使用威達(dá)美TM丙烯基彈性體實(shí)現(xiàn)熱成型食品包裝的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升
根據(jù)Freedonia Group Inc的預(yù)測,全球?qū)︼嬃媳?、容器和蓋子的需求每年增長5%,到2014年將達(dá)到234億美元。與此同時(shí),制造商則在竭力尋求提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量的方法。許多制造商發(fā)現(xiàn),將埃克森美孚化工提供的威達(dá)美TM丙烯基彈性體與聚丙烯 (PP)共混,可以實(shí)現(xiàn)更好的抗沖擊性、透明性和剛度平衡,同時(shí)還可以提高加工效率。
飲料杯和容器制造商面臨眾多挑戰(zhàn)。特別在將均聚聚丙烯(PPH)用于熱成型應(yīng)用時(shí),由于其柔韌性以及低溫抗沖擊性能較差,一些問題尤其突出,包括產(chǎn)品精細(xì)度不足、成型不完整或者生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)開裂,以及產(chǎn)品在處理和運(yùn)輸期間易于損壞等。另外一個(gè)問題是,當(dāng)使用乙烯基抗沖擊改性劑時(shí),會(huì)使產(chǎn)品透明度明顯下降。
宏華機(jī)械塑膠有限公司(以下簡稱“宏華”)是中國的一家機(jī)械制造商,生產(chǎn)用于食品和飲料容器加工的擠出、熱成型和模具系列等設(shè)備。宏華通過考慮和評(píng)估加工所用材料的性能,努力幫助制造商解決材料和加工的挑戰(zhàn)。
制造商通常使用的材料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、PPH或無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)。
PET具有良好的透明度,但在耐熱性方面表現(xiàn)不佳。因此,PET容器不能用于熱飲或在微波爐中使用,否則會(huì)變形。另外PET中也難以實(shí)現(xiàn)色母的均勻分散,無法長期使用、重新裝填或重復(fù)使用。
PS可以制成透明或五顏六色的產(chǎn)品,而且易于加工,但耐熱性差,抗沖擊性和抗撕裂性不足,在低溫下這些缺點(diǎn)更為明顯。PPH雖然具備良好的耐熱性,并且通過了廣泛的食品接觸認(rèn)證,但由于其柔韌性較差,可能引起產(chǎn)品精細(xì)度不足、成型不完整或者生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)開裂等問題,從而導(dǎo)致相比其他材料而言較高的報(bào)廢率。同時(shí),它在運(yùn)輸期間的抗沖擊性能差,低溫下易碎。
相比PPH,PPR成本較高,雖然能帶來良好的透明度和柔韌性,但其低溫下的抗沖擊性仍然不足。
為了提高柔韌性,宏華最初建議使用“三合一”聚合物配方。采用含有15%的低密度聚乙烯(PE-LD)、15%的高密度聚乙烯(PE-HD)和70%PP的配方。雖然能改善加工過程中的柔韌性,但會(huì)降低產(chǎn)品的透明度。通過加入成核劑或透明劑作為第四種成分,可以改善透明度,但又會(huì)帶來加工期間的異味問題。
宏華轉(zhuǎn)而向??松梨诨で髱椭?,探索使用威達(dá)美TM丙烯基彈性體提升柔韌性的解決方案。兩家公司共同開發(fā)了兩套解決方案:5%~10%的威達(dá)美TM3020丙烯基彈性體與PP直接干混的方案,可以很好地實(shí)現(xiàn)抗沖擊性、透明性和剛度平衡。經(jīng)過實(shí)踐證明,這個(gè)配方可以有效減少杯子在生產(chǎn)和運(yùn)輸期間的破損。而另外一套方案則是使用威達(dá)美TM6102丙烯基彈性體與PP共混,可在更低添加量下,即在較低的成本下實(shí)現(xiàn)抗沖擊性能的提升,同時(shí)杯子的透明度得以保持,且不會(huì)產(chǎn)生模切問題。
威達(dá)美TM可以方便地與PPH和PPR共混。其與PP的相容性極佳,另外還結(jié)合了改善柔韌性和彈性的優(yōu)點(diǎn),使得材料的加工成型更為容易,這對(duì)于又深又長的杯子等復(fù)雜形狀的成型來說非常重要。相比原來的PPH或PPR牌號(hào),混料加工商現(xiàn)在有了更多的選擇來滿足最適于應(yīng)用的柔韌性需求。
威達(dá)美TM丙烯基彈性體具有較低的熔融溫度,從而降低了加工溫度,其較高的流動(dòng)速率會(huì)提升加工速度。這可以減少能源消耗并提高加工效率。其柔韌性有助于提高拉伸比,減少流痕,從而實(shí)現(xiàn)更好的產(chǎn)品質(zhì)量和更低的廢品率。由于這種彈性體的收縮率比PP低,使得生產(chǎn)工藝更易于控制,模切更準(zhǔn)確,從而改善杯子與蓋子的相配程度,有助于降低廢品率。
威達(dá)美TM是一種具有成本效益的彈性體,可以提高整體產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)具有吸引力的包裝,帶來更多客戶關(guān)注。它有助于保持透明度、幫助色母均勻分散并減少或消除應(yīng)力發(fā)白,保證了部件的顏色和質(zhì)量。這對(duì)于杯子或片材、托盤、鉸鏈和型材等其他容器非常重要。
抗沖擊強(qiáng)度的改善帶來了減薄機(jī)會(huì),能夠減少材料使用并降低成本。存儲(chǔ)和處理期間的破損可以降到最低,并且杯子在堆疊時(shí)不易破損,這也為運(yùn)輸帶來了方便。得益于較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(-28℃),威達(dá)美TM丙烯基彈性體可有效提高PP在低溫下的抗沖擊強(qiáng)度。
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