工艺技术_液体包装用聚乙烯吹塑薄膜知识讲座

液体包装用聚乙烯吹塑薄膜 液体包装用聚乙烯吹塑薄膜 这类薄膜用于各类自动灌装牛奶 豆奶 酱油 豆腐 饮料 但单层膜不宜用于包装食醋 油脂 而油脂类食品 薄膜的热封性差 不能达到包装要求 必须将聚乙烯改性或采用其他材料 自动灌装用液体包装薄膜要求 1 薄膜完全无针孔 印刷分切的成品无断头 便于连续生产 2 有一定的耐压性和耐冲击性 3 热封性能好 4 薄膜表面光滑 适合自动灌装生产要求 5 包装食品的薄膜应符合卫生性能要求 上述这些性能要求不是一般的聚乙烯吹塑薄膜所能胜任的 故发展了液体包装用聚乙烯薄膜 然而 单层的聚乙烯薄膜对氧等气体的阻隔性差 还有 包装油类 酱类时 易造成封口处污染 一般的液体包装聚乙烯薄膜对此类包装的封口性能 又称夹杂物封口性能 差 不能满足其包装工艺和包装物品存放期的要求 因而又发展了阻隔性能和夹杂封口性能都好的聚乙烯改性薄膜或复合薄膜 1 原料及配方在国外 有专用于液体包装的低密度聚乙烯树脂牌号 而在国内尚无此种树脂生产 供应有困难 故多采用以轻包装用的低密度聚乙烯为主 添加乙烯 醋酸乙烯共聚物 线形低密度聚乙烯 甚至高密度聚乙烯进行改性 添加乙烯 醋酸乙烯共聚物 可以提高热封性 降低热封温度 但其价格较高 故只在需要较低热封温度下使用 添加线形低密度聚乙烯 是取其强度高 伸长率大 抗穿刺性能好 热封性能好和热封强度高的优点 为常用的一种添加树脂 而高密度聚乙烯可以提高薄膜的挺性 一般比较少用 为改善制品的润滑性 减少自动包装的摩擦 依树脂本身所含滑爽剂的情况 在成型加工时 添加0 1 0 5 的滑爽剂 例如油酸酰胺等 薄膜还要着色 添加色母料较为方便 一般多为白色 适用于液体包装用的专用树脂 其MFR为0 75g 3g 10min 如美国雪姆波莱克斯公司的Chemplox1056 其MFR为l 2g 10min 低密度聚乙烯与线形低密度聚乙烯混合使用时 低密度聚乙烯一般选用MFR为l 0g 3g 10min薄膜级树脂 线形低密度聚乙烯一般选用MFR为l 0g 3g 10min薄膜级树脂 液体包装用聚乙烯吹塑薄膜有单层膜 也有多层膜 单层膜一般为乳白色 多层膜一般为三层 其构成为白 黑 白 其配方及原料的用量如下所示 液体包装聚乙烯薄膜配方2 工艺设备 1 液体包装用聚乙烯吹塑薄膜与一般包装吹塑薄膜的不同之处在于 薄膜较厚 单层厚度在0 07mm 0 08mm之间 因而要求工艺设备挤出量大 冷却效果好 同样厚度的薄膜 厚度偏差比一般吹塑薄膜的小 否则影响后工序自动包装的热封性能和破包率 因而使用旋转机头 以保证薄膜的厚度均匀性和膜卷的平整性 自动包装使用单层片状薄膜 从两侧部开分成两片分别收卷 在收卷前或收卷后切成240mm或是320mm宽 或用户需要宽度的膜卷 工艺设备应根根上述三点特殊要求制作 已有专用的设备供应 单层的设备有湖北轻工机械厂 大连凌海塑料机械厂 大连林海机械厂等单位供应 三层共挤吹塑复合薄膜机组有湖北轻工机械厂 大连理工大学机械厂等单位供应 2 吹膜设备 3 液体包装用三层共挤吹塑复合薄膜机头结构1 三层共挤内复合薄膜机头2 大型三层共挤内复合薄膜机头 3 液体包装用聚乙烯吹塑薄膜实例 l 单层液体包装用聚乙烯吹塑薄膜例l 配方 LDPE50 80 LLDPE20 50 色母料l 0 5 0 2 设备 挤出薄膜机组 螺杆直径为40mm 长径比为25 机头直径为70mm 旋转式 印刷机为立式柔性版印刷机 最大印刷宽度为510mm 印刷长度为190mm 1020mm 印刷速度为0 30m min 分切用光电控制分切机 料筒最大宽度为1100mm 分切最大速度为100m min 3 工艺流程 树脂 色母料 混合 挤出塑化 冷却定型 剖开 电晕处理 冷却 分切 检验 包装4 工艺条件 薄膜规格 240mm 0 08mm 300mm 0 08mm 混料要求 称量准确 混料均匀 挤出吹塑工艺条件 机身温度 一段 165 175 二段 175 185 三段185 195 机头温度为175 185 主机转速 100r min 辅机转速 按生产规格 加工温度与主机相匹配 风冷 要求充分冷却 电晕处理 表面张力达38mN m以上 印刷 要求印刷图案清晰 完整 色泽鲜艳 套色准确 收卷端面整齐 接头不多于两个 2 三层复合液体包装用聚乙烯吹塑薄膜例l 使用三机组共挤机组生产液体包装用聚乙烯薄膜工艺条件及配方如下 2 设备 进口的三机组共挤吹塑机 由三台挤出机 一个模头 一个定型笼 一套牢引辅机 收卷机等组成 挤出机 一台螺杆直径为60mm 长径比为27 螺杆形式为混炼搅拌头 另外两台的螺杆直径为45mm 长径比为27 螺杆形式为普通型 机头形式为机连续旋转360 冷却风环 直径为100mm 300mm 风口为4个 风量容积为40m min 最大空气压力为0 3MPa 牵引装置由人字板 牵引辊 导辊 电晕处理装置等组成 人字板机架可调节 牵引机组通过电力波动控制 牵引速度可无级调速 牵引夹辊通过气动启闭 电晕处理可同时双面处理薄膜 操作宽度为1150mm 3 工艺流程和工艺控制要点 工艺流程除配 加料工序不同外 其他同前例 工艺控制要点 混合质量的控制 原料由LDPE LLDPE以及其他助剂组成 所以一定要搅拌均匀 薄膜各层的控制 白 黑 白膜由于各层的功能不同 材料的配方不同 各层工艺控制对薄膜性能和质量有相当大的影响 黑色在中层 一般比较薄 已达美观及卫生的要求 薄膜均匀度的控制 液体包装用薄膜对薄膜均匀度的要求甚高 厚薄不均 热封性不好 会造成液体渗漏 所以薄膜厚薄一定要控制好 一般采用旋转机头较易控制 温度控制 由于原料是由LDPE LLDPE共混料 并添加了其他助剂 所以加工温度要求适宜 温度过高 薄膜热封范围缩小 温度太低又影响塑化 加工困难 3 线形低密度聚乙烯液体包装用薄膜LDPE或LLDPE与LDPE共混的液体包装用薄膜 其热封强度高 在FFS机器上包装牛奶等液体 与LDPE液体包装薄膜相比 有利于增加牛奶等的包装速度和减少冷藏阶段的泄漏 LLDPE液体包装用薄膜几乎都是用吹塑成型方法制造的 液体包装用薄膜的LLFPE树脂 熔体流动速率为 0 75 2 0 g 10min 我国山东齐鲁的DFDA7047 日本三菱的FX35 FW21 韩国油化公司的FP140 FQ140等都是专用液体包装用LLDPE树脂 4 改进塑料薄膜阻隔性的方法 1 共混通过将阻隔性较好的塑料与阻隔性较差的塑料进行共混可以改善阻隔性能 其作用机理如图3 1 1 a 所示 该图是PET与MXD 6 间苯二胺与己二酸的缩聚物 的共混物 MXD 6具有较好的阻隔性 它在PET基体中形成分散相使得气体分子在渗透通过薄膜时的路径变得曲折 从而达到改善PET阻隔性的效果 如果对该共混物薄膜进行拉伸 MXD 6分子在薄膜中定向排列 气体分子通过时的路径更为复杂 渗透更为困难 阻隔效果按近其共挤出薄膜的效果 如图3 1 1 b 所示 2 拉伸取向在拉伸时 随着拉伸比的增加 薄膜的透过率下降 这是由于在拉伸过程中聚合物的球晶结构逐渐变成了微纤结构而排列起来 使无定型区域也变得有序化 增加了透过剂通过时的难度 拉伸取向对结晶型聚合物的透过率影响较大 其变化在结晶度为10 15 时最为明显 随着结晶度的提高 这种变化愈来愈小 当结晶度达40 50 时 拉伸取向就几乎不再影响透过率了 吹塑薄膜可以实现双向拉伸取向 但取向过程对加工条件有较强的依赖性 冷却速率 应力大小等都会影响到结晶化作用而影响结晶度和相态结构 在吹塑过程中影响取向度的因素主要可归结为如下三点 l 熔体温度 2 拉伸比 夹紧辊的线速度与模头处熔体流速之比 3 冷却线高度 由模头至薄膜开始变浊 硬化的距离 图3 1 2 3 1 3 3 1 4和3 1 5给出了两种HDPE树脂 I MI 0 8 0 959 MI 0 75 0 962 制吹塑薄膜时挤出速率 吹胀比 冷却线高度和熔体温度对薄膜的湿气透过率的影响的示意图 取向后的热处理可以减少薄膜中的缺陷 提高结晶度 使得薄膜的热稳定性和阻隔性都得到提高 表3 1 14以EVOH 乙烯 乙烯醇共聚物 为实例说明了热处理相取向对氧气透过率的影响 5 液体包装用聚乙烯吹塑薄膜标准液体包装用聚乙烯吹塑薄膜标准为QB1231 l99l1 标准规定宽度及极限偏差 厚度及厚度偏差 每卷薄膜及每段长度 外观要求 印刷质量要求 膜卷质