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BOPE专用料及薄膜的开发

嘉峪检测网        2018-06-06 17:41

摘要:BOPE拉伸强度、穿刺强度、雾度、冲击强度等性能都比现有吹膜PE有较大幅度的提高,35umBOPE薄膜的强度可以达到105umPE吹膜的强度和高于现有茂金属的强度,因此作为一种新的包装基材具有很好的应用前景,并可以在某些应用中取代BOPA

 

在对食品等人类生活必需品和奢侈品进行包装保护,满足存储、运送要求的塑料包装物设计中,有一种材质就能够胜任的,也有需要多种材质组合才能满足包装要求的。在塑料软包装体系中,比如大家常见的榨菜包装袋,就是BOPP印刷膜与CPP镀铝膜的复合,再比如洗衣粉包装,是BOPA印刷膜与吹塑PE膜的复合。这样的复合膜因为应用的需要粘结得非常牢靠,难于分开或者说分开的代价太大了,所以回收意义不大。

如果我们能够采用相同材质的材料代替现在不同材质的复合包装,对于回收工作的便利性就大大增加了。如上面说到的洗衣粉包装,使用新产品BOPE去代替BOPA,就能够做到整个都是PE材质,从而便于回收,有利于软包装绿色环保的发展。

BOPE薄膜是以具有特殊分子结构的聚乙烯树脂为原料,采用平膜法双向拉伸工艺成型的一类高性能薄膜材料,BOPE薄膜经过拉伸成型后各项性能有了较大幅度的提高。中石化北化院通过原料分子结构设计和薄膜拉伸技术的研究,在国内首家开发了兼具高拉伸倍率和拉伸速率的BOPE专用料。

专用料可以在现有的BOPP双拉生产线上进行生产,完全满足生产线对原料拉伸成膜性的要求,这也使得BOPE大规模工业生产和运用成为可能。

一、成膜机理

从机理上讲,BOPE专用料的开发是以聚乙烯原料分子结构为先导,结合先进的双拉加工技术从而生产出来的一类高性能薄膜。传统的PE薄膜是通过挤出吹塑和挤出流延工艺加工成型的,吹塑和流延是一种熔体加工,所以成型过程处于非稳态,但是BOPE薄膜与BOPP一样采用平膜法拉伸成型,也就是先挤出成型后铸片,铸片经过二次预热再拉伸,在半固态下拉伸成膜,相对来说成型过程是一个稳态结构,因此薄膜取向度较高,特别是厚度均匀性比较好。但是现有聚乙烯原料不具备所需的分子结构不能进行双向拉伸。

二、BOPE薄膜的优点

1)具有很高的取向以及分子量取向和结晶取向,有优异的抗冲击和抗穿刺性能,穿刺强度大概提高2~5倍,特别是冲击后形变很小。

2)具有较高的拉伸强度,强度比现有吹膜提高2~8倍。两个方向都可以达到100Mpa以上。

3) BOPE先铸片后拉伸,铸片过程是快速冷却的过程,结晶结构比较细,所以光学性能好,薄膜雾度降低30%~85%,因此具有非常优异的光学性能。

4)平膜法拉伸具有很好的厚度均匀性,适合现在的高速印刷和高速复合,此外BOPE薄膜还具有一定的可撕开性。

综上所述,BOPE薄膜由于具备较好的抗针孔性能、耐低温冲击和穿刺,可以有效降低破包率,为厂家降低成本。

三、BOPE的应用

目前BOPE薄膜已经在日化包装、食品包装、农用膜等领域进行了产品应用开发,并取得一定的结果。已开发的BOPE薄膜应用包括重包装袋、食品包装、复合袋、日化袋、白膜等。

其中BOPE复合袋这方面的应用目前比较成功。BOPE与其它基材复合后,包装材料具有抗冲刺、抗冲击、强度高、耐低温等特点。由于BOPE的高强度,为包装材料减薄提供了可能。同时提高的包装强度也可以减少破包,减少包装物的浪费,降低成本。

1BOPE热封膜

 

 

BOPE专用料及薄膜的开发

                            

根据BOPE热封膜在包装材料领域应用中,对薄膜起封温度、热封强度等的要求,对薄膜热封层进行了设计,对薄膜拉伸工艺进行了优化。开发出了具有单面热封层和双面热封层结构的BOPE热封膜。目前开发的热封膜热封强度比较高,最高达到20N以上。

2BOPE复合重包装袋

我们以BOPE薄膜作为内层,复合尼龙或者PET或者BOPP,以BOPE作为内层代替现有比较厚的PE吹膜,已经成功实现以50umBOPE薄膜代替现有110umPE吹膜而做的复合重包装袋。

通过比较BOPE复合重包装性能我们可以看出,对于拉伸强度和穿刺强度这两个包装比较关键指标,以30umBOPE复合15umBOPA这样的结构复合包材,它的拉伸强度和穿刺强度已经达到甚至超过105um吹膜复合15umBOPA这样的结构,所以对于包装强度有较大的提高。

3、食品包装

BOPE专用料及薄膜的开发

                            

BOPE薄膜依然保持了PE树脂比较好的抗低温性能,玻璃化转变温度可以达到零下几十度,因此BOPE薄膜能保持比较好的低温冲击、耐针孔性,可以有效减少低温食品破包。通过比较BOPE薄膜和现有包装的低温冲击性能,可以看到,30umBOPE薄膜在零下30℃低温冲击强度,可以达到现有90umPE吹膜制备的食品包装的强度,因此BOPE薄膜用于冷冻的肉类、海鲜有一定的优势。

4BOPE替代BOPA

作为内层制备高强度的包装袋,从而替代现有比较贵的BOPA薄膜,BOPE薄膜因其高强度和高抗穿刺、抗冲击性能,可替代现有包装中的BOPA薄膜,达到保证袋体性能,大幅度降低包装成本的目的。

 

对于这方面的应用,我们大概有两种设计,一种是BOPE作为中间层,上下复合其它材料制成高强度、抗穿刺的包装袋来代替有些包装中间层用BOPA,另一个是不需要阻隔的应用下,用BOPET//BOPE结构替代BOPA//IPE(CPE)结构,不仅降低成本代替尼龙,同时达到一定的减薄效果,并具有现有IPE不具有的易撕开性。

 

BOPE专用料及薄膜的开发

 

5BOPE用于液体自立袋/甚至更大的BIB包装袋

 

 
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来源:AnyTesting