1、想了解更多For more details, please contact Bruce Dou at BOPP 烟膜热封性能的研究摘要:本文研究了不同的聚丙烯共聚物、热封层厚度、薄膜总厚度、BOPP 添加剂以及电晕处理工艺对烟膜热封性能的影响,根据讨论结果,介绍了烟膜热封性能的控制方法以及相关的注意事项。关键词:,烟膜,热封性能前言BOPP 作为一种新型的包装材料,在烟草工业中获得了广泛的应用,从工艺角度看,正确控制好不同使用要求的 BOPP 热封及与之相关的其它性能,是保证薄膜上机运行 和良好热封合的关键。随着我国卷烟工业的发展,卷烟包装机包装速度将越来越高,例如进口的高速卷烟包装机有的高
2、达 800 包/分钟,这对烟膜的热封性能提出 了更高的要求。BOPP 烟膜的热封性能主要包括热封强度和热封温度范围(或初始热封温度) ,热封强度在使用上反映的是薄膜的热粘合牢固性,而热封温度范围则反映薄膜在使用时对不 同温度的适应性。本文根据生产和试验结果重点讨论了聚丙烯共聚物、添加剂和工艺因素对烟膜热封性能的影响,以便为广大同行的产品开发、质量改进等提供参 考。一、 不同聚丙烯共聚物对热封强度的影响作 为三层共挤的烟膜,其表层主要成份是具有自粘合的聚丙烯共聚物,目前国内外常用的 BOPP 热封材料主要有聚丙烯无规二元共聚物(乙烯/丙烯共聚物)如 SOWAY KS413、Montel PLZ6
3、97、CHISSO XF7511 等,无规三元共聚物(丙烯/ 乙烯/丁烯共聚物)如 Solvay KS309、Sumitomo SP89 E-1、Montel EP3C39F 以及混合物(三元共聚物与丁烯的混合物)如 Schulman IS2739 ,这三种热封材料各具特点,它们对烟膜的热封性能具有不同的影响。图 不同聚丙烯共聚物对热封强度的影响-二元共聚物 三元共聚物 混合物分析与比较:由 于无规二元共聚物、无规三元共聚物和混合物三种热封材料的熔点依次为 135C、125C 、和 115C,呈逐步降低的趋势,因而它们的初始热封温度分 别由高降至低,依次为 115C、105C 和 100C(以
4、 2.0N/mm作为最低热封线) ,由热封曲线想了解更多For more details, please contact Bruce Dou at 图可以看出,这三种材料的热封范围分别为:无规二元共聚物(115C 150C) 三元共聚物(105C 150C) 混合物(100C 150C) 。从 无规共聚物到混合物,由于多相的存在以及乙烯含量的增加,薄膜的热封范围逐步增加,因此在配方设计时应考不同的包装速度选用不同的热封材料,例如,条合包 装和速度小于 400 包/ 分钟的小包烟膜选用聚丙烯无规二元共聚物较为合适,而速度大于 400 包/分钟的烟膜应选用三元共聚物或低温混合物。值得注意的是,为
5、使薄膜在加工时不产生粘辊现象,用于热封的聚丙烯树脂必须具有低的热封温度和高的熔点,这是热封材料发展的一个新趋势。二、 表层厚度对烟膜热封强度的影响热封层材料为无规二元共聚物的 22u 标准配方的烟膜,表层、芯层厚度分别为0.8u/20.4u/0.8u 和 1.5u/19u/1.5u,在不同的热封温度下测出它们的热封强度并绘制成下图所示的热封曲线图:图 表层厚度对热封强度的影响表层厚度 0.8um.2-表层厚度 1.5um由图 2 可以看出,在一定的热封范围内,薄膜的热封强度随着热封层厚度的增加而增加。在实际生产中应根据使用需要来控制热封层厚度,一般情况下 22u 标准烟膜的热封层厚度为 0.8
6、 1.2u ,对包装速度较慢的条包烟膜,由于使用时热封时间稍长,可适当调薄热封层厚度。三、 薄膜总厚度对烟膜热封强度的影响对 标准配方的烟膜,表层热封层厚度均为 1.0 u,而芯层厚度分别为 20 u、25 u和 30 u ,在热封范围内测出它们的热封强度并绘制成如下所示的热封曲线图。由图 3可以看出,在热封层厚度不变时,薄膜越厚,则在相同热封温度下热封强度越小,因此 生产厚膜时应稍提高热封层厚度。图 薄膜总厚度对热封强度的影响-22um 2-27um 3-32um四、 电晕处理对烟膜热封性能的影响为了加快芯层添加剂的迁移速度,减少薄膜的静电,根据需要也可以对薄膜施加电晕处理,但这会对薄膜的热
7、封性能产生负面的影响。例如对 22u 的标准烟膜施加想了解更多For more details, please contact Bruce Dou at 电晕处理后(薄膜的表面张力为 40mN/m) ,其热封性能发生如下表所示的变化。薄膜初始热封温度C热封范围C最高热封强度 N/mm未处理处理未处理处理未处理处理118 126 33 26 3.9 3.1表 电晕处理对热封性能的影响由表 1 可以看出,薄膜施加电晕处理后,由于表层共聚物的化学元键受到破坏并且部份产生了交链作用,因而薄膜的初始热封温度上升,热封范围变窄,而热封强度也下降了许多,因此,对包装速度高于 400 包/分钟以上的烟膜应慎
8、重考虑采用电晕处理工艺。五、 添加剂对烟膜热封性能的影响BOPP 烟膜所用的添加剂主要有抗静电剂、增滑剂、抗粘剂和增挺剂,现以不同配方的 22u 烟膜为例探讨各种添加剂对烟膜热封性能的影响。表是试验样品经二周后的测试结果。由 表 2 可以看出,表层抗粘剂对薄膜的热封性能没有影响,表层超级增滑剂硅酮对热封性能影响也影响不大,但加于芯层的增滑剂和抗静电剂由于在时效处理期间迁移 至表层后形成了增滑/ 抗静电界面,因而导致了薄膜的初始热封温度升高、热封范围变窄和热封强度降低。与增滑剂和抗静电剂相反,芯层的石油树脂增挺剂由于熔 点低且自身具有一定的热粘性,故大幅度改善了薄膜的热封性能,其初始热封温度明显
9、降低,热封范围变宽,但应注意,过量的加入会影响薄膜的热滑动性能。编号表层为PP 无规二元共聚物含以下母料芯层为PP 均聚物含以下母料初始热封温(C )热封范围(C )最高热封强度(N/mm)1 纯 PP 无规二元 纯 PP 均聚物 115 35 4.6想了解更多For more details, please contact Bruce Dou at 共聚物21500ppm硅石抗粘剂115 35 4.631600ppm硅酮增滑剂116 34 4.141600ppm硅酮增滑剂3000ppm乙氧化胺类抗静电剂118 32 4.157500ppm 氢化石油树脂增挺剂105 44 4.5表 添加剂对
10、热封性能的影响六、 结论1、聚丙烯二元共聚物热封温度高、热封范围窄,比较适合于中、低速烟膜,而三元共聚物和低温混合物则特别适合速度高于 400 包/分钟的烟膜,但在加工时应注意防止粘辊现象的发生。2、薄膜热封层较厚时有利于改善薄膜的热封性能,但表层厚度不变而薄膜总厚度过厚时,则薄膜的热封强度会有所降低,因此不同厚度的烟膜其热封层厚度应有所不同。3、使用电晕处理工艺会降低热封范围和热封强度,高速包装膜不宜使用电晕处理工艺。4、芯层增滑剂和抗静电剂对薄膜的热封性能有一定的影响,应根据使用要求合理选择用量。5、烟膜芯层加入石油树脂增挺剂有利于改善薄膜的热封性能,在生产时可适当降低其热封层厚度。想了解
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39、色凹版印刷机张力控制系统的改造19)铝箔纸多功能凹版印刷机20)凹版印刷机堵版原因及解决方法21)套印误差大都是凹版印刷机印刷中的常见缺陷分切机关于分切机更多专业信息, PP 论坛精心推荐铝箔分切机高速分切机的技术参数盘纸分切机想了解更多For more details, please contact Bruce Dou at 盘纸分切机使用常见问题及其注意事项薄膜分切机向数字化方向发展分切机使用技巧简述分切机操作时需要注意的有关事项分切机分切异常情况及处理分切机的发展方向卷筒纸分切机的优势分析卫生纸分切机和盘纸分切机的区别分切机的分类及特点操作分切机的工艺要求分切机的安全操作规程电脑分切机
40、有那些特点电脑分切机的技术参数解决分切机爆筋现象的方法无溶剂复合工艺关于无溶剂复合工艺更多专业信息, PP 论坛精心推荐对无溶剂复合的常见认识误区无溶剂复合即将迎来一个大发展的时代无溶剂复合中胶水和油墨的选择无溶剂复合中基材的检测无溶剂复合应用技术及控制环保的无溶剂复合将成为主流复合工艺无溶剂复合机市场现状无溶剂聚氨酯胶粘剂及复膜技术的研究软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂简介无溶剂双组份聚氨酯复合粘合剂技术的应用无溶剂复合机适用材料无溶剂型聚氨酯复合黏合剂符合环保要求软包装用无溶剂复合技术和胶粘剂想了解更多For more details, please contact Bruce Dou at
41、 无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂双组份无溶剂聚氨酯复合薄膜粘合剂的应用前景分析无溶剂复合助塑料软包环保无溶剂复合技术的特点及应用无溶剂型聚氨酯胶粘剂无溶剂复合工艺探讨粘合剂关于黏合剂更多专业信息, PP 论坛精心推荐溶剂双组份聚氨酯复合薄膜粘合剂开发应用干式复合用粘合剂的种类,调配,涂布工艺我国软包装复合粘合剂环保水性聚氨酯粘合剂及其在干法复合中的应用环保型无粘合剂食品包装膜的技术研究Celvolit1408应用于 BOPP 薄膜与纸张粘接用的高性能粘合剂乳液无溶剂双组份聚氨酯复合粘合剂技术的应用水性聚氨酯粘合剂及其在干法复合中的应用干式复合粘合剂的选用方法大力推广绿色环保的食品软包装复合粘合剂产品食品包装复合粘合剂现状及对策复合软包装粘合剂包装用粘合剂包装技术双组份无溶剂聚氨酯复合薄膜粘合剂的应用前景分析在无粘合剂时如何提高挤出复合膜剥离牢度干式复合机之粘合剂的选用方法镀铝膜专用粘合剂的应用