多峰技术优化POF聚烯烃收缩薄膜的性能

摘要：包装工业中常使用到的聚烯烃收缩薄膜（POF），是一种由聚烯烃制成的高清晰度薄膜。这种薄膜在用于包装各种形状、规格和重量的展示品时表现出了优越的性能，使其不但适用于保护产品，还能提高包装产品的顾客吸引力。博禄公司的Borstar多峰技术通过对POF进行产品性能升级，在为产品带来增值效应的同时，还显著增加了成本效益。 “收缩包装”即采用热塑性薄膜将单个或一组物品包装在一起。薄膜受热时紧缩，形成一种绷紧的、轮廓分明的环绕式包装

20世纪60年代早期，作为一种新型消费品包装技术，收缩包装的概念在大多数发达国家备受青睐。随着该技术扩展到捆绑、托盘包装以及大型货物包装等其他功能性应用中，这项工艺不断取得骄人的成就。如今，在各种不同的工业产品和消费品包装程序中，收缩包装技术已成为使用率最高的技术选择之一。

收缩薄膜的显著特点就在于其具备一种能力，在受到某种程度的加热后会出现收缩，或受约束时在膜内会产生收缩张力。在封装时，当包装后的产品经过热空气/热水收缩炉时，这种收缩能力就被激发出来。它使得薄膜在产品周围收缩，形成一个绷紧的高清晰包装，以贴合产品外形。这种技术在满足功能需求的同时也可保持产品美观。 POF收缩膜的结构和性能

POF是一种强韧、高清晰的双向拉伸热塑性多层聚烯烃薄膜，其纵向与横向收缩率均大于60%，大量用于力学、光学、收缩和防护性能等具有特殊属性要求

的包装应用上。POF的厚度通常为12~30μm，有3~5层的薄膜，由表层和芯层构成。

POF的表层采用三元共聚PP/无规共聚PP以达到高清晰度（＜2.5%）、高光泽度和低温密封性，此类PP制品与PE制品粘合效果最好。一般，表层的厚度占薄膜总厚度的20%~40%，其均匀的厚度与相同的配置材料使得薄膜在收缩包装过程中具备双延薄膜的特性，从而可实现均匀的收缩。聚丙烯的选择十分关键，如选择不当则会在第一次膜泡形成时出现皱褶，从而造成生产损耗。

POF的芯层主要由线性低密度聚乙烯（LLDPE）或LLDPE/低密度聚乙烯（LDPE）混合物组成，以提供高撕裂强度和膜泡稳定性。为了进一步提高抗刺穿性，可在芯层LLDPE中加入少量乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）。一般，芯层的厚度占薄膜总厚度的60%~80%。

作为“新一代”的展示包装材料，POF具备多项增强型物理特性和性能特点，包括：

1. 较强的收缩力（收缩时薄膜作用于横截面单位面积内的作用力）； 2. 较高的自由收缩程度（在材料不受约束的情况下表面面积的自动缩小）； 3. 较高的抗张强度（薄膜破裂前作用于单位面积上的最大作用力）； 4. 良好的密封性和收缩温度曲线（随温度变化的收缩程度）； 5. 极佳的视觉美感（高光泽度、低雾度和材料透明度）；

6. 卓越的尺寸稳定性（在各种储存条件下均能保持薄膜原始尺寸的能力）； 7. 极好的撕裂萌生与撕裂强度（薄膜开始撕裂以及撕裂扩大时，作用于薄膜上的力度）。 POF双泡制造法

一般，收缩膜可朝一个方向收缩（同一方向或单向），也可朝相对两个方向收缩（双向）。当薄膜受热时，分子由初始的无规则排列转为定向排列，薄膜即被拉伸；冷却薄膜，以保持其特性直至二次加热；再次冷却薄膜，使其回复至初始尺寸。

采用拉幅法或泡管法，均可使薄膜实现大幅度取向。通常，拉幅法用于生产各种热定型产品，最常见的就是双轴向聚乙烯（PE）。热定型是指，对在受约束状态下的薄膜进行再加热，从而破坏其收缩性能的工艺过程。

不过，大多数POF都是采用“双泡法”吹膜技术制成，这种方法有时也称为泡管法。泡管法制造出来的POF的性能明显优于其他收缩膜，其收缩更平衡、清晰度和光泽度更高，且保持力更强。其工艺过程为，将由泡管法制成的初管膜挤出至内部（或外部）芯棒上，并用水冷却初管膜或第一膜泡。当初管膜冷却后，对其再加热，并用足以使气球膨胀的空气量进行吹制，形成第二膜泡。吹气充胀时，薄膜在横向和纵向上被拉伸，因此管膜同时朝两个方向拉伸，即双轴向。通常，加热需在薄膜的拉伸温度范围内进行，不同聚合物的拉伸温度不同，但都高于室温而低于聚合物的熔化温度。

为达到最大的密封强度和最佳的防护性能，POF通常为3层或5层厚的薄膜。制造POF的基本步骤如下：

1. 在每层都掺入聚合物，表层使用三元共聚PP/无规共聚PP以达到高光泽度、低温密封强度、高抗张强度、硬挺度和高透明度。芯层主要由LLDPE或LLDPE/LDPE混合物组成，具有抗刺穿性、膜泡稳定性、收缩均匀且撕裂强度高等特点。 2. 从环形模头中挤出多层共挤的多层膜泡。 3. 用冷却水对膜泡进行淬火。 4. 将膜泡置于加热器上的预热区。

5. 在接近软化点但低于熔点的温度下拉伸第一膜泡。在纵向和横向上同时进行拉伸以达到收缩均衡，纵向和横向的拉伸比通常为5~8倍。 6. 将拉伸状态下的薄膜置于冷却辊上降温。 7. 在复卷机上收卷薄膜。

在定向拉伸前，管膜的分子随意缠绕，没有规则的定位。然而，当对其施加一个拉力时，不规则区内的分子链就被调整到取向方向。适当冷却可使分子在此状态下冻结，再进行充分加热分子链就会退缩回去。这种特殊的拉伸和冷却工艺使得薄膜再次遇热后，能为产品的紧致包装提供所需的收缩。与同类工艺相比，采用双泡法制造POF具有如下优点：

1. 环保、安全：采用此法生产的POF符合美国食品及药物管理局有关食品接触材料的标准，收缩过程不会产生有毒气体，且可循环再利用； 2. 具有高清晰度和光泽度，其纵向/横向收缩率高； 3. 可有效阻挡湿气、灰尘，以及O2等气体； 4. 质地轻薄且强韧，膜厚分布均匀；

5. 具有良好的热封性能和强抗穿刺性，相比其他收缩膜更耐损； 6. 保质期较长。不同于PVC收缩膜，POF薄膜不会因年久而发黄变脆； 7. 可用作防伪包装，起到防篡改的目的；

8. 经济节约，比硬纸板或纸品等其他替代产品的性价比高。 Borstar高性价比有效产品解决方案

Borstar先进的多峰技术可为POF应用提供PP/增强型PE制品。与同类单峰产品相比，Borstar产品具有更为先进的加工性和力学性能。其中，Borclear无规PP具有极佳的透明度和挺度，Borstar增强型PE具备POF所需的收缩平衡和高撕裂强度等特点。

针对POF解决方案，博禄推出了以下多峰PP（聚丙烯）/LLDPE（线型低密度聚乙烯）/MDPE（中密度聚乙烯）原料（见表1）。基于这些Borstar产品所生产的POF，其典型的5层结构见表2。

采用Borstar PE/PP共混物为POF配置材料，可带来特殊的优点。其中，Borclear RB707CF双峰无规PP，可为POF带来极佳的透明度、高光泽度、改良的硬挺度和易加工性。Borstar FB2230双峰LLDPE和Borstar FB2310双峰MDPE可提高膜泡的稳定性，并为POF带来高撕裂强度、高抗刺穿性、改良的硬挺度、均衡的收缩和良好的工艺性能。

Borstar多峰技术在改进新一代创新POF产品上起到了核心作用，这将使整个包装业价值链受益。独特的BorstarPE/PP材料凭借其领先的技术，实现了收缩膜卓越性能所必须达到的理想的平衡状态。 来自博禄的其他先进的包装业解决方案

除此之外，博禄采用Borstar和BNT（北欧化工成核技术）等专利技术为各种高性能软质包装应用，尤其是诸如层压板、专用手提袋、高强度包装、冷冻食品和小吃包装、收缩膜以及温室用薄膜等共挤结构，提供塑料制品的创新解决方案。同时，博禄也为硬质塑料应用，如医疗保健、盒子、托盘、货盘、瓶子和塑料盖等提供塑料制品的创新解决方案。