好原料粉尘管理、避免粉尘或外来污染;必要时需要执行洗机流程和原料除尘。
5. Carbon黑点
“黑点”是当塑料暴露在氧气和高温下,会随着时间的推移逐渐碳化形成的缺陷。
分析:最常见的是在长时间停机后重新开机,升温过程中材料停留时间较长导致;也有可能因为混入污染物或者加工温度过高导致部分配方成分碳化。
应对:合理设置加工温度、制定并执行适当的转换和停机流程,发生黑点后根据情况选择洗机流程冲洗挤出机及模头,情况严重时可能需要清拆设备。

6. Backside Treatment反面电晕

聚丙烯本身表面张能比较低,不能直接印刷或复合,因此需要对CPP薄膜表面进行电晕处理,以增加其表面极性,而“反面电晕”是指在电晕面的另一侧也得到某种程度的不需要的电晕处理。

分析:打电晕时薄膜起皱时,电晕辊上有异物或者破损,电极间隙不合理,或背层有特殊材料等。
应对:运用压辊或调整速差、调整张力等方法消除皱褶,清洁或修复电晕辊,调整合理电极间隙,或根据配方特性检测等。

7. Telescope收卷松脱/跑边

“收卷松脱(跑边)”是指卷膜收不整齐,端面像单筒望远镜一样伸长散开的情况。
分析:气涨轴漏气或气量不足,收卷张力过低,压辊压力不够,膜片过于爽滑,或厚薄均匀度太差等。
应对:保证气涨轴气量,增加收卷张力和接触压力,检查配方是否过量添加爽滑剂、改善厚薄均匀度等方法解决。

8. Color Ring端面色差

“端面色差”是指收卷端面呈现环状异色圈,展开或单张薄膜不明显,只有在端面能被观察到。
分析:通常为不同颜色产品转换后,洗机不够干净,残留的小部分色母进入物料,就会产生色差。
应对:检查材料管道与破碎系统,保证无异色材料污染。如能驳口处理的卷料,切除色差米数后打驳口处理,检测合格后可出货。


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