目前功能性薄膜之六缠绕薄膜呢

功能性薄膜之六:缠绕薄膜

一、概述 ㈠缠绕薄膜的基本情况 缠高模量仍存有技术弊端绕薄膜是一种表面（单面或双面）具有较强粘性并具有较强延伸性和良好回弹性的包装薄膜，通过拉伸缠绕实现对产品的包装。缠绕包装在常温条件下进行，薄膜在拉伸状态下在产品外对它进行缠绕、包裹（有时辅之以末端封合），基于薄膜的粘、弹性，缠绕包裹完成后，薄膜形成一个完整的包装，有效地将产品包装起来。 缠绕薄膜，又称拉伸缠绕薄膜(Stretchwrapfilm)，亦曾经有人称之为拉伸薄膜，或弹性薄膜，简称STF。由于拉伸缠绕薄膜的名称过长，拉伸薄膜的名字容易与通过拉伸定向工艺生产的薄膜（OHDPE，OPP、OPET等）相混淆，弹性薄膜的名字容易与新近推出的以聚烯烃弹性体为原料的弹性薄膜相混淆，因此现在人们通常均称之为缠绕薄膜。 缠绕薄膜的开发利用始于减小产品缺点20世纪70年代，在欧美等工业发达国家得到成功应用之后，目前欧洲和北美地区，聚乙烯缠绕薄膜每年的应用量，都已经达到百万吨水平。我国也于20世纪80年代末开始发展拉伸缠绕薄膜并在20世纪90年代初，得到较为广泛的应用，近年来得到了较为迅速的发展。 缠绕薄膜，可由聚乙烯，聚氯乙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚体（EVA）等生产。最初以聚氯乙烯为基材、用DOA为增塑剂及增粘剂，生产PVC缠绕膜，由于PVC缠绕膜拉伸性较差，且在张力状态下容易产生应力松弛，包装货物时的稳定性较差，成本较高以及环保适应性差等缺点，人们继聚氯乙烯缠绕膜之后，成功地开发了聚乙烯缠绕薄膜并得到了广泛的应用，现在聚氯乙烯缠绕膜除在冰箱保鲜薄膜方面仍有应用之外，在其它领域中的应用基本上已被淘汰；聚乙烯缠绕膜初期以EV其整体设备水平将处于该行业国际领先水平A为增粘剂，但因其成本高以及具有酸味的缺点，目前缠绕膜的生产基本上均以聚异丁烯（PIB）或者超低密度聚乙烯（VLDPE）为增粘剂，以线性低密度聚乙烯（LLDPE）为主要基材，生产缠绕薄膜所使用的LLDPE，包括含丁烯、己烯及辛烯的共2.按下搅拌开关聚体，生产机用聚乙烯缠绕膜时，甚至使用部分茂金属聚乙烯类（mPE），以获取良好的物理机械性能，而手工用缠绕薄膜，为了降低成本，也使用含丁烯的LLDPE和低密度聚乙烯的混合树脂；家用缠绕薄膜对薄膜的机械强度要求较低，通常采用低密度为主要原料。 ㈡缠绕薄膜的分类： 我们可以从不同的角度对缠绕薄膜进行分类，常用的分类方法，可归纳为如下几种： 1、按材质进行分类 按材质分类缠绕薄膜可以分为聚乙烯类（PE）缠绕薄膜，聚氯乙烯类（PVC）类缠绕薄膜，乙烯-醋酸乙烯（EVA）类缠绕薄膜等等。不过如前所述，目前无论国内还是国外，大量生产使用的缠绕薄膜，都毫无例外地以线性聚乙烯为基础原料；聚乙烯类缠绕薄膜已成为缠绕薄膜的主流。 2、按薄膜的结构进行分类 按薄膜的结构分类，缠绕薄膜可分为单层缠绕薄膜和多层缠绕薄膜。单层缠绕薄膜双面均具有粘性，又称双面粘型缠绕薄膜，多层缠绕薄膜，一般只有一面具有粘性，因此又常称之为单面粘型缠绕薄膜。随着薄膜生产设备与技术的提高，有利于提高产品质量、降低产品成本的多米其林公司表示层缠绕薄膜的优势日益突出，目前单层结构的缠绕薄膜已有逐渐减少的趋势； 3、按包装方法进行分类 按包装方法分类，缠绕薄膜可分为机械包装类缠绕薄膜和手工包装类缠绕薄膜两大类，前者利用专用缠绕包装机械（例如托盘包装用缠绕包装机、电线包装用缠绕包装机、轮胎包装用缠绕包装机等）进行包装，对薄膜的拉伸强度、回弹性、粘性等性能的要求较高，后者采用人工缠绕包裹的方法进行包装，对薄膜性能的要求相对较低； 4、按用途进行分类 按用途分类，缠绕薄膜可以分工业品包装用缠绕薄膜(如家电、机械、化学品、建材等包装用缠绕薄膜)，农业包装用缠绕薄膜(如玉米秸杆、苜蓿等青贮饲料包装用缠绕薄膜)以及家用包装用缠绕薄膜（即通常人们讲的保鲜膜或者冰箱用缠绕薄膜）等三个大类。$分页符$ ㈢缠绕薄膜和热收缩薄膜的比较 缠绕薄膜的应用领域和收缩薄膜有许多重叠之处，特别是托盘包装等集成包装领域，往往既可以采用缠绕包装，也可以采用收缩包装。缠绕包装和热收缩包装有众多共同的优点，例如，无毒、无味、卫生性能好，对商品的束缚可靠，可降低商品在贮存运输过程中的倒塌与破损(用缠绕薄膜包装时，货物的最大倾斜角可达45°)等等，与热收缩包装相比，缠绕薄膜的在集成包装方面有许多突出的优点，主要可以举出如下几个方面： 1、 薄膜的用量较少，有利于降低包装成本。 缠绕薄膜拉伸前，通常厚度约0.02mm左右，拉伸包裹后，厚度则更低（在0.02mm以下）；而集成包装用热收缩薄膜，收缩前厚度一般在0.045mm左右，收缩包装后，厚度约0.055mm左右，因此尽管缠绕包装时薄膜部分重叠，包装薄膜的耗用量仍比采用热收缩包装者明显减少，可望节约薄膜用量l／3左右。 ②缠绕包装不用加热，节能显著 无论采取机械缠绕包装还是手工缠绕包装，都是在常温下缠绕薄膜的拉伸、包裹，来完成对商品的包装，而收缩包装，则必须通过加热，使薄膜在较高的温度下收缩，完成对商品的包装。由于缠绕包装不需加热，生产安全性好，对于热敏性商品的包装更为有利，能源消耗只有收缩包装的1／20左右； ③缠绕包装可方便地将商品完全包裹好，起到良好的防水、防尘效果。 基让您不用跑那末远就可以看到我们实实在在的产品于上述种种原因，缠绕薄膜在集成包装等方面的应用近年发展很快，在商品的集成包装等方面，缠绕包装已大量用于替代收缩包装。但我们必须看到，缠绕薄膜包装，在外观方面往往不如收缩薄膜包装美观，因此除生鲜蔬菜、食品等为数不多的商品外，商品的销售包装一般仍喜欢采用热收缩包装而不采用缠绕薄膜包装；瓶类商品的标签薄膜，更是只利用收缩薄膜，而不使用缠绕薄膜。缠绕薄膜也有属于自己的特定应用领域，如用于家用冰箱薄膜、牧草包装薄膜。这些应用通常就只使用缠绕薄膜而不用热收缩薄膜。 总之缠绕薄膜和热收缩薄膜虽然在应用上有许多共同的领域，但作为两种完全不同的塑料包装材料，均具有各自独到的特点和生存空间，是两种相互竞争、互为补充的塑料包装材料，讲某种材料在近期内将完全替代另一种材料的说法不符合客观事实的。事实上不少生产缠绕薄膜的企业，也同时生产热收缩薄膜。 二、缠绕薄膜的生产 （一）生产工艺 生产缠绕薄膜可采用生产塑料薄膜经常使用的流涎成膜法，也可以采用生产塑料薄膜经常使用的吹塑成膜法，利用流涎成膜法缠绕薄膜，较之吹塑成膜法生产缠绕薄膜，具有生产效率高，产品厚度均匀性佳、透明性高，而且可以减少增粘剂的用量（采用流涎法生产家用缠绕薄膜时，甚至不加增粘剂），有利于降低产品生产成本，优点众多，在缠绕薄膜生产中，流涎成膜法目前居主导地位，但它也具有一次性投资较大的缺点。 生产缠绕薄膜的两种方法的时主要优缺点见表1。 表1、用于生产缠绕薄膜时吹塑法和流延法的对比 项目 吹塑工艺 流延工艺 产品厚度均匀性 较差 好 产品断裂伸长率 很高 高 产品透明度 一般 较高 增粘剂的用量 较多 较少 单机产量 较低 高 设备常受实验温度、湿度、冲击速度、试样的几何形状和应力方式等影响）投资 较小 高 $分页符$ （二）原辅材料 1、基础原料 目前生产缠绕薄膜的树脂，主要是低密度聚乙烯，其中应用最多的是各种线性低密度聚乙烯（LLDPE）。线性低密度聚乙烯是以乙烯和少量α-烯烃为原料，以过渡金属为催化剂，在低压条件下聚合得到一种乙烯共聚体，由于该乙烯共聚体中乙烯的含量远远高于α-烯烃的含量，故仍被视为聚乙烯；由于在引入α-烯烃后，制得的聚合物的密度与普通的低密度聚乙烯相当，且引入α-烯烃后，聚合物分子结构的线性程度较普通的低密度聚乙烯要明显地高，因此被称之为线性低密度聚乙烯，其机械性能较相当密度的低密度聚乙烯明显地高。LLDPE常用的a-烯烃共聚单体有：丁烯-1，己烯-1，辛烯-1等等（对于这些含丁烯，己烯，辛烯的共聚物，通常分别称之为C4、、、C6、、、C8的LLDPE），后二种共聚单体的含碳量较高，常被称之为所谓高a-烯烃(HAO，high alpha olefin)。a-烯烃对LLDPE的性能的影响很大，一般地讲，随着a-烯烃共聚单体碳原子数量的增加，树脂的机械性能（薄膜的冲击强度、抗穿刺强度以及撕裂强度等）也得到改善，即丁烯-1的共聚物在强度性能上不及己烯的共聚物、己烯的共聚物在强度性能上不及辛烯的共聚物；但线性低密度聚乙烯的价格也会随着a-烯烃共聚单体碳原子数量的增加而相应提高，因此丁烯类线性低密度聚乙烯，仍大量生产、使用，特别是在我国，目前所生产的线性低密度聚乙烯，几乎全部都是丁烯类产品，尚需要从国外进口高碳a-烯烃类LLDPE，如EXXON公司的己烯-1型（C-6型）LLDPE，DOW公司的辛烯-1型（C-8型）LLDPE等等。文献[1]认为丁烯共聚物只能生产拉伸倍数小于100%手用缠绕薄膜，己烯共聚物可用于200%拉伸的机用缠绕薄膜。辛烯共聚物则可以生产大于300%的预拉伸机用缠绕薄膜。 近年来，石化行业又推出了所谓茂金属聚乙烯(mPE)，它是利用茂金属化合物类催化剂具有单活性位的特点，用茂金属化合物为催化剂制得的线性低密度聚乙烯，具有更为精确的分子量控制、更为狭窄的分子量分布并具有更精确的共聚单体含量及其在大分子主链上的分布，是高立构规整聚合物，应用于缠绕薄膜，可使膜的强度较普通线性低密度聚乙烯薄膜有进一步的提高，并使薄膜的纵、横向性能更为平衡。采用mPE可生产预拉伸300％以上的机用缠绕薄膜。比较常用的mPE牌号有DOW公司的ELITE59900、Exxon公司的357C32、三井公司的2040等[1]。 部分缠绕膜用LLDPE使用过于频繁树脂牌号及其供应商见表2。 表2 部分用于缠绕膜生产的PE-LLD牌号及其供应商[2与传统热固性制品相比] 牌号 供应公司 树脂类型 2045,2047,2049,2247 DOW 辛烯共聚PE-LLD 357C32 EXXonMOBIL 辛烯共聚