20 世紀(jì)末期出現(xiàn)以聚烯烴為主要材料的合成紙, 因其具備了紙張和塑料的兩種性能,以具有比重輕、剛性佳等優(yōu)點(diǎn), 可在許多特殊領(lǐng)域取代天然紙張。
人類文明在快速發(fā)展的同時(shí), 對(duì)環(huán)境資源竭盡地使用, 造成環(huán)境的改變和破壞, 已經(jīng)影響到人類的生活。合成紙的出現(xiàn)和推廣,雖不能改變這一狀況, 但它畢竟是一種可以緩解環(huán)境破壞的材料。
合成紙?jiān)趪庖延腥嗄甑陌l(fā)展史, 在美國、日本等發(fā)達(dá)國家得到了較早較快的發(fā)展。天然纖維紙的原料來源及生產(chǎn)過程均對(duì)環(huán)境造成了較大的改變和破壞, 隨著全球環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),新的合成紙不斷出現(xiàn), 其應(yīng)用范圍也不斷地?cái)U(kuò)大, 全球合成紙的銷售量每年均以10%的速度在增長(zhǎng), 合成紙取代纖維紙的步伐正在加快。
據(jù)中國造紙協(xié)會(huì)預(yù)測(cè), 到2010 年, 我國每年消費(fèi)的紙和紙板量將達(dá)7000 萬噸。我國紙的需求量有2/3 用于包裝材料, 1/3 用于印刷,即使有5%的印刷和包裝用紙被合成紙取代,其需求量也非�？捎^。
我國合成紙起步較晚, 市場(chǎng)開拓不足, 技術(shù)仍有待進(jìn)一步完善。目前全年全國用量為3~4 萬噸, 主要為進(jìn)口,基本上為聚丙烯合成紙, 用作服裝袋、手提袋、編織袋、膠版印刷、絲網(wǎng)印刷、廣告噴繪、書本、印刷商標(biāo)等, 其中廣告噴繪用量占40%, 印刷商標(biāo)占15%, 編織袋、膠版印刷、絲網(wǎng)印刷用量各占10%, 手提袋、服裝袋用量占10%, 書本用量占5%。按厚度規(guī)格用量劃分,40~50 微米用量占30%,90~150 微米用量占40%, 其它厚度用量占30%。
本公司一直致力于合成紙的開發(fā)和推廣應(yīng)用。下面就談一下合成紙的一些主要技術(shù)特點(diǎn):
一、合成紙的特點(diǎn)
1、環(huán)保: 聚丙烯合成紙?jiān)蟻碓醇吧a(chǎn)過程均不會(huì)造成環(huán)境的破壞, 產(chǎn)品可回收再利用, 即使被焚燒處理也不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,造成二次公害, 符合現(xiàn)代環(huán)保的要求。
2、比普通紙更優(yōu)越性能: 合成紙具有強(qiáng)度大、抗撕裂、防穿孔、耐磨耐折疊、耐潮濕、耐蟲蛀等特點(diǎn)。
3、比普通紙有更廣泛用途: 合成紙優(yōu)良的抗水性, 使其特別適用于露天戶外的宣傳廣告。由于合成紙的不生灰塵不掉毛,使其在無塵室能得以應(yīng)用。可與食品直接接觸。
4、優(yōu)越的加工性能可采用裁切、模切、壓花、燙金、鉆孔、熱折疊、膠接等回工方法。
二、合成紙的生產(chǎn)方法
合成紙發(fā)展至今, 主要生產(chǎn)方法有壓延法、流延法、吹膜法、雙向拉伸法。主要生產(chǎn)廠家有: 日本王子尤泊( YVPO)、中國臺(tái)灣臺(tái)塑南亞( NANYA) 、法國普利亞等。國內(nèi)僅有幾家企業(yè)能生產(chǎn), 質(zhì)量相對(duì)較次, 也不太穩(wěn)定,下面是幾種生產(chǎn)方法的介紹:
1、壓延法
其設(shè)備主要由意大利制造, 生產(chǎn)以PP為基材的合成紙。即通過配料、混料、在線密煉、擠出造料、開煉至壓延。分切為合成紙產(chǎn)品,關(guān)鍵設(shè)備是由意大利生產(chǎn)的擠出機(jī), 一次完成, 連續(xù)進(jìn)行, 效率高、質(zhì)量好。壓延法工藝的缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜, 一般用于生產(chǎn)0.1mm 以上的合成紙產(chǎn)品, 產(chǎn)品比重較大, 設(shè)備價(jià)格昂貴,但產(chǎn)品表面光滑, 適用于印刷高級(jí)樣品及書籍封面等產(chǎn)品。
2、流延法
流延法合成紙的混料、密煉、混煉等工藝與壓延相似, 只是由流延機(jī)代替壓延機(jī), 流延法的特點(diǎn)是模頭擠出速度與流延輥的旋轉(zhuǎn)存在較大的速度差, 速度差不一樣, 生產(chǎn)出的合成紙厚度也不一樣, 在模頭擠出的彎月面和冷輥之間形成了單向拉伸, 流延法可以生產(chǎn)各種不同厚度的合成紙。但合成紙內(nèi)的分子鏈分布存在單向性, 因此合成紙產(chǎn)品的縱向、橫向、物理性能有較大的區(qū)別, 這是流延合成紙的一大缺點(diǎn)。流延法的比重是1g/cm³ 左右, 主要用于印刷。與壓延法一樣, 流延法合成紙的基料也是PP。其產(chǎn)品變形性稍大, 但剛性、韌性較好。
3、吹膜法
吹膜法生產(chǎn)合成紙用的其材是HDPE,不同于壓延、流延法的PP 基材。國外, 吹膜法生產(chǎn)合成紙大部分采用三層共擠設(shè)備, 并應(yīng)用內(nèi)冷裝置, 泡膜直徑、泡膜厚度在線檢測(cè)及閉環(huán)控制系統(tǒng), 保證合成紙的厚薄均勻度一樣。吹膜法工藝過程實(shí)現(xiàn)了縱向及部分橫向拉伸, 工藝設(shè)備比較簡(jiǎn)單, 德國ALPINE 公司首先推出了單層吹膜法生產(chǎn)合成紙, 使用HDPE 及母料做為原料。
4、雙向拉伸法
臺(tái)灣臺(tái)塑近年來推出了“雙向拉伸珠光紙”, 其基材也是PP, 雙向拉伸法的原料混配與壓延、流延法是基本一致的, 但是使用的設(shè)備是雙向拉伸機(jī), 在雙向拉伸過程中, 塑料的分子鏈縱橫分布比較一致, 因此合成紙縱橫向的物理機(jī)械性能也基本相同。在雙向拉伸過程中, 基材塑料與填充料CaCO3 之間會(huì)形成一些小間隙, 從而降低了合成紙的比重及成本。由于這些小間隙對(duì)光的折射作用開成了珠光效果,所生產(chǎn)的合成紙有較好的外觀,在包裝、印刷、廣告等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雖雙向拉伸法合成紙的設(shè)備昂貴, 工藝、配方技術(shù)也較復(fù)雜,廣泛推廣應(yīng)用尚受到一定限制。但其制品應(yīng)用范圍是最廣泛的,它將是合成紙的發(fā)展主流。目前國內(nèi)的廠商廣東華業(yè)、江蘇中達(dá)、廣東順德德冠所生產(chǎn)的合成紙都是采用此方法,在國際包裝行業(yè)上仍屬于較前沿的包裝加工工藝。
5、合成紙的其它生產(chǎn)工藝
美國杜邦公司研制成功“無紡紙”生產(chǎn)工藝。杜邦公司是最大的無紡生產(chǎn)公司之一, 杜邦公司將其無紡布的生產(chǎn)工藝推廣到合成紙生產(chǎn)過程中,即使合成紙的基材主要是聚丙烯經(jīng)過熔融、抽絲、成網(wǎng)、擠壓、最后生產(chǎn)成“無紡合成紙”。無紡合成紙由于是用塑料纖維紡織而成,因而具有較高的毛細(xì)管效應(yīng), 更具有紙的特性, 比重輕, 滲透性強(qiáng), 各項(xiàng)物理機(jī)械性能良好, 著色強(qiáng)度好、變形性低,除了一般合成紙的應(yīng)用范圍外, 還可廣泛的用于家俱包裝、裝修等行業(yè)。但是: 無紡合成紙“的價(jià)格相當(dāng)昂貴, 生產(chǎn)工藝、設(shè)備很復(fù)雜, 成本高,限制了其廣泛的推廣應(yīng)用。
三、雙向拉伸合成紙的設(shè)備特點(diǎn)
雙向拉伸合成紙目前幅寬都在4 米以上, 最大幅度達(dá)到8 米以上。生產(chǎn)線速度高、某些品種線速度可高達(dá)300 米以上,整線自動(dòng)化程度高, 生產(chǎn)過程中的溫度、速度、壓力、張力、厚度控制等控制系統(tǒng)全部集中數(shù)字化控制。
雙向拉伸合成紙的設(shè)備投資大, 但該方法生產(chǎn)的制品應(yīng)用廣泛, 可以根據(jù)不同的用途開發(fā)出多種產(chǎn)品以適應(yīng)印刷或包裝領(lǐng)域。
生產(chǎn)雙向拉伸合成紙的設(shè)備基本多是在BOPP 設(shè)備基礎(chǔ)上加改造, 以適應(yīng)合成紙的生產(chǎn)。為了充分體現(xiàn)合成紙的塑料特點(diǎn)和紙的印刷特點(diǎn), 生產(chǎn)出性能更好的合成紙, 對(duì)設(shè)備的性能要求會(huì)更高。
1、送配料系統(tǒng), 要轉(zhuǎn)換靈活、計(jì)量精確、攪拌均勻、不能存在死角、排塵排氣要充分。
2、擠出系統(tǒng)需加特別排氣裝置, 提高排氣能力, 塑化需充分, 擠出壓力要高及穩(wěn)定,物料升溫過熱要低,機(jī)筒管道的溫度控制必須精確靈敏。
3、模頭必須是多層合成, 需滿足層合緊密均勻、流暢。
4、縱橫向拉伸機(jī)需速度控制精確, 拉伸驅(qū)動(dòng)能力需滿高要求。
5、表面處理裝置要能達(dá)較高水平。
6、收卷系統(tǒng)的張力、速度控制精度要求更高。
四、材料特點(diǎn)
雙向拉伸合成紙一般多為三層結(jié)構(gòu), 可以選擇不同的材料性能以滿足不同的需求和應(yīng)用領(lǐng)域。
表層材料需滿足人們對(duì)傳統(tǒng)紙的感觀要求, 還需滿足各種印刷要求, 要求吸墨性能高。
表層材料還可根據(jù)不同客戶的不同使用要求, 作出調(diào)整, 滿足合成紙?jiān)诓煌瑧?yīng)用領(lǐng)域的特殊要求,更充分體現(xiàn)合成紙不同纖維紙的優(yōu)點(diǎn)。如開發(fā)出可熱合合成紙, 模內(nèi)標(biāo)簽紙等。
芯層材料可通過添加功能母料, 使其密度更低, 降低成本, 或大幅度提高強(qiáng)度, 適應(yīng)特殊應(yīng)用領(lǐng)域, 也可添加抗老化劑,延長(zhǎng)使用壽命, 降低客戶的使用成本。
以塑代紙是合成紙發(fā)展的目標(biāo), 提高質(zhì)量是關(guān)鍵, 降低成本是基礎(chǔ)。
五、合成紙的應(yīng)用
由于PP 合成紙同時(shí)具有塑料和紙的特征, 因此在許多方面有著廣泛的應(yīng)用, 主要有以下三方面:
1、高質(zhì)量的印刷。如海報(bào)、畫報(bào)、圖片、地圖、年歷、書籍等。特別在耐水印刷報(bào)刊、廠外廣告等顯得更加理整。
2、包裝用途。如手提袋、包裝盒、藥品包裝、化裝品包裝、食品包裝、工業(yè)產(chǎn)品包裝等。
3、特種用途。如膜內(nèi)標(biāo)簽、壓敏標(biāo)簽、熱敏標(biāo)簽、紙幣用紙、彩色像紙、CAD用描圖紙、工業(yè)計(jì)算機(jī)及儀表用記錄紙、快遞信封、鐘表、盤、紙扇、雨傘、旅游用紙帽及其他旅游宣傳用品等。
合成紙畢竟還是沒有脫離塑料的范疇,與纖維紙相比有著更突出優(yōu)點(diǎn), 例如新型可熱封合成紙包裝。
今后的包裝簡(jiǎn)單、環(huán)保是方向。目前市場(chǎng)上的能用包裝, 都是采用BOPP 薄膜里印后復(fù)合或者是紙張上流延一層CPP后復(fù)合而成。這是由于材料自身的原因。
1、塑料材料的表面能低, 表面印刷性能不好;
2、粘合性能不能滿足要求( 2N/15cm)針對(duì)上述原因, 開發(fā)生產(chǎn)一次性可熱封包裝材料,
無論從各種意義上都是有益的。要求該材料一次成型, 表面印刷性能良好, 熱封性能良好。由于省去了復(fù)合、流延的生產(chǎn)工藝, 沒有中間生產(chǎn)環(huán)節(jié),大大縮短了生產(chǎn)周期, 減少生產(chǎn)人員�？晒�(jié)約倉儲(chǔ), 倉庫面積。從根本上杜絕了殘留溶劑的問題, 通過配方的改進(jìn), 材料比重輕, 挺度好,均勻度好。這種熱封材料適用范圍于對(duì)于熱封強(qiáng)度要求小于8-10N/15mm( GB/T 12026) 制品包裝。例如:
方便食品、方便面、小日化產(chǎn)品、種子的包裝等等。一次性可熱封材料與傳統(tǒng)材料基本性能比較:
序號(hào)項(xiàng)目傳統(tǒng)工藝新工藝
1 印刷方式里印印刷表印印刷
2 熱封性能優(yōu)一般
3 生產(chǎn)工藝多次成型一次成型
4 環(huán)保衛(wèi)生有殘留溶劑優(yōu)
5 價(jià)格高低
我們的觀點(diǎn)是產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求滿足使用要求就是最好, 為用戶降低材料成本是我們的宗旨。因?yàn)槌^使用要求和過高的性能, 都會(huì)提高費(fèi)用, 是一種浪費(fèi)。
通過以上比較可以看出產(chǎn)品具有很好的開拓市場(chǎng), 占領(lǐng)市場(chǎng)并以此獲利的能力。并將對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)方式, 包裝觀點(diǎn)產(chǎn)生很大的影響。
