我國CPP薄膜生產(chǎn)工藝及其裝備現(xiàn)狀分析
塑料薄膜按生產(chǎn)方法可分為流延薄膜、吹脹薄膜和拉伸薄膜三種。流延薄膜占世界薄膜總消費(fèi)量的35% ， 主要有CPP薄膜、CPE薄膜、PVB夾層薄膜、PET薄膜等。其中，CPP薄膜是由流延方法制得的未拉伸聚丙烯薄膜。目前，我國CPP薄膜經(jīng)過幾十年來的積累，已經(jīng)有了長足的發(fā)展，與發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)CPP薄膜不管在生產(chǎn)工藝及其生產(chǎn)設(shè)備上均達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
一、CPP薄膜的功能及用途
CPP 薄膜具有透明性好、光澤度高、挺度好、阻濕性好、耐熱性優(yōu)良、易于熱封合等特點(diǎn)。CPP薄膜經(jīng)過印刷、制袋，適用于：服裝、針織品和花卉包裝袋；文件和相冊薄膜；食品包裝；及適用于阻隔包裝和裝飾的金屬化薄膜。潛在用途還包括：食品外包裝，糖果外包裝（扭結(jié)膜），藥品包裝（輸液袋），在相冊、文件夾和文件等領(lǐng)域代替PVC，合成紙，不干膠帶，名片夾，圓環(huán)文件夾以及站立袋復(fù)合材料。
CPP耐熱性優(yōu)良。由於PP軟化點(diǎn)大約為140℃，該類薄膜可應(yīng)用于熱灌裝、蒸煮袋、無菌包裝等領(lǐng)域。加上耐酸、耐堿、耐油脂性能優(yōu)良，使之成為面包產(chǎn)品包裝或?qū)訅翰牧系阮I(lǐng)域的首選材料。其與食品接觸性安全，演示性能優(yōu)良，不會(huì)影響內(nèi)裝食品的風(fēng)味，并可選擇不同品級(jí)的樹脂以獲得所需的特性。
如上所述流延膜生產(chǎn)工藝一般采用T型模頭法，這種制法特點(diǎn)為：
（1）流延法省去管膜法的吹膜階段，容易開車，廢料少；
?。?）流延法生產(chǎn)時(shí)，化學(xué)分子排列有序，故有利于提高薄膜的透明性、光澤及厚薄均勻度，適合于高級(jí)包裝；
?。?）流延部分采用電動(dòng)的上下擺動(dòng)和前后移動(dòng)結(jié)構(gòu)，操作簡便；
（4）電暈部分采用風(fēng)冷和水冷方式，產(chǎn)品不易變形。
擠出機(jī)先將原料樹脂熔化，熔融樹脂經(jīng)機(jī)頭流延到表面光潔的冷卻輥上迅速冷卻成薄膜。經(jīng)厚度測量、牽引、電暈處理、展平后，切去邊緣較厚的邊料，再次展開并收卷為薄膜卷?！ ?br>
二、CPP流延膜生產(chǎn)工藝的要點(diǎn)：
T型機(jī)頭是生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備之一，機(jī)頭設(shè)計(jì)應(yīng)使物料沿整個(gè)機(jī)唇寬度均勻地流出，機(jī)頭內(nèi)部流道內(nèi)無滯留死角，并且使物料模具有均勻的溫度，需考慮包括物料流變行為在內(nèi)的多方面因素。要采用精密加工機(jī)頭，常用的是漸減歧管衣架式機(jī)頭。冷卻輥的表面應(yīng)經(jīng)過精加工，表面粗糙度不大于0.15mm ，轉(zhuǎn)速應(yīng)穩(wěn)定，動(dòng)力平衡性能應(yīng)良好，以免產(chǎn)生縱向的厚度波動(dòng)。采用β射線或紅外測厚儀對(duì)薄膜厚度進(jìn)行監(jiān)測，以達(dá)到滿意的厚薄公差。要生產(chǎn)合格的流延薄膜，不僅要在原料上調(diào)節(jié)工藝，而且要掌握好加工工藝條件。
對(duì)薄膜性能影響最大的是溫度。樹脂溫度升高，膜的縱向(MD)拉伸強(qiáng)度增大，透明度增高，霧度逐漸下降，但膜的橫向( TD) 拉伸強(qiáng)度下降。比較適宜的溫度為230～250℃。冷卻輥上風(fēng)刀使薄膜與冷卻輥表面形成一層薄薄的空氣層，使薄膜均勻冷卻，從而保持高速生產(chǎn)。風(fēng)刀的調(diào)節(jié)必須適當(dāng)，風(fēng)量過大或角度不當(dāng)都可能使膜的厚度不穩(wěn)定或不貼輥，造成折皺或出現(xiàn)花紋影響外觀質(zhì)量。冷卻輥溫度升高，膜的挺度增加，霧度增大。
冷卻輥筒表面若有原料內(nèi)部添加物析出，必須停機(jī)清理，以免影響薄膜外觀質(zhì)量。流延薄膜比較柔軟，收卷時(shí)必須根據(jù)膜的厚度、生產(chǎn)速度等因素調(diào)整好壓力和張力。否則會(huì)產(chǎn)生波紋影響平整性。張力選擇要根據(jù)產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度大小而定，通常收卷張力越大，卷取后的產(chǎn)品不易出現(xiàn)卷筒松弛和跑偏現(xiàn)象，但在開始卷取時(shí)易出現(xiàn)波紋，影響卷平整。反之，卷取張力小，開始效果好，但越卷越易出現(xiàn)膜松弛、跑偏現(xiàn)象。因此，張力大小應(yīng)適中，并控制張力恒定。
三、多層共擠流延膜的工藝特點(diǎn)：
為了提高薄膜性能，降低成本，滿足用戶多種用途和高性能要求，多層復(fù)合膜發(fā)展很快，尤其在生活水平相對(duì)高、重視環(huán)境保護(hù)、要求延長食品保質(zhì)期和質(zhì)量的發(fā)達(dá)國家。多層共聚流延膜也是其中的一種多層膜，改變了CPP薄膜產(chǎn)品性能單一、不能滿足市場多方面要求的問題和弊端。
1、通用型：多層共聚流延膜可根據(jù)不同用途、設(shè)計(jì)不同的如用于自動(dòng)包裝機(jī)上的面包包裝、衣料(特別是內(nèi)衣、褲) 包裝、水果包裝等，或用于與印刷后BOPP膜復(fù)合成BOPP/CPP二層膜，用于衣料、干燥食品(如快餐面袋、碗蓋等) 包裝，通用型的結(jié)構(gòu)是共聚PP/均聚PP/共聚PP或均聚。
2、金屬化型：要求產(chǎn)品表面對(duì)蒸鍍金屬(如鋁) 具有極強(qiáng)的附著強(qiáng)度，蒸鍍后仍能保持較好的尺寸穩(wěn)定性和剛性，另一表面具有較低的熱封溫度和較高的熱封強(qiáng)度，金屬化型的結(jié)構(gòu)亦為共聚PP/均聚PP/共聚PP。
3、蒸煮型：用于蒸煮的二層共聚CPP，能承受120℃和15MPa壓力的蒸煮殺菌。既保持了內(nèi)部食品的形狀、風(fēng)味，且薄膜不會(huì)開裂、剝離或粘結(jié)，并具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，常與尼龍薄膜或聚酯薄膜復(fù)合，包裝含湯汁類食品以及肉丸、餃子等食品或食前加工冷凍食品，蒸煮型三層PP膜結(jié)構(gòu)為共聚PP/共聚PP/共聚PP。
4、高溫蒸煮型：包裝燒雞、燒排骨和果醬、飲料需121～135℃高溫殺菌的三層共聚CPP膜，其中共聚PP要求比一般蒸煮型用共聚PP性能更好。除三層膜外，還有流延阻隔性五層包裝，其結(jié)構(gòu)為：PP/粘合劑/PA/粘合劑/共聚PE；PP/粘合劑/PA/粘合劑/ EVA；PP/粘合劑/EVOH/粘合劑/PE；PP/粘合劑/ EVOH/ 粘合劑/ EVA；PP/粘合劑/ EVOH/粘合劑/ PP。
四、現(xiàn)階段我國CPP 生產(chǎn)設(shè)備情況
我國從80年代中期開始引進(jìn)國外的流延膜生產(chǎn)裝置，大多是單層結(jié)構(gòu)，屬初級(jí)階段。進(jìn)入90年代后，我國從德國、日本、意大利、奧地利等國引進(jìn)了多層共聚流延膜生產(chǎn)線，是我國流延膜工業(yè)的主力軍，其最小生產(chǎn)能力為500t/a，最大生產(chǎn)能力達(dá)6500t/a。引進(jìn)的主要設(shè)備廠家為德國Reifenhauser、Barmag、Battenfeld公司，奧地利Lenzing公司，日本三菱重工公司、日本制鋼所、日本摩登機(jī)械設(shè)備公司、意大利Colines、Dolci公司等。
進(jìn)入21世紀(jì)，我國的流延膜設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，在二十幾年來的不斷學(xué)習(xí)與積累基礎(chǔ)上，已經(jīng)有了長足的發(fā)展，國產(chǎn)流延膜設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均基本達(dá)到國際先進(jìn)水平。例如：廣東仕誠塑料機(jī)械有限公司于推出寬幅達(dá)5000mm的三層大型流延薄膜生產(chǎn)線等，現(xiàn)已批量生產(chǎn)。
五、總結(jié)
隨著國產(chǎn)設(shè)備的不斷成熟，進(jìn)入流延薄膜生產(chǎn)的門檻也隨之降低。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2004年我國流延薄膜市場需求增加到約27萬噸。在市場需求的刺激下，去年流延薄膜的全國產(chǎn)量同比增長18％。目前全行業(yè)光引進(jìn)的流延薄膜生產(chǎn)線就已超過60臺(tái)套，總生產(chǎn)能力達(dá)到20萬噸以上，預(yù)計(jì)2005年仍將保持這一強(qiáng)勁的增長態(tài)勢。
但同時(shí)，業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，隨著我國流延薄膜新建和在建項(xiàng)目的紛紛投產(chǎn)，2005年流延薄膜的產(chǎn)能的大幅提高，新一輪的價(jià)格戰(zhàn)將迅速拉開陣勢。如果這一預(yù)測成真，那么，走自主創(chuàng)新之路，合理選擇設(shè)備，開發(fā)差異化、專用化產(chǎn)品將是流延薄膜企業(yè)避免市場惡性競爭的唯一辦法。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，從國外引進(jìn)一條5層共擠設(shè)備約需資金5800萬元，總投資在8000萬元左右。若沒有市場作支撐，或市場發(fā)生變化，勢必造成巨大的投資損失。而目前同噸位國產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)線的投資只有進(jìn)口線的1／8左右，而且技術(shù)指標(biāo)、功能與進(jìn)口設(shè)備相差不遠(yuǎn)，在性價(jià)比方面的優(yōu)勢已得到國外同行的認(rèn)同。因此國內(nèi)企業(yè)不能盲目迷信國外的大型設(shè)備，只有投入產(chǎn)出比相宜，在盡可能短期內(nèi)能夠得到良好的投資回報(bào)率，這才是最明智的投資。
隨著我國宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控政策實(shí)施，今年中國GDP增長短期內(nèi)有所放緩。流延薄膜仍屬朝陽工業(yè)，未來幾年市場需求仍將保持12％～17％的快速增長，但國內(nèi)流延薄膜企業(yè)仍要認(rèn)真調(diào)查研究市場，理性投資。
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