劉軍剛
目前,可口可樂公司是最大的PE熱收縮彩膜使用者之一,也是PE熱收縮膜減薄化的倡導者,其制定了比較完整的PE熱收縮彩膜產品標準和應用測試流程。下面,筆者將對此進行分析,以供行業(yè)人士共同學習。
熱收縮彩膜產品標準
PE熱收縮彩膜的產品標準主要包括外觀與氣味要求、尺寸與偏差、印刷要求、物理機械性能、包裝與儲存要求等方面,通過制定相應的技術參數(shù)來作為標準指標。所以,技術參數(shù)的制定直接影響PE熱收縮彩膜的性能和應用效果。例如:摩擦系數(shù)(COF)可以作為衡量PE熱收縮彩膜滑爽性的指標,當PE熱收縮彩膜的COF定義為0.15~0.25時,說明該膜比較滑爽,適用于高速生產線。
針對比較滑爽的PE熱收縮彩膜,放卷方式的選擇也是影響其質量的重要因素之一。如果在膜包機上采用如圖1所示的A放卷方式(放料處有懸臂式筒芯),可有效避免走料打滑,保證PE熱收縮彩膜的放料、走料、裹包等動作更加順暢;如果采用圖2所示的B放卷方式(放料處無懸臂式筒芯),則會發(fā)生PE熱收縮彩膜打滑和圖案錯位的問題。而且,當PE熱收縮彩膜的COF較低時,在運輸、搬運等過程中出現(xiàn)倒垛的風險就會加大。而當PE熱收縮彩膜的COF定義為0.50~0.65時,PE熱收縮彩膜在膜包機上完成走料、裹包、傳送等動作的難度將會加大,嚴重時甚至會發(fā)生倒瓶現(xiàn)象。
另外,還有一些重要的技術指標,如拉伸強度可衡量PE熱收縮彩膜的整體強度;收縮率、收縮力可衡量膜包的松緊及收縮條件;霧度、透光率、光澤度可衡量膜的外觀和光學性能。PE熱收縮彩膜的主要技術指標及參考值如表1所示。
收縮率的測試方法
收縮率是PE熱收縮彩膜的關鍵技術指標之一,其測試方法如下。
1.主要儀器
規(guī)格為100mm×100mm的取樣器、樣品夾、電熱恒溫油槽、冷水槽。
2.測試步驟
(1)取樣
用規(guī)格為100mm×100mm的取樣器(如圖3)在需要檢測的PE熱收縮彩膜上裁切大小為100mm×100mm的樣品,此時注意取樣器應與PE熱收縮彩膜的縱向相平行。取樣時應在樣品表面標記上橫向、縱向,測量的尺寸要精確到1mm,分別在PE熱收縮彩膜的不同區(qū)域取3個樣品。
(2)升溫
將電熱恒溫油槽升溫至130℃,并使其保持恒溫。
(3)裝樣
將樣品放入樣品夾,如圖4所示。
(4)測試
將裝好樣品的樣品夾置入電熱恒溫油槽中,記時20秒。取出后將樣品放入冷水中冷卻5秒(如圖5)。
(5)測量并計算
用直尺測量并記錄測試后樣品(如圖6)橫向、縱向的長度,精確到1mm,按照式(1)分別計算出樣品橫向和縱向的收縮率。
S=(L0-L)/L0×100 式(1)
其中,S為收縮率(%);L0為加熱前樣品長度(mm);L為加熱后樣品長度(mm)。
通過PE熱收縮彩膜收縮率的測試可以看出,每項技術指標的制定要能充分反映出產品的特性和質量,更要符合具體集束產品的包裝要求,抓住關鍵技術指標的控制,在制定技術指標時,不推薦面面俱到,以免缺乏可操作性,而無法實現(xiàn)正常測試。
應用測試流程
PE熱收縮彩膜的應用測試流程主要有:試機前準備階段、在線測試階段、堆垛測試階段、運輸測試階段、批量驗證階段,具體內容見表2。其中,在線測試是比較重要的測試項目之一,其與PE熱收縮彩膜的生產工藝有著直接聯(lián)系。PE熱收縮彩膜的一般工藝流程為:上料→放料→電眼跟蹤→走料(分切)→裁切(單張)→裹包→加熱收縮→加速冷卻→自然冷卻→碼垛→堆垛。收縮過程是PE熱收縮彩膜在膜包機上的重要環(huán)節(jié),其中,裹包、加熱收縮、加速冷卻過程則是三個關鍵步驟,如圖7~圖9所示。
PE熱收縮彩膜的發(fā)展趨勢
目前,亞洲PE熱收縮彩膜市場以7.6%的年均增長率遠遠領先于歐洲和美洲,而中國占亞洲地區(qū)PE熱收縮彩膜市場總量的43%。而且在飲料、純凈水、啤酒等飲品快速增長的推動下,中國PE熱收縮彩膜市場正保持7.3%的年均增長率,并已成為亞太地區(qū)最大的PE熱收縮彩膜消費市場。另外,印度PE熱收縮彩膜市場的年均增長率在10%~12%,未來3~5年印度也將成為亞洲地區(qū)PE熱收縮彩膜消費大國。由此看來,中國PE熱收縮彩膜市場前景比較樂觀,未來5年比較有利的發(fā)展方向和趨勢有如下幾個方面。
(1)PE熱收縮彩膜將取代彩色紙箱繼續(xù)深入飲料、純凈水、啤酒等市場領域,發(fā)揮其成本優(yōu)勢。
(2)PE熱收縮彩膜未來主要朝著減薄化、減量化的方向發(fā)展,相信必定會提高市場對其的認可度。同時,許多品牌制造商也看準了PE熱收縮彩膜市場,對其投入了高度的關注和極高的推廣熱情。
(3)高性能多層共擠PE熱收縮彩膜將大面積代替單層PE熱收縮彩膜,這就要求高性能的PE原料和優(yōu)化的配方設計,并確保關鍵技術指標的制定,以提升PE熱收縮彩膜的質量,并滿足其對減薄化等方面的需求。
(4)充分發(fā)揮PE熱收縮彩膜的印刷效果、收縮效果、光學性能優(yōu)勢,如高光澤度、高透明性、低霧度,提升貨架展示效果,以提升產品的附加值。
(5)PE熱收縮彩膜的應用測試流程亟待優(yōu)化,按照集束產品包裝特點進行產品分類,規(guī)范產品的標準和驗證方案。
(6)PE熱收縮彩膜的包裝功能性可以拓寬,以保護內容物品質和便于操作為目標,如防紫外線、抑制微生物生長、設計便于拆包的易撕裂線、加裝提手等。
如今,PE熱收縮彩膜包裝憑借明顯的優(yōu)勢,已逐漸被市場認可,更重要的是,采用寬幅柔印工藝進行生產,產品更加安全,生產過程更加環(huán)保。由此可以預見,PE熱收縮彩膜具備良好的市場前景,相信在全行業(yè)的共同努力下,PE熱收縮彩膜必定會迎來更加燦爛的明天。endprint