CPP-Folie für Lebensmittelverpackungen
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CPP ist eine Polypropylen (PP) -Folie, die in einem Gussstrangpressverfahren in der Kunststoffindustrie hergestellt wird. Diese Art von Folie unterscheidet sich von BOPP-Folie (Bidirectional Polypropylen) und ist eine nichtorientierte Folie. Streng genommen hat der CPP-Film nur eine bestimmte Ausrichtung in Maschinenrichtung (MD), hauptsächlich aufgrund der Art des Prozesses. Auf der Folie werden durch schnelles Abkühlen auf einer Kühlwalze hervorragende Klarheit und Finish erzielt.
Die Hauptmerkmale von CPP-Film sind:
- Verglichen mit anderen Filmen wie LLDPE, LDPE, HDPE, PET, PVG usw. sind die Kosten niedriger und der Ausstoß höher.
- Höhere Steifigkeit als PE-Folie.
- Ausgezeichnete Feuchtigkeits- und Geruchssperreigenschaften.
- Vielseitig einsetzbar, kann als Basisfolie für Verbundwerkstoffe verwendet werden.
- Metallisierung ist möglich.
- Als Lebensmittel- und Warenverpackung und Verpackung mit hervorragender Demonstration kann das Produkt unter der Verpackung noch gut sichtbar sein.
Obwohl einige PP-Filme durch ein Gießverfahren zur Verwendung im Sanitärbereich oder als synthetische Papiere hergestellt werden, die Füllstoffe und andere Additive enthalten, bezieht sich der Begriff CPP-Folie im Allgemeinen auf hochauflösende Filme, die sich für Anwendungen wie Laminieren, Metallisieren und Verpacken eignen. .
Derzeitige Nutzung und mögliche Nutzung
Derzeitige Anwendungen für CPP umfassen: Kleidungsstücke, Strickwaren und Blumensäcke; Taschen; Umverpackung; Dokumente und Fotoalben; Lebensmittelverpackung; und metallisierte Folien zum Verpacken und Dekorieren von Barrieren.
Mögliche Anwendungen sind: Blisterverpackung (anstelle von PVC); Lebensmittelverpackung; Verpackungen für Süßigkeiten (gedrehte Folie); pharmazeutische Verpackung (Infusionsbeutel); Ersetzen von PVG in Bereichen wie Fotoalben, Ordnern und Dokumenten; synthetisches Papier; Berichtsumschlag; Geschäftskartenhalter; Ringmappe und Standbeutelkomposit.
CPP-Folien sind aufgrund ihrer geringen Kosten- und Preisvorteile gegenüber Materialien wie PET, LLDPE und LDPE so attraktiv. Verglichen mit LLDPE ist eine Streuung von 5% bis 10% plus eine Dichtedifferenz von 2% attraktiv. Darüber hinaus können aufgrund der inhärenten schnellen Abkühlungseigenschaften des Gießfilms ein hervorragendes Finish und eine hervorragende Transparenz gebildet werden. Dieses Merkmal macht PP-Folien zum Material der Wahl für Verpackungsanwendungen, die eine hohe Auflösung erfordern. Es bietet ein transparentes Fenster, das den Inhalt deutlich sichtbar macht und somit ideal für den flexiblen Verpackungsmarkt ist. Nach der Koronabehandlung ist es einfach, mit verschiedenen Verfahren zu drucken. Diese besondere Eigenschaft verbessert das endgültige Erscheinungsbild des Films.
CPP weist eine hervorragende Wärmebeständigkeit auf. Da der PP-Erweichungspunkt etwa 140 ° C beträgt, kann die Folie in den Bereichen Heißabfüllung, Retortenbeutel, aseptische Verpackung und dergleichen verwendet werden. Plus Säure-, Alkali- und Fettbeständigkeit, die es zum bevorzugten Material für Brotverpackungen oder Laminate macht. Die Sicherheit beim Kontakt mit Lebensmitteln, die ausgezeichnete Leistung, beeinflusst den Geschmack des Lebensmittels nicht und kann verschiedene Harzqualitäten auswählen, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
Marktgröße
Nach Schätzungen von GMAI betrug die weltweite Nachfrage nach Thermoplasten im Jahr 2001 135,7 Millionen Tonnen, und PP machte 22% des gesamten Polymerverbrauchs aus. Westeuropa, Nordamerika und Asien sind mit 78% der weltweiten Nachfrage die Hauptabnehmer von Polypropylen. Unter ihnen entfielen nur 39% der weltweiten PP-Nachfrage auf Japan, Südostasien, China und Südkorea.
Laut der amerikanischen Marktforschungsorganisation Freedonia Group hat die Gesamtnachfrage nach PP-Folien in den Vereinigten Staaten ab 2002 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 4,5% auf 671.500 Tonnen. Die meisten der oben genannten Filme gehören jedoch zum BOPP-Film. Es wird erwartet, dass 85% dieses Bedarfs auf Lebensmittelverpackungen entfallen. In den Vereinigten Staaten ist CPP-Folie nicht so beliebt wie in anderen Regionen. In letzter Zeit hat jedoch der Einsatz von Laminaten zugenommen. Nach Angaben von Borealis wird der westeuropäische PP-Markt voraussichtlich 8,1 Millionen Tonnen erreichen. Die Marktgröße von CPP-Folien wird 2003 voraussichtlich 423.000 Tonnen erreichen. Die Hauptanwendungsbereiche sind Laminate und Lebensmittelverpackungen.
Das Gießen von PP-Folien, insbesondere von Metallen, hat im asiatischen Markt für Lebensmittelverpackungen einen Vorteil. 1997 betrug die Menge an CPP-Filmen in Japan 120.000 Tonnen.
In Lateinamerika gewinnen GPP-Filme zunehmend an Akzeptanz und werden immer häufiger eingesetzt. Nach Angaben der Freedonia-Gruppe beträgt das Verpackungs-PP rund 400.000 Tonnen.
Für die Zukunft wird der Entwicklungstrend von CPP-Film sein:
- Marktanteilswachstum, PVC-, PS- und PE-Marktanteil nimmt ab;
- Eine große Anzahl von Coextrusionsstrukturen wird in anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt.
- verbesserte Dichtungseigenschaften;
- Verarbeitungsprobleme wie Fouling werden gelöst;
- Steigerung der Produktivität in Bereichen wie Filmproduktion, Hilfsbetrieb und Endverwendung;
- verbesserte Metallhaftung;
-PP erhöht den Marktanteil in nicht-traditionellen Märkten wie Desserts, Salaten, Konserven, Fruchtfleisch, Snacks, Bonbonbeutel, Peeling-Strukturen und Knickfolien;
- Im Verpackungsbereich, wo Brot, Kekse, Teigwaren, Snacks usw. nicht als anspruchsvolle Alternative zu BOPP-Folien gefordert werden.
Produktionsausrüstung
Die CPP-Folienproduktionsanlage kann eine einschichtige Gießstrangpresslinie oder eine flexiblere dreischichtige Produktionslinie verwenden. Der Typ und die technischen Daten des Geräts werden durch das beabsichtigte Produkt und die Verwendung des Films bestimmt.
Die Einschichtanlage ist eine kleine Investition und eignet sich zur Herstellung von Folien, Laminatfolien und Klebefilmen zur Verwendung in Blumenverpackungen und dergleichen. Die Coextrusionsanlage hat eine ausgezeichnete Flexibilität und kann mit Materialien kombiniert werden, die PP-Strukturen von Homopolymeren und Copolymeren erzeugen. Für Coextrusionsanlagen gibt es auch zwei Möglichkeiten: Verwendung von zwei Extrudern zur Herstellung von ABA-Strukturen, es gibt jedoch einige Einschränkungen; mit drei extrudern ist das produktionsspektrum breiter und es kann eine einzige schicht hergestellt werden. Die Struktur (AAA) oder die Oberflächenschicht wird mit dem gleichen Material (ABA) oder unterschiedlichen Materialien (ABC) coextrudiert.
Bei den meisten modernen Produktionslinien, die einen Wettbewerbsvorteil bei der Herstellung von CPP-Folien haben, handelt es sich häufig um branchenübliche 3-Schicht-Coextrusion. Im Allgemeinen wird häufig ein großer Extruder (100 mm oder 150 mm) verwendet, der eine voluminöse Strukturschicht erzeugen kann, um eine Kernschicht herzustellen. Die Oberflächenschicht wird durch einen kleinen Extruder (60 mm oder 90 mm) zugeführt, um eine gute Versiegelung oder eine bessere Leistung im Metallisierungsprozess zu erreichen.
Die Coextrusionstechnik wird verwendet, da diese Technologie PP verschiedener Sorten mischen und die Dichtungseigenschaften verbessern kann. Nur die Verwendung von teureren Additiven auf der Oberflächenschicht kann zur Kostensenkung beitragen und die Kernschicht kann recycelt werden. Wenn die Oberflächenschicht aus einer speziellen PP-Qualität hergestellt wird, kann die Laminierleistung verbessert werden und die Anzahl der Nadelstiche ist ebenfalls gering.
Im Vergleich zu GPE-Folien (Casting Polyethylen) ist die Herstellung von CPP-Folien anspruchsvoller und komplexer. Daher sollten die Anforderungen an Klarheit und Gleichmäßigkeit der Dicke bei der Konfiguration des Geräts berücksichtigt werden. Man kann sagen, dass die automatische Matrize der Schlüssel zur Sicherstellung der Gleichmäßigkeit der Dicke ist. Kühlwalzen und Gießanlagen müssen jedoch eine gleichmäßige Kühlung gewährleisten, um die Wirksamkeit der automatischen Form zu gewährleisten. Ein erfolgreiches Design sorgt für einen engeren Kontakt zwischen dem Schmelzextrakt und der Kühlwalze, wodurch ein schärferes Filmprodukt entsteht.
Die Temperatur muss auch nach der Koronabehandlung kontrolliert werden, um die Übertragung des Basismaterials zu erleichtern, um die Bildung von Falten und Defekten zu vermeiden. Gleichzeitig muss es richtig in einen Wickler eingebaut werden, um eine genaue Materialrolle zu gewährleisten. Andernfalls schrumpft das Material nach der Alterung und kann leicht verklebt werden, wenn der mehrschichtige Film gebildet wird. Die CCP-Spule wird in einen Luftspaltmodus gerollt. Gleichzeitig sollte eine Filmvorschubrolle verwendet werden, um die Härte der Spule genauer zu steuern.
Die Verwendung eines automatischen Werkzeugs und einer vollständigen Computersteuerung gewährleistet eine einheitliche Verarbeitung und reduziert den Einfluss externer Variablen auf die Filmqualität. Zur gleichen Zeit kann die Verwendung einer vernünftigen Schneckenkonstruktion, einer automatischen Temperatursteuerung, das Schmelzen von Materialien genauer steuern, um die Bildung von Kondensationsteilchen auf der Oberfläche des Films zu vermeiden.
Trend der Verarbeitungstechnik
Aufgrund der Komplexität des Produktionsprozesses ist im CPP-Produktionsprozess keine Hochgeschwindigkeits-Extrusion möglich. Obwohl sich Song in den letzten Jahren stark verbessert hat, ist die Produktionsgeschwindigkeit im Vergleich zu anderen Produkten wie Stretchfolie immer noch gering. Da die Qualität des Films hauptsächlich von den optischen Eigenschaften und der Anzahl der Kondensatteilchen bestimmt wird, ist es erforderlich, die Geschwindigkeit zu reduzieren und die Qualität zu verbessern, um bessere Vorteile zu erzielen. Wenn die Geschwindigkeit erhöht wird, verkürzt sich die Abkühlzeit und es wird mehr Luft zwischen Film und Kühlwalze eingeschlossen, was den Erwartungen des Marktes widerspricht. Um diese Probleme zu lösen, wurden verbesserte Erweichungskästen und Vakuumkästen entwickelt. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit haben einige Hersteller begonnen, Linien mit größerer Breite zu verwenden, um die Kapazität zu erhöhen und den Anteil des Schrotts an der Gesamtproduktion zu reduzieren. Nun ist es nicht ungewöhnlich, eine Produktionslinie von CPP-Folienhauptrollen mit einer Breite von 4,0 bis 4,5 Metern herzustellen. Die Industrie hat daran gearbeitet, das Design des Wicklers zu verbessern, um die Walzbedingungen genau zu steuern und sicherzustellen, dass die Spule den Spezifikationen entspricht.
Die Hauptkomponenten der CPP-Extrusionslinie sind:
- Mischsystem
- Extruder (normalerweise 3 Sätze)
- Vorschubkopf und automatischer Würfel
- Vakuum-Zweifach-Box
- Gießausrüstung
-Kernanalysator
- Bearbeitungsstation
- Walzmaschine
-Recyclingsystem
- integriertes Kontrollsystem
Material- und Folieneigenschaften
Die Entwicklung neuer Materialien wird den CPP-Markt weiterhin beeinflussen und das Marktwachstum fördern. Highlights sind:
1. Entwickeln Sie neue PP-Typen.
2. Verwendung neuer katalytischer Techniken zur Bildung unterschiedlicher Materialstrukturen (entwickelt von Borealis und Basell), wie hochkristallines PP, statistische heterophasische Copolymere, hochflexibles PP, PP mit hoher Schmelzfestigkeit usw.
3. Auf Metallocen basierendes PP, das von Unternehmen wie Exxon und Dow entwickelt wird, weist eine hervorragende Verarbeitbarkeit, hohe Definition, hervorragende Steifigkeit, hervorragende Abdichtungsleistung, einen geringen Extraktgehalt und einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen auf.
Exxon zeigte, dass bei Verwendung von PP auf Metallocenbasis das Ziehen bei hohen Geschwindigkeiten einfacher ist als bei der Verwendung der traditionellen Ziegler-Natta-Sorte. CPP-Filme können auch in verschiedenen Kombinationen hergestellt werden, wobei im Allgemeinen die folgenden Strukturen verwendet werden:
Schicht A: CoPP (statistisches Copolymer PP)
Schicht B: Homopolymer PP
Schicht C: CoPP (niedrige Siegelinitiierungstemperatur, Gleitmittel und Antiblockieradditiv)
Je nach gewünschtem Effekt und Verwendungszweck können für jede Schicht unterschiedliche Materialien (Random-Copolymer PP oder Homopolymer PP) verwendet werden. Wenn der Film beispielsweise zum Metallisieren, Laminieren oder Kochen verwendet wird, kann dieselbe Formulierung, aber unterschiedliche Qualitäten verwendet werden.
Metallisierte Filme müssen hervorragende optische Eigenschaften haben. Für eine co-extrudierte 3-Schicht-Folie mit 20 Mikron (1 mil) sollte der Trübungswert 2% nicht überschreiten. Für den Laminatfilm und den Retortenfilm betrugen die Trübungswerte 2,5% bzw. 5%, jedoch war eine doppelte Siegelfestigkeit erforderlich.
Für die in Süßwarenverpackungen verwendete Knickfolie sind die wichtigsten Eigenschaften tote Falten und Knickstau oder Gedächtnis. Andere Anwendungen, wie IV-Lösungsbeutel, können in einer dreischichtigen Struktur verwendet werden, und eine der Oberflächenschichten sollte einen hohen Kristallgehalt aufweisen, um Wärmebeständigkeit und Feuchtigkeitssperre sicherzustellen; Die Kernschicht kann aus weichem PP bestehen und die andere Oberfläche kann hochdicht sein. Synthetisches statistisches Copolymer PP.
Die neuen PP-Typen und -Technologien eröffnen der Industrie ein breites Anwendungsspektrum und ersetzen sogar andere traditionelle Materialien.