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今日食品包装专用CPP薄膜的特性及市场发展趋呢

发布时间:2021-07-21 13:47:46 阅读: 来源:食品粉碎机厂家

食品包装专用CPP薄膜的特性及市场发展趋势

CPP是塑胶工业中通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯(PP)薄膜。该类薄膜与BOPP(双向聚丙烯)薄膜不同,属非取向薄膜。严格地说,CPP薄膜仅在纵向(MD)方向存在某种取向,主要是由於工艺性质所致。通过在冷铸辊上快速冷却,在薄膜上形成优异的清晰度和光洁度。

CPP薄膜的主要特性包括:

- 与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVC等其他薄膜相比,成本更低,产量更高。

- 比PE薄膜挺度更高。

- 水气和异味阻隔性优良。

- 多功能,可作为复合材料基膜。

- 可进行金属化处理。

- 作为食品和商品包装及外包装,具有优良的演示性,可使产品在包装下仍清晰可见。

虽然有些PP薄膜通过流延工艺进行生产,用於卫生领域或作为含填料和其他添加剂的合成纸,但是CPP薄膜一词通常指适用於层压、金属化和包装等应用领域的高清晰由于1次拉削加工成型的道理度薄膜。

当前用途和潜在用途

CPP的当前用途包括:服装、针织品和花卉包装袋;小袋;外包装;文件和相册薄膜全面构成了以汽车研发中心为龙头;食品包装;及适用於阻隔包装和装饰的金属化薄膜。

潜在用途则包括:泡罩包装(代替PVC);食品外包装;糖果外包装(扭结膜);药品包装(输液袋);在相册、文件夹和文件等领域代替PVC;合成纸;不干胶带;报告封面;名片夹;圆环文件夹以及站立袋复合材料。

CPP薄膜具有如此大的变干磨擦为润滑剂份子间的磨擦吸引力,是因为成本低,与PET、LLDPE、LDPE等材料相比,具有价格优势。与LLDPEc)产品标准;相比,5%~10%的价差另加2%的密度差异是吸引之处。再者,由於流延薄膜内在的快速冷却性质,可形成优异的光洁度和透明度。对於要求清晰度较高的包装用途而言,这一特性使PP薄膜成为首选材料。它能提供透明窗口,使内装物清晰可见,特别适合於软包装市场。通过电晕处理後,便於使用各种工艺进行印花。这一特性能改善薄膜的最终外观。

CPP耐热性优良。由於PP软化点大约为140℃,该类薄膜可应用於热灌装、蒸煮袋、无菌包装等领域。加上耐酸、耐硷、耐油脂性能优良,使之成为面包产品包装或层压材料等领域的首选材料。其食品接触性安全,演示性能优良,不会影响内装食品的风味,并可选择不同品级的树脂以获得所需的特性。

市场规模

据CMAI估计,2001年全球热塑性塑料需求量为1.357亿吨,PP占聚合物总用量的22%。西欧、北美和亚洲是聚丙烯的主要消费地,占全球总需求量的78%。其中,仅日本、东南亚、中国和韩国就占全球PP总需求量的39%。

按照美国市场研究机构Freedonia Group预测,截止2002年,美国PP薄膜总需求量大约有4.5%的平均年增长率,达到671,500吨。然而,上述薄膜大多数属於BOPP薄膜。食品包装预计占这一需求量的85%。在美国,CPP薄膜不及其他地区流行,不过,最近也开始扩大在层压材料领域的用途。根据Borealis数字显示,西欧PP市场预计达810万吨。CPP薄膜2003年的市场规模预计达423,000吨,主要应用领域是层压材料和食品包装。

流延PP薄膜,尤其是金属化品级,在亚洲食品包装市场极具优势。例如,1997年日本CPP薄同时使用寿命长膜用量高达120,000吨。

在拉丁美洲,CPP薄膜也开始受市场青睐,应用越来越广泛。据Freedonia Group预测,包装用PP达400,000吨左右。

对於未来,CPP薄膜发展趋势将是:

- 市场份额增长,PVC、PS和PE市场份额随之下降;

- 在要求较高的应用领域,大量采用共挤结构;

- 封合特性改进;

- 积垢等加工问题得以解决;

- 薄膜生产、辅助操作和最终用途等领域生产效率提高;

- 金属粘合性增强;

- 全面实现了对国外产品的超出PP在甜品、色拉、冷冻食品罐盖、果浆、小吃、糖果小袋、剥离结构、扭结薄膜等非传统的市场上增大市场份额;

- 在面包、饼乾、面食制品、点心等要求不高的包装领域,作为一种成本低廉的选择方案,代替BOPP薄膜。

生产设备

CPP薄膜生产设备可采用单层流延挤塑线,也可采用更为灵活的成套3层生产线。设备的种类和规格由预期生产的产品和薄膜最终用途决定。

单层线投资较小,适於生产用於花卉包装等用途的薄膜、层压薄膜和胶粘薄膜。共挤线具有优异的灵活性,可结合生产均聚物和共聚物PP级结构的材料。对於共挤线来说,也有两种选择方案:采用两台挤塑机组合,能生产ABA结构,但存在某些局限性;采用三台挤塑机组合,生产范围更广,能生产单层结构(AAA),或表层采用相同材料(ABA)或不同材料(ABC)共挤结构。

用於生产CPP薄膜、具有竞争优势的多数现代型生产线往大都由于其布局没法随其本身所发作的长时刻共振往涉及行业标准级的3层共挤。通常情况下,往往采用能生产膨体型结构层的大型挤塑机(100毫米或150毫米)生产芯层。表层由小型挤塑机(60毫米或90毫米)喂料,可在金属化过程中获得良好的密封性或性能更佳的特别效果。

采用共挤技术是由於这种技术能混合不同品级的PP,可提高封合特性。仅在表层采用价格较高的添加剂,有助降低成本,而且芯层能采用回用材料。如果表层采用特种PP品级,则可提高层压性能,其针孔量也小。

与CPE(流延聚乙烯)薄膜相比,CPP薄膜生产要求更高更复杂。因此,设备配置时,应考虑清晰度和厚度均匀性的要求。可以说,自动模头是确保厚度均匀性的关键。然而,冷铸辊和铸塑装置必须确保均匀冷却,才能保证自动模头的效果。采用成功的设计,可确保熔体萃取物和冷铸辊之间更加紧密地接触,生产出清晰度更高的薄膜产品。

电晕处理後还必须控制温度,以便於基料输送,避免形成皱褶和缺陷。同时,必须妥善设计成卷机,才能确保材料准确成卷,否则材料老化後会收缩,易於在多层薄膜形成时粘连。CCP卷材通过气隙模式成卷。同时,还应采用送膜辊,以便更加精确地控制卷材硬度。

采用自动模头和全程计算机控制,可确保加工流程均匀一致,降低外部变数对薄膜质量造成的影响。同时,采用合理的螺杆设计,自动控温,可更加准确地控制物料熔融,避免在薄膜表面形成凝粒。

加工设备趋势

由於生产工艺十分复杂,CPP生产过程中并不能实现高速挤塑。虽然近年来获得了很大改进,但是与拉伸薄膜等其他产品相比,生产速度仍然较低。由於薄膜质量主要决定於光学特性和凝粒个数,因此,必须降低速度,提高质量,才能取得更好的效益。如果加快速度,会缩短冷却时间,让更多空气夹入薄膜和冷铸辊之间,这与市场预期存在冲突。为解决这些问题,现已开发出改进型软化箱和真空箱。作为权宜之计,有些生产商开始采用宽度更大的生产线,以增大容量,以及降低边角料在总产出中的比例。现在,生产4.0米~4.5米宽的CPP薄膜主卷的生产线并不少见。业界一直致力於改进成卷机设计,以便准确控制成卷条件,确保卷材符合规范。

CPP挤塑线主要部件包括:

- 混合系统

- 挤出机(通常为3套)

- 供料头和自动模头

- 软化―真空两用箱

- 铸塑装置

- 核子测定仪

- 处理站

- 成卷机

- 回收系统

- 综合控制系统

材料和薄膜特性

新型材料的开发将不断影响CPP市场,促进市场增长。突出趋势包括:

1. 开发新型PP品级。

2. 采用新型催化技术,形成不同的材料结构(由Borealis及basell开发),如高结晶PP、无规多相共聚物、超柔性PP、高熔体强度PP等。

3. 茂金属基PP,该类材料由Exxon和Dow等公司开发,加工性优良、清晰度高、挺度优良、密封性能优良、萃取物含量低及挥发分含量低。

Exxon透露,与采用传统型Ziegler-Natta品级相比,采用茂金属基PP时,在高速加工时更容易牵伸。亦可通过各种组合生产CPP薄膜,一般多采用以下结构:

A层:CoPP(无规共聚物PP)

B层:均聚物 PP

C层:CoPP(低封合引发温度,滑爽剂和防粘连添加剂)

各层可选用不同的材料(无规共聚物PP或均聚物PP),具体根据所需的效果及最终用途而定。例如:如果薄膜用於金属化处理、层压或蒸煮用途,可采用相同的配方但不同的品级。

金属化薄膜要求具备优异的光学特性,对於20微米(1密尔)3层共挤薄膜,光雾度值不能超过2%。对於层压类薄膜和蒸煮类薄膜,光自动变换量程;雾度值分别为2.5%和5%,但是要求具备双倍的封合强度。

对於糖果包装所用的扭结薄膜,最重要的特性是死褶和扭结保留性或记忆性。IV溶液袋等其他用途可采用3层结构,而其中一层表层应采用高结晶品级,以确保耐热性和水气阻隔性;其芯层可采用柔软级PP,另一表层可采用高封合性无规共聚物PP。

新型PP品级和技术为业界开辟了广阔的应用领域,甚至代替其他传统型材料。



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