Pellicola CPP per imballaggio alimentare
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Il CPP è un film di polipropilene (PP) prodotto da un processo di estrusione di colata nell'industria delle materie plastiche. Questo tipo di film è diverso dal film BOPP (bidirezionale polipropilene) ed è un film non orientato. In senso stretto, il film CPP ha solo un certo orientamento nella direzione della direzione della macchina (MD), principalmente a causa della natura del processo. La nitidezza e la finitura eccellenti si formano sul film mediante un rapido raffreddamento su un rullo di raffreddamento.
Le caratteristiche principali del film CPP includono:
- Rispetto ad altri film come LLDPE, LDPE, HDPE, PET, PVG, ecc., Il costo è inferiore e l'uscita è più alta.
- Maggiore rigidità rispetto al film in PE.
- Eccellenti proprietà di barriera all'umidità e agli odori.
- Versatile, può essere utilizzato come film di base per materiali compositi.
- La metallizzazione è possibile.
- Come imballaggi e imballaggi di prodotti alimentari e merci, con una dimostrazione eccellente, il prodotto può ancora essere chiaramente visibile sotto la confezione.
Sebbene alcuni film in PP siano prodotti da un processo di colata per uso nel settore sanitario o come carte sintetiche contenenti cariche e altri additivi, il termine film CPP si riferisce generalmente a film ad alta definizione adatti per applicazioni come laminazione, metallizzazione e imballaggio. .
Uso corrente e potenziale utilizzo
Gli usi attuali per CPP includono: abbigliamento, maglieria e borse a fiori; sacchetti; imballaggio esterno; documenti e album fotografici; imballaggio alimentare; e film metallizzati per imballaggio barriera e decorazione.
I potenziali usi includono: blister (anziché PVC); imballaggio alimentare; confezione di caramelle (film a spirale); imballaggio farmaceutico (sacca per infusione); sostituzione di PVG in aree quali album fotografici, cartelle e documenti; carta sintetica; Rapporto di copertura; porta biglietti da visita; cartella ad anelli e composito per borsa da terra.
Le pellicole CPP sono così attraenti a causa del loro basso costo e dei loro vantaggi rispetto a materiali come PET, LLDPE e LDPE. Rispetto a LLDPE, uno spread dal 5% al 10% più una differenza di densità del 2% è interessante. Inoltre, grazie alle intrinseche proprietà di raffreddamento rapido del film cast, si possono formare eccellenti finiture e trasparenze. Questa caratteristica rende il film in PP il materiale di scelta per le applicazioni di imballaggio che richiedono l'alta definizione. Fornisce una finestra trasparente che rende i contenuti chiaramente visibili, rendendoli ideali per il mercato degli imballaggi flessibili. Dopo il trattamento corona, è facile da stampare utilizzando vari processi. Questa speciale proprietà migliora l'aspetto finale del film.
CPP è eccellente in termini di resistenza al calore. Poiché il punto di rammollimento del PP è di circa 140 ° C, il film può essere utilizzato nei campi di riempimento a caldo, busta di storta, imballaggio asettico e simili. Oltre alla resistenza agli acidi, agli alcali e ai grassi, è il materiale ideale per imballaggi di pane o laminati. La sicurezza del contatto con gli alimenti, le eccellenti prestazioni, non influenzano il sapore del cibo e possono scegliere diversi gradi di resina per ottenere le caratteristiche desiderate.
Dimensioni del mercato
Secondo le stime della GMAI, la domanda globale di materiali termoplastici nel 2001 era di 135,7 milioni di tonnellate e il PP rappresentava il 22% dell'uso totale di polimeri. Europa occidentale, Nord America e Asia sono i principali consumatori di polipropilene, che rappresentano il 78% della domanda globale. Tra questi, solo il Giappone, il Sud-Est asiatico, la Cina e la Corea del Sud hanno rappresentato il 39% della domanda totale mondiale di PP.
Secondo l'organizzazione di ricerche di mercato statunitense Freedonia Group, a partire dal 2002, la domanda totale di film in PP negli Stati Uniti ha un tasso di crescita medio annuo del 4,5%, raggiungendo 671.500 tonnellate. Tuttavia, la maggior parte dei film sopra citati appartiene al film BOPP. L'imballaggio alimentare dovrebbe rappresentare l'85% di questa domanda. Negli Stati Uniti, il film CPP non è popolare come altre regioni, ma ha recentemente iniziato a espandere il suo uso nel campo dei laminati. Secondo i dati di Borealis, il mercato dei PP dell'Europa occidentale dovrebbe raggiungere 8,1 milioni di tonnellate. Le dimensioni del mercato del film CPP nel 2003 dovrebbero raggiungere 423.000 tonnellate, le principali aree di applicazione sono i laminati e il packaging alimentare.
La pellicola in PP, in particolare quella metallica, ha un vantaggio nel mercato asiatico degli imballaggi alimentari. Ad esempio, nel 1997, la quantità di film CPP in Giappone era pari a 120.000 tonnellate.
In America Latina, i film di GPP stanno anche cominciando ad ottenere l'accettazione del mercato e stanno diventando più ampiamente utilizzati. Secondo il Gruppo Freedonia, il PP di imballaggio è di circa 400.000 tonnellate.
Per il futuro, la tendenza di sviluppo del film CPP sarà:
- Crescita della quota di mercato, calo delle quote di mercato di PVC, PS e PE;
- Un gran numero di strutture di co-estrusione viene utilizzato in applicazioni esigenti;
- migliori proprietà di tenuta;
- Problemi di elaborazione come l'incrostazione sono risolti;
- Aumento della produttività in settori come la produzione di film, le operazioni ausiliarie e l'uso finale;
- maggiore adesione del metallo;
-PP aumenta la quota di mercato nei mercati non tradizionali come dessert, insalate, cibi in scatola, polpa di frutta, snack, sacchetti di caramelle, strutture per la pelatura e pellicole per attorcigliature;
- Nel settore degli imballaggi in cui pane, biscotti, prodotti a base di pasta, snack, ecc. Non sono esigenti, come alternativa economica al film BOPP.
Attrezzatura di produzione
L'attrezzatura per la produzione di film CPP può utilizzare una linea di estrusione di getto monostrato o una linea di produzione a tre strati più flessibile. Il tipo e le specifiche dell'apparecchiatura sono determinati dal prodotto previsto e dall'uso finale del film.
La linea monostrato ha un piccolo investimento ed è adatta per la produzione di film, pellicole laminate e pellicole adesive da utilizzare in confezioni di fiori e simili. La linea di coestrusione ha un'eccellente flessibilità e può essere combinata con materiali che producono strutture di omopolimeri e copolimeri di qualità PP. Per le linee di coestrusione, ci sono anche due opzioni: usare due estrusori per produrre strutture ABA, ma ci sono alcune limitazioni; utilizzando tre estrusori, la gamma di produzione è più ampia e può essere prodotto un singolo strato. La struttura (AAA), o lo strato superficiale è coestruso con lo stesso materiale (ABA) o materiali diversi (ABC).
La maggior parte delle linee di produzione moderne che presentano un vantaggio competitivo per la produzione di pellicole CPP spesso comportano coestrusione a 3 strati standard del settore. In generale, un grande estrusore (100 mm o 150 mm) in grado di produrre uno strato strutturale voluminoso viene spesso utilizzato per produrre uno strato centrale. Lo strato superficiale è alimentato da un piccolo estrusore (60 mm o 90 mm) per ottenere una buona tenuta o prestazioni migliori nel processo di metallizzazione.
La tecnica di coestrusione viene utilizzata perché questa tecnologia può mescolare PP di diversi gradi e migliorare le caratteristiche di tenuta. Solo l'uso di additivi più costosi sullo strato superficiale può aiutare a ridurre i costi e il nucleo può essere riciclato. Se lo strato superficiale è realizzato con una speciale qualità PP, è possibile migliorare le prestazioni di laminazione e anche la quantità di fori di spillo è ridotta.
Rispetto ai film GPE (casting polietilene), la produzione di film CPP è più impegnativa e complessa. Pertanto, i requisiti di chiarezza e uniformità dello spessore devono essere considerati durante la configurazione del dispositivo. Si può dire che la matrice automatica è la chiave per garantire l'uniformità dello spessore. Tuttavia, i rulli di raffreddamento e le attrezzature di colata devono garantire un raffreddamento uniforme per garantire l'efficacia dello stampo automatico. Un design di successo assicura un contatto più stretto tra l'estratto di fusione e il rullo di raffreddamento, producendo un prodotto a pellicola più nitida.
La temperatura deve essere controllata anche dopo il trattamento corona per facilitare il trasferimento del materiale di base per evitare la formazione di rughe e difetti. Allo stesso tempo, deve essere correttamente progettato in un avvolgitore per assicurare un rotolo di materiale accurato, altrimenti il materiale si restringerà dopo l'invecchiamento, ed è facile da attaccare quando si forma il film multistrato. La bobina del PCC è arrotolata in una modalità di traferro. Allo stesso tempo, un rullo di alimentazione del film dovrebbe essere usato per controllare più precisamente la durezza della bobina.
L'utilizzo dello stampo automatico e il controllo completo del computer garantiscono un'elaborazione uniforme e riducono l'impatto delle variabili esterne sulla qualità del film. Allo stesso tempo, l'uso di un design ragionevole della vite, controllo automatico della temperatura, può controllare più accuratamente la fusione dei materiali, per evitare la formazione di particelle di condensa sulla superficie del film.
Tendenza delle apparecchiature di elaborazione
A causa della complessità del processo di produzione, l'estrusione ad alta velocità non è possibile nel processo di produzione del CPP. Sebbene Song abbia apportato grandi miglioramenti negli ultimi anni, la velocità di produzione è ancora bassa rispetto ad altri prodotti come il film allungato. Poiché la qualità del film è determinata principalmente dalle proprietà ottiche e dal numero di particelle di condensa, è necessario ridurre la velocità e migliorare la qualità per ottenere migliori benefici. Se la velocità aumenta, il tempo di raffreddamento sarà ridotto e più aria sarà intrappolata tra il film e il rullo di raffreddamento, che è in conflitto con le aspettative del mercato. Per risolvere questi problemi, sono stati sviluppati box di rammollimento e scatole del vuoto perfezionati. Per ragioni di opportunità, alcuni produttori hanno iniziato a utilizzare linee di larghezza maggiore per aumentare la capacità e ridurre la percentuale di scarti nella produzione totale. Ora, non è raro produrre una linea di produzione di rotoli principali di film CPP da 4,0 a 4,5 metri di larghezza. L'industria ha lavorato per migliorare la progettazione dell'avvolgitore per controllare accuratamente le condizioni del rullo e garantire che la bobina soddisfi le specifiche.
I componenti principali della linea di estrusione CPP includono:
- sistema di miscelazione
- estrusore (di solito 3 serie)
- Testa di alimentazione e stampo automatico
- scatola a doppio scopo sottovuoto
- attrezzatura per la colata
-Analizzatore nucleare
- stazione di elaborazione
- Rolling machine
- sistema di riciclaggio
- sistema di controllo integrato
Materiale e proprietà del film
Lo sviluppo di nuovi materiali continuerà a influenzare il mercato CPP e promuovere la crescita del mercato. I punti salienti includono:
1. Sviluppare nuovi gradi PP.
2. Utilizzo di nuove tecniche catalitiche per formare diverse strutture di materiale (sviluppate da Borealis e Basell), quali alta percentuale di cristalli cristallini, copolimeri eterofasici casuali, PP ultra-flessibile, PP ad alta fusione, ecc.
3. Il PP a base di metallocene, sviluppato da aziende come Exxon e Dow, ha un'eccellente processabilità, alta definizione, eccellente rigidità, eccellenti prestazioni di tenuta, basso contenuto di estratto e basso contenuto volatile.
Exxon ha rivelato che quando si utilizza una PP a base di metallocene, è più facile disegnare a velocità elevate rispetto a quando si utilizza il tradizionale grado Ziegler-Natta. Le pellicole CPP possono anche essere prodotte in varie combinazioni e generalmente vengono utilizzate le seguenti strutture:
Strato A: CoPP (copolimero casuale PP)
Strato B: omopolimero PP
Strato C: CoPP (temperatura di apertura della guarnizione bassa, additivo antiscivolo e additivo antibloccaggio)
Materiali diversi (copolimero casuale PP o omopolimero PP) possono essere utilizzati per ogni strato, a seconda dell'effetto desiderato e dell'uso finale. Ad esempio, se il film viene utilizzato per la metallizzazione, la laminazione o la cottura, è possibile utilizzare la stessa formulazione ma gradi diversi.
I film metallizzati devono avere eccellenti proprietà ottiche. Per un film coestruso a 3 strati da 20 micron (1 mil), il valore di foschia non deve superare il 2%. Per il film laminato e il film di storta, i valori di foschia erano rispettivamente del 2,5% e del 5%, ma era richiesta una doppia resistenza di tenuta.
Per il film kink utilizzato nella confezione di dolciumi, le caratteristiche più importanti sono le pieghe morte e la ritenzione o la memoria dei nodi. Altre applicazioni come le sacche per soluzione endovenosa possono essere utilizzate in una struttura a 3 strati e uno degli strati superficiali dovrebbe essere di alta qualità per garantire resistenza al calore e barriera contro l'umidità; lo strato centrale può essere in PP morbido e l'altra superficie può essere ad alta tenuta. Copolimero random sintetico PP.
I nuovi gradi e tecnologie PP aprono una vasta gamma di applicazioni per l'industria, sostituendo anche altri materiali tradizionali.