功能性薄膜之四热收缩薄二酿酒设备

功能性薄膜之四:热收缩薄(二)

聚烯烃热收缩薄膜POFC3

聚烯烃热收缩薄膜的一般情况

聚烯烃热收缩薄膜POFC3是聚烯烃热收缩薄膜中，生产最多、应用最广的品种。聚烯烃热收缩薄膜POFC3，系由线性聚乙烯和共聚丙烯为原料，经共挤出、双泡法工艺生产的三层共挤出吹塑型热收缩薄膜，结构可表示为COPP/LLDPE/COPP，聚烯烃热收缩薄膜通常简称POFC3或者POSF。

POFC3具有良好的透明性和光泽度，多应用于商品的销售包装，它的经济性及环境保护适应性均比较好，因此POFC3在和PVC类热收缩薄膜的竞争中，显示出强大的竞争力，是一种近年来发展最快的热收缩薄膜。

作为包装材料，聚烯烃热收缩薄膜POFC3具有一系列的优点，主要有：

光学性能好

聚烯烃热收缩薄膜POFC3的透明性好（透光率高在90%左右），光泽度高而且雾度低，可以清晰地展示其所包装的产品，用它包装商品，具有有良好的促销功能；

收缩性能优良

聚烯烃热收缩薄膜POFC3的收缩率大，最高可达７５％。同时该膜不仅柔韧性好，可适应多种商品的包装，而且可以通过对工艺参数的调节，控制薄膜的收缩力，满足不同商品对包装薄膜的要求；

强度高

聚烯烃热收缩薄膜POFC3不仅具有很高的拉伸强度而且具有良好的抗冲击性而且韧性好，抗撕裂性好，不易开口；

热封性能好

聚烯烃热收缩薄膜POFC3易热封且热封强度高，可适应手动、半自动、高速全自动包装等多种热封工艺的需求；

耐寒性佳

聚烯烃热收缩薄膜POFC3可在-５０℃的低温下，保持良好的柔韧性，被包装物可在寒冷的条件下储存、运输；

卫生性好

聚烯烃热收缩薄膜POFC3符合ＦＤＡ及ＵＳＤＡ标准的要求，可用于食品包装；

环境保护适应性好

聚烯烃热收缩薄膜POFC3的废弃物容易通过熔融再生而方便地得到回收利用，亦可通过焚烧利用热能，焚烧时不产生有毒有害物质，被普遍公认为是一种环保性能较好的材料；

聚烯烃热收缩薄膜POFC3与包装领域常用的PE热收缩薄膜、PVC热收缩膜的性能比较见表13。

表13聚烯烃热收缩薄膜POFC3与PE热收缩薄膜、PVC收缩膜的比较

项目ＰＯＦＣ3收缩膜PE收缩膜PVC收缩膜

包装成本成本较低：比重0.92,厚度一般在0.012mm左右，最高不超过0.03mm,按单位面积计算的成本较低.成本较高：比重0.92,厚度一般在0.03mm，以上, 按单位面积计算的成本较低.成本较高：比重1.4,厚度一般在0.03mm以上, 按单位面积计算的成本较高.

包装效果高透明性、高光泽性好，可清晰展示产品； 薄而韧,厚度均匀,防潮性佳,质地柔软.抗拉强度高,耐撕裂强度大,焊缝耐揉搓性好； 在制造薄膜时，收缩率可调性大，最高可达75%； 耐寒性极优,-50℃亦不易破裂，被包装物可在-50℃～95℃长期存放； 通常均已经过静电和防雾处理,不易污染灰尘,可保持产品清洁亮丽； 收缩包装后,封口处四角柔软,不会割伤皮肤,也耐揉搓.透明性、光泽性较差； 厚而韧,厚度均匀,防潮性佳,质地柔软.耐撕裂强度低于ＰＯＦＣ3,但远高于PVC；收缩率可调性差.耐揉搓性不如ＰＯＦＣ3，耐寒性特优,冬天或冷冻后,不发硬、不脆化,因此运输过程中不易破裂. 收缩包装后,封口四角柔软,不会割伤人手.透明性、光泽性好，可清晰展示所包装的产品； 薄膜厚薄均匀性较差，性脆,质地较硬.其强度较ＰＯＦＣ3低,收缩率也较低（一般在45%以下，最多不超过60%）；耐揉搓性差，耐寒性差,冬天或冷冻后脆性较大,因此可能在运输中破裂； 收缩包装后,封口处四角硬且尖锐,容易割伤皮肤

加工性能易热封，包装过程中不会粘附在热封棒上,包装设备的保养及作业方便； 因薄膜具有高韧性,平滑性及抗揉搓性，适于高速生产线自动包装.加工过程中不易粘于热封棒上,保养及作业方便；高韧性,低揉搓性,可用于较高速度的生产线自动包装.包装过程中，焊接时若温度控制不当可能产生氯化氢,对机械有腐蚀性； 易粘着于热封棒上,影响作业进行

环保、卫生性无毒，符合美国FDA和USDA标准要求；燃烧时不产生有毒有害气体无毒,符合美国FDA和USDA标准要求；燃烧时不产生有毒有害气体.要达到无毒，符合美国FDA和USDA标准要求需特种配方；燃烧时会产生氯化氢甚至二恶英之类的强致癌物质，环保性能受到质疑。

聚烯烃热收缩薄膜POFC3生产工艺

聚烯烃热收缩薄膜POFC3生产采用双泡工艺，现将从共挤出模头挤出的熔体用冷水骤冷，制得坯管，然后再将胚管加热后，进行吹胀、拉伸，工艺过程如下：

聚丙烯+助剂

聚乙烯+助剂　→共挤模头→熔融胚管→水冷→牵引→预热→加聚丙烯+助剂热并二次吹胀→风冷→展平→牵引→切边→收

卷→时效处理→分切→成品

聚烯烃热收缩薄膜POFC3的宽度视包装物品的体积而确定，其厚度一般在12μm～30μm范围之内，ＰＯＦＣ3热收缩薄膜的性能数据因厚度的不同而略有差异，其物理性能参见表14。

表14ＰＯＦＣ3热收缩薄膜的性能

项目单位参考值测试方法

密度g(cm3)-10.920.920.92

厚度μm151925D375

收缩率%555555

抗张强度mPaM110，T100M110，T100M110，T100D828

断裂伸长率%90100100D882

热封强度N(cm)-16.508.010.0

撕裂强度0.01N4.57.010D1938

雾度%2.23.03.5D1003

光泽度（45°）%859093D2457

摩擦系数μd0.40.30.2D1894

注：耐寒性佳均在-50℃柔软，不发生碎裂；

卫生性能好，均符合FDA及USDA标准，可用于食品包装。

国内发展聚烯烃热收缩薄膜POFC3初期，全部采用进口设备（主要是意大利生产的设备）进行生产，通过近年的努力，广东金明塑胶设备有限公司已研制开发出了聚烯烃热收缩薄膜POFC3专用吹塑机组，并已投入工业化生产。

三层共挤、双泡法聚烯烃热收缩膜原料、生产工艺、产品性能及应用介绍如下：

原材料

三层共挤POFC3聚烯烃热收缩薄膜所用的主要原料是COPP和LLDPE。聚烯烃热收缩薄膜POFC3组成一般采用A/B/A型结构，即COPP／LLDPE／COPP结构，其中的COPP层采用二元或三元共聚聚丙烯（MI在3 g～6g／l0min的拉伸级树脂），可使聚烯烃热收缩薄膜POFC3具有良好的热封合性能；PE通常采用分子量分布较窄的LLDPE，茂金属线性聚乙烯等新品种也逐步应用到聚烯烃热收缩薄膜POFC3的生产中，使得聚烯烃热收缩薄膜POFC3的性能更加多样化，以拓展更广阔的应用领域。

为了赋予聚烯烃热收缩薄膜POFC3良好的爽滑、抗粘连、抗静电等性能，在生产聚烯烃热收缩薄膜POFC3时，还经常需要添加爽滑剂、抗粘连剂、抗静电剂等助剂（这些助剂一般以母料的形式混入）。

生产设备主要配置(以广东金明塑胶设备有限公司制造的设备为例)

挤出机三台

内、外层螺杆φ40，

中层螺杆φ65

三层共挤锥面叠加机头

第一膜泡成型系统

冷却水环

第一膜管定型装置

张力控制装置

第一牵引装置

第二膜泡成型系统

第二牵引装置

红外线烘箱装置(德国元件,进口)

精密温度控制装置(调功模块)

红外线测温装置(美国元件,进口)

膜泡外冷装置

旋转收卷装置(双剖双收)

第三、四牵引装置

张力控制装置

间隙卷取装置

三层共挤ＰＯＦＣ3聚烯烃热收缩薄膜的生产工艺

工艺过程：

共聚PP+助剂1

共聚PP+助剂2→叠加机头→第一膜管→冷却→第一牵引→张力装置→第二牵引→预加热→二次吹胀

共聚PP+助剂1冷却→第三牵引→切边、剖边→第四牵引

→张力控制→卷取→定型

温度控制：

①聚丙烯的挤出温度如图5。

图5聚丙烯的挤出温度分布

②线形低密度聚乙烯的挤出温度如图6。

图6线形低密度聚乙烯的挤出温度分布

③机头的温度分布图如图7。图7机头的温度分布图

④烘道（泡管吹胀）温度分布见图8。

图8烘道（泡管吹胀）温度分布参考图

拉伸比

双泡法收缩薄膜生产中，拉伸比和吹胀比的定义为

拉伸比=第三牵引辊的线速度／第二牵引辊的线速度

在其他条件相同的情况下，拉伸比大，产品薄膜的纵向收缩率高，但过高的拉伸比可能影响泡管吹胀时的稳定性，常采用5～6的拉伸比，这时已能够获得较高的热收缩率；

吹胀比

双泡法收缩薄膜生产中，吹胀比的定义为

吹胀比=制品膜泡直径／坯管直径

在其他条件相同的情况下，吹胀比大，产品薄膜的横向收缩率高，但过高的拉伸比可能影响泡管吹胀时的稳定性，常采用5～6的吹胀比，这时已能够获得较高的热收缩率。

在聚烯烃热收缩薄膜POFC3的生产中，拉伸比和吹胀比是极重要的参数，直接影响第二膜泡成型的稳定性和制品的收缩率,应予高度重视。

功能性薄膜之四:热收缩薄

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