液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜

液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜這類薄膜用于各類自動灌裝牛奶、豆奶、醬油、豆腐、飲料。但單層膜不宜用于包裝食醋、油脂。而油脂類食品,薄膜的熱封性差,不能達到包裝要求,必須將聚乙烯改性或采用其他材料。

自動灌裝用液體包裝薄膜要求:

1)

薄膜完全無針孔,印刷分切的成品無斷頭,便于連續(xù)生產(chǎn)。

2)

有一定的耐壓性和耐沖擊性。

3)

熱封性能好。

4)

薄膜表面光滑,適合自動灌裝生產(chǎn)要求。

5)包裝食品的薄膜應(yīng)符合衛(wèi)生性能要求。

上述這些性能要求不是一般的聚乙烯吹塑薄膜所能勝任的,故發(fā)展了液體包裝用聚乙烯薄膜。然而,單層的聚乙烯薄膜對氧等氣體的阻隔性差;還有,包裝油類、醬類時,易造成封口處污染,一般的液體包裝聚乙烯薄膜對此類包裝的封口性能(又稱夾雜物封口性能)差,不能滿足其包裝工藝和包裝物品存放期的要求,因而又發(fā)展了阻隔性能和夾雜封口性能都好的聚乙烯改性薄膜或復(fù)合薄膜。1.原料及配方

在國外,有專用于液體包裝的低密度聚乙烯樹脂牌號,而在國內(nèi)尚無此種樹脂生產(chǎn),供應(yīng)有困難,故多采用以輕包裝用的低密度聚乙烯為主,添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、線形低密度聚乙烯,甚至高密度聚乙烯進行改性。添加乙烯-醋酸乙烯共聚物,可以提高熱封性,降低熱封溫度,但其價格較高,故只在需要較低熱封溫度下使用。添加線形低密度聚乙烯,是取其強度高、伸長率大、抗穿刺性能好、熱封性能好和熱封強度高的優(yōu)點,為常用的一種添加樹脂。而高密度聚乙烯可以提高薄膜的挺性,一般比較少用。為改善制品的潤滑性,減少自動包裝的摩擦,依樹脂本身所含滑爽劑的情況,在成型加工時,添加0.1%～0.5%的滑爽劑,例如油酸酰胺等。薄膜還要著色,添加色母料較為方便,一般多為白色。適用于液體包裝用的專用樹脂,其MFR為0.75g～3g/10min。如美國雪姆波萊克斯公司的Chemplox1056,其MFR為l.2g/10min。低密度聚乙烯與線形低密度聚乙烯混合使用時,低密度聚乙烯一般選用MFR為l.0g～3g/10min薄膜級樹脂,線形低密度聚乙烯一般選用MFR為l.0g～3g/10min薄膜級樹脂。液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜有單層膜,也有多層膜。單層膜一般為乳白色,多層膜一般為三層,其構(gòu)成為白/黑/白,其配方及原料的用量如下所示。

③自動包裝使用單層片狀薄膜從兩側(cè)部開分成兩片分別收卷。在收卷前或收卷后切成240mm或是320mm寬,或用戶需要寬度的膜卷。工藝設(shè)備應(yīng)根根上述三點特殊要求制作。已有專用的設(shè)備供應(yīng)。單層的設(shè)備有湖北輕工機械廠,大連凌海塑料機械廠,大連林海機械廠等單位供應(yīng)。三層共擠吹塑復(fù)合薄膜機組有湖北輕工機械廠,大連理工大學(xué)機械廠等單位供應(yīng)。（2）吹膜設(shè)備（3）液體包裝用三層共擠吹塑復(fù)合薄膜機頭結(jié)構(gòu)1）三層共擠內(nèi)復(fù)合薄膜機頭2）大型三層共擠內(nèi)復(fù)合薄膜機頭3．液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜實例(l)單層液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜例

l)配方:LDPE50%～80%；LLDPE20%～50%；色母料l.0%～5.0%

2)設(shè)備:擠出薄膜機組,螺桿直徑為40mm,長徑比為25,機頭直徑為70mm,旋轉(zhuǎn)式。

印刷機為立式柔性版印刷機,最大印刷寬度為510mm,印刷長度為190mm～1020mm,印刷速度為0～30m/min。分切用光電控制分切機,料筒最大寬度為1100mm,分切最大速度為100m/min。

3)工藝流程:

樹脂+色母料→

混合→擠出塑化→冷卻定型

→剖開→電暈處理→冷卻→分切→檢驗→包裝

4)工藝條件:薄膜規(guī)格,240mm×0.08mm,300mm×0.08mm。

混料要求,稱量準(zhǔn)確,混料均勻。

擠出吹塑工藝條件:機身溫度,一段,165℃～175℃；二段,175℃～185℃；三段185℃～195℃；機頭溫度為175℃～185℃；主機轉(zhuǎn)速,〈100r/min;輔機轉(zhuǎn)速,按生產(chǎn)規(guī)格,加工溫度與主機相匹配;風(fēng)冷,要求充分冷卻;電暈處理,表面張力達38mN/m以上;印刷,要求印刷圖案清晰、完整、色澤鮮艷、套色準(zhǔn)確、收卷端面整齊、接頭不多于兩個。

2)設(shè)備:進口的三機組共擠吹塑機,由三臺擠出機、一個模頭、一個定型籠、一套牢引輔機、收卷機等組成。

擠出機:一臺螺桿直徑為60mm,長徑比為27,螺桿形式為混煉攪拌頭;另外兩臺的螺桿直徑為45mm,長徑比為27,螺桿形式為普通型。

機頭形式為機連續(xù)旋轉(zhuǎn)360o

冷卻風(fēng)環(huán),直徑為100mm～300mm,風(fēng)口為4個,風(fēng)量容積為40m3/min,最大空氣壓力為0.3MPa。

牽引裝置由人字板、牽引輥、導(dǎo)輥、電暈處理裝置等組成。人字板機架可調(diào)節(jié)。牽引機組通過電力波動控制,牽引速度可無級調(diào)速,牽引夾輥通過氣動啟閉。電暈處理可同時雙面處理薄膜,操作寬度為1150mm。

3)工藝流程和工藝控制要點:工藝流程除配、加料工序不同外,其他同前例。工藝控制要點:①混合質(zhì)量的控制,原料由LDPE、LLDPE以及其他助劑組成,所以一定要攪拌均勻;②薄膜各層的控制,白/黑/白膜由于各層的功能不同,材料的配方不同,各層工藝控制對薄膜性能和質(zhì)量有相當(dāng)大的影響,黑色在中層,一般比較薄,已達美觀及衛(wèi)生的要求;③薄膜均勻度的控制,液體包裝用薄膜對薄膜均勻度的要求甚高,厚薄不均,熱封性不好,會造成液體滲漏,所以薄膜厚薄一定要控制好,一般采用旋轉(zhuǎn)機頭較易控制;

④溫度控制,由于原料是由LDPE、LLDPE共混料,并添加了其他助劑,所以加工溫度要求適宜,溫度過高,薄膜熱封范圍縮小,溫度太低又影響塑化,加工困難。(3)線形低密度聚乙烯液體包裝用薄膜

LDPE或LLDPE與LDPE共混的液體包裝用薄膜,其熱封強度高,在FFS機器上包裝牛奶等液體,與LDPE液體包裝薄膜相比,有利于增加牛奶等的包裝速度和減少冷藏階段的泄漏。LLDPE液體包裝用薄膜幾乎都是用吹塑成型方法制造的。液體包裝用薄膜的LLFPE樹脂,熔體流動速率為(0.75～2.0)g/10min。我國山東齊魯?shù)腄FDA7047,日本三菱的FX35、FW21,韓國油化公司的FP140、FQ140等都是專用液體包裝用LLDPE樹脂。

4.改進塑料薄膜阻隔性的方法(1)共混

通過將阻隔性較好的塑料與阻隔性較差的塑料進行共混可以改善阻隔性能。其作用機理如圖3-1-1(a)所示。該圖是PET與MXD-6(間苯二胺與己二酸的縮聚物)的共混物。MXD-6具有較好的阻隔性,它在PET基體中形成分散相使得氣體分子在滲透通過薄膜時的路徑變得曲折,從而達到改善PET阻隔性的效果。如果對該共混物薄膜進行拉伸,MXD-6分子在薄膜中定向排列,氣體分子通過時的路徑更為復(fù)雜,滲透更為困難,阻隔效果按近其共擠出薄膜的效果,如圖3-1-1(b)所示。（2）拉伸取向

在拉伸時,隨著拉伸比的增加,薄膜的透過率下降,這是由于在拉伸過程中聚合物的球晶結(jié)構(gòu)逐漸變成了微纖結(jié)構(gòu)而排列起來,使無定型區(qū)域也變得有序化,增加了透過劑通過時的難度。拉伸取向?qū)Y(jié)晶型聚合物的透過率影響較大,其變化在結(jié)晶度為10%～15%時最為明顯,隨著結(jié)晶度的提高,這種變化愈來愈小,當(dāng)結(jié)晶度達40%～50%時,拉伸取向就幾乎不再影響透過率了.

取向后的熱處理可以減少薄膜中的缺陷、提高結(jié)晶度,使得薄膜的熱穩(wěn)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)為實例說明了熱處理相取向?qū)ρ鯕馔高^率的影響。5.液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜標(biāo)準(zhǔn)

液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜標(biāo)準(zhǔn)為QB1231-l99l

1)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬度及極限偏差,厚度及厚度偏差,每卷薄膜及每段長度,外觀要求,印刷質(zhì)量要求,膜卷質(zhì)量要求,詳看見標(biāo)準(zhǔn)。2)物理力學(xué)性能應(yīng)符合下表的要求。