食品包装专用CPP薄膜

　　CPP 是塑胶工业中通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯(PP)薄膜。该类薄膜与BOPP(双向聚丙烯)薄膜不同，属非取向薄膜。严格地说，CPP薄膜仅在纵向 (MD)方向存在某种取向，主要是由于工艺性质所致。通过在冷铸辊上快速冷却，在薄膜上形成优异的清晰度和光洁度。 
　
　　CPP薄膜的主要特性包括： 

　　-与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比，成本更低，产量更高。 
　　-比PE薄膜挺度更高。 
　　-水气和异味阻隔性优良。 
　　-多功能，可作为复合材料基膜。 
　　-可进行金属化处理。 
　　-作为食品和商品包装及外包装，具有优良的演示性，可使产品在包装下仍清晰可见。   

    虽然有些PP薄膜通过流延工艺进行生产，用于卫生领域或作为含填料和其他添加剂的合成纸，但是CPP薄膜一词通常指适用于层压、金属化和包装等应用领域的高清晰度薄膜。

　　当前用途和潜在用途 

    CPP的当前用途包括：服装、针织品和花卉包装袋；小袋；外包装；文件和相册薄膜；食品包装；及适用于阻隔包装和装饰的金属化薄膜。   

    潜在用途则包括：泡罩包装(代替PVC)；食品外包装；糖果外包装(扭结膜)；药品包装(输液袋)；在相册、文件夹和文件等领域代替PVG；合成纸；不干胶带；报告封面；名片夹；圆环文件夹以及站立袋复合材料。 

　　CPP 薄膜具有如此大的吸引力，是因为成本低，与PET、LLDPE、LDPE等材料相比，具有价格优势。与LLDPE相比，5％~10％的价差另加2％的密度差异是吸引之处。再者，由于流延薄膜内在的快速冷却性质，可形成优异的光洁度和透明度。对于要求清晰度较高的包装用途而言，这一特性使PP薄膜成为首选材料。它能提供透明窗口，使内装物清晰可见，特别适合于软包装市场。通过电晕处理后，便于使用各种工艺进行印花。这一特性能改善薄膜的最终外观。   

    CPP 耐热性优良。由于PP软化点大约为140℃，该类薄膜可应用于热灌装、蒸煮袋、无菌包装等领域。加上耐酸、耐碱、耐油脂性能优良，使之成为面包产品包装或层压材料等领域的首选材料。其食品接触性安全，演示性能优良，不会影响内装食品的风味，并可选择不同品级的树脂以获得所需的特性。
市场规模 

    据GMAI估计，2001年全球热塑性塑料需求量为1．357亿吨，PP占聚合物总用量的22％。西欧、北美和亚洲是聚丙烯的主要消费地，占全球总需求量的78％。其中，仅日本、东南亚、中国和韩国就占全球PP总需求量的39％。 

     按照美国市场研究机构Freedonia Group预测，截止2002年，美国PP薄膜总需求量大约有4．5％的平均年增长率，达到671,500吨。然而，上述薄膜大多数属于BOPP薄膜。食品包装预计占这一需求量的85％。在美国，CPP薄膜不及其他地区流行，不过，最近也丌始扩大在层压材料领域的用途。根据Borealis数字显示，西欧PP市场预计达810万吨。CPP薄膜2003年的市场规模预计达423,000吨，主要应用领域是层压材料和食品包装。   

　　流延PP簿膜，尤其是金属化品级，在亚洲食品包装市场极具优势。例如，1997年日本CPP薄膜用量高达120,000吨。 

    在拉丁美洲，GPP薄膜也开始受市场青眯，应用越来越广泛。据Freedonia Group预测，包装用PP达400,000吨左右。 

　　对于未来，CPP薄膜发展趋势将是： 

　　-市场份额增长，PVC、PS和PE市场份额随之下降； 
　　-在要求较高的应用领域，大量采用共挤结构； 
　　-封合特性改进； 
　　-积垢等加工问题得以解决； 
　　-薄膜生产、辅助操作和最终用途等领域生产效率提高； 
　　-金属粘合性增强； 
　　-PP在甜品、色拉、冷冻食品罐盖、果浆、小吃、糖果小袋、剥离结构、扭结薄膜等非传统的市场上增大市场份额； 
　　-在面包、饼干，面食制品、点心等要求不高的包装领域，作为一种成本低廉的选择方案，代替BOPP薄膜。

　　生产设备 

    CPP薄膜生产设备可采用单层流延挤塑线，也可采用更为灵活的成套3层生产线。设备的种类和规格由预期生产的产品和薄膜最终用途决定。 

     单层线投资较小，适于生产用于花卉包装等用途的薄膜、层压薄膜和胶粘薄膜。共挤线具有优异的灵活性，可结合生产均聚物和共聚物PP级结构的材料。对于共挤线来说，也有两种选择方案：采用两台挤塑机组合，能生产ABA结构，但存在某些局限性；采用三台挤塑机组合，生产范围更广，能生产单层结构(AAA)，或表层采用相同材料(ABA)或不同材料(ABC)共挤结构。

    用于生产CPP薄膜、具有竞争优势的多数现代型生产线往往涉及行业标准级的3 层共挤。通常情况下，往往采用能生产膨体型结构层的大型挤塑机(100毫米或150毫米)生产芯层。表层由小型挤塑机(60毫米或90毫米)喂料，可在金属化过程中获得良好的密封性或性能更佳的特别效果。 

    采用共挤技术是由于这种技术能混合不同品级的PP，可提高封合特性。仅在表层采用价格较高的添加剂，有助降低成本，而且芯层能采用回用材料。如果表层采用特种PP品级，则可提高层压性能，其针孔量也小。 

　　与GPE (流延聚乙烯)薄膜相比，CPP薄膜生产要求更高更复杂。因此，设备配置时，应考虑清晰度和厚度均匀性的要求。可以说，自动模头是确保厚度均匀性的关键。然而，冷铸辊和铸塑装置必须确保均匀冷却，才能保证自动模头的效果。采用成功的设计，可确保熔体萃取物和冷铸辊之间更加紧密地接触，生产出清晰度更高的薄膜产品。 

    电晕处理后还必须控制温度，以便于基料输送，避免形成皱褶和缺陷。同时，必须妥善设计成卷机，才能确保材料准确成卷，否则材料老化后会收缩，易于在多层薄膜形成时粘连。CCP卷材通过气隙模式成卷。同时，还应采用送膜辊，以便更加精确地控制卷材硬度。 

    采用自动模头和全程计算机控制，可确保加工流程均匀一致，降低外部变数对薄膜质量造成的影响。同时，采用合理的螺杆设计，自动控温，可更加准确地控制物料熔融，避免在薄膜表面形成凝粒。
加工设备趋势 

     由于生产工艺十分复杂，CPP生产过程中并不能实现高速挤塑。虽然近年宋获得了很大改进，但是与拉伸薄膜等其他产品相比，生产速度仍然较低。由于薄膜质量主要决定于光学特性和凝粒个数，因此，必须降低速度，提高质量，才能取得更好的效益。如果加快速度，会缩短冷却时间，让更多空气夹入薄膜和冷铸辊之间，这与市场预期存在冲突。为解决这些问题，现已开发出改进型软化箱和真空箱。作为权宜之计，有些生产商开始采用宽度更大的生产线，以增大容量，以及降低边角料在总产出中的比例。现在，生产4．0~4．5米宽的CPP薄膜主卷的生产线并不少见。业界一直致力于改进成卷机设计，以便准确控制成卷条件，确保卷材符合规范。 

　　CPP挤塑线主要部件包括： 

　　-混合系统 
　　-挤出机(通常为3套) 
　　-供料头和自动模头 
　　-软化-真空两用箱 
　　-铸塑装置 
　　-核子测定仪 
　　-处理站 
　　-成卷机 
　　-回收系统 
　　-综合控制系统

　　材料和薄膜特性 

　　新型材料的开发将不断影响CPP市场，促进市场增长。突出趋势包括： 

　　1．开发新型PP品级。 
　　2．采用新型催化技术，形成不同的材料结构(由Borealis及Basell开发)，如高结晶PP、无规多相共聚物、超柔性  PP、高熔体强度PP等。 
　　3．茂金属基PP，该类材料由Exxon和Dow等公司开发，加工性优良、清晰度高、挺度优良、密封性能优良、萃取物含量低及挥发分含量低。   

    Exxon透露，与采用传统型Ziegler-Natta品级相比，采用茂金属基PP时，在高速加工时更容易牵伸。亦可通过各种组合生产CPP薄膜，一般多采用以下结构： 

　　A层：CoPP(无规共聚物PP) 
　　B层：均聚物PP 
　　C层：CoPP(低封合引发温度，滑爽剂和防粘连添加剂) 

    各层可选用不同的材料(无规共聚物PP或均聚物PP)，具体根据所需的效果及最终用途而定。例如：如果薄膜用于金属化处理、层压或蒸煮用途，可采用相同的配方但不同的品级。

   金属化薄膜要求具备优异的光学特性，对于20微米(1密尔)3层共挤薄膜，光雾度值不能超过2％。对于层压类薄膜和蒸煮类薄膜，光雾度值分别为2．5％和5％，但是要求具备双倍的封合强度。 

    对于糖果包装所用的扭结薄膜，最重要的特性是死褶和扭结保留性或记忆性。IV溶液袋等其他用途可采用3层结构，而其中一层表层应采用高结晶品级，以确保耐热性和水气阻隔性；其芯层可采用柔软级PP，另一表层可采用高封合性无规共聚物PP。