重包装袋主要应用

1、重包装袋主要用于包装塑料原料、化肥、饲料、大米和谷物。它包括PP编织袋和纸袋以及共挤PE重包装袋。共挤PE重包装袋是指用于全自动的成型填充密封包装系统重包装袋，也称为FFS袋。虽然目前国内大多使用PP编织袋和纸袋作为重包装袋，但是FFS袋以其具有的高性能和高包装效率正受到越来越多的关注，特别是随着国内数个石化大项目的陆续开工，使FFS袋在中国的前景极为看好市场规模与前景近年来，美国FFS袋占工业用PE包装薄膜的9.4%,年均增长率为4.6%,至IJ2008年用于FFS袋的PE树脂的消耗量将达到26.9万吨。由于目前在美国20601b.(1ib=0.453kg)重的半干和干性自由流动物品的包装大

2、约有三分之二仍采用牛皮纸袋，因此可以说，FFS袋的用量在美国还有着巨大的上升空间。西欧在1998年的FFS袋市场规模为51.8万吨，年均增长率为3.1%(A/vii数据)。西欧60%的重包装袋生产集中在意大利、德国、比利时和荷兰，因为这些国家是西欧合成树脂生产量最集中的地区。树脂包装袋在我国也是重包装袋的一个重要应用市场，特别是近年来我国合成树脂的产量增长速度已达到了两位数。据统计，三年前的聚乙烯和聚丙烯的产量已分别达到了529万吨和523万吨。这些新增生产能力绝大部分来自于大型生产装置，如上海赛科、扬子一巴斯夫、中海壳牌等装置等。虽然目前我国的树脂产品还主要用PP编织袋和纸袋来包装，但是编织

3、袋和纸袋与FFS袋比起来无论是在性能上还是在包装系统的效率上都要逊色不少，特别是在包装效率方面，预制的PP编织袋和纸袋的包装速度一般仅为1200袋/小时，而且由于袋的封口需要缝纫或者用粘胶带而使包装的流程加复杂，从而需要配置比全自动的FFS袋包装系统更多的人力。因此，FFS袋在我国重包装领域尤其流动性好，可以提高价格适应性和薄膜的透明度。因此，实际生产中通常使用这两种材料的共混物，混合比例为60%75%(LLDPE):40%25%(LDPE)。根据最终应用和需要的机械性能，有可能需要添加其他原料例如I-IDPE、茂金属聚乙烯和LLDPE(超低密度聚乙烯)。茂金属聚乙烯具有卓越的抗冲击强度和热封

4、性能，它给予PE工业用袋20%30%的厚度下降空间。陶氏化学的辛烯mLLDPE大约在七年以前广泛进入市场，令欧洲市场(包括陶氏使用的)共挤出是树脂包装领域有着良好的市场前景。发展驱动力令市场越来越倾向于从复合纸袋或者PP编织袋转移使用到FFS袋的主要驱动力来自于速率技术的发展、薄膜生产设备的进步，以及FFS袋设备技术和包装速度的提高。新的材料例如茂金属催化的聚乙烯、双峰。LLDPE、辛烯或已烯LLDPE的出现使得FFS袋的抗冲击强度、抗穿刺强度、热封等性能显著提高。这不仅使薄膜厚度可以降至更低的水平，从而提高了FFS袋的经济效益和市场竞争力，而且也使制袋机和FFS设备的操作速度得到了提高，并且

5、为FFS袋开启了更多的应用。共挤出技术可以使FFS袋获得各种功能性结构，从而提高袋的性能，而且若在某一层当中使用高性能树脂，还可以实现在保持或者提高性能的同时降低层厚度。共挤出技术的这种优势使共挤袋（主要是三层袋）变得比单层袋更加受到市场欢迎。全自动的FFS系统的包装速度目前已经达到了1600袋/小时，一些先进设备的速度可达到2000袋/小时。因此，高速度的FFS包装系统更适用于那些具有高生产能力的大型生产装置。使用的树脂类型FFS袋的主要原料为LLDPE和LDPE。在北美以聚乙烯为材料的工业用薄膜之中，LLDPE占了聚乙烯树脂消耗量的65%,LDPE占28%。乙烯和a.烯煌的共聚物LLDPE

6、具有较高的断裂伸长率。而以辛烯和乙烯为支链的LDPE由于具有优异的抗撕裂强度和抗刺穿强度，使得它们应用在薄膜中可以显著降低FFS的厚度。例如，欧洲广泛使用LDPE作为FFS袋的主要材料，加入乙烯更LDPE可令袋厚从200m.tn降至160ram具有长支链的LDPE比LLDPE熔体粘度低，的树脂袋的标准厚度降至120ram。HDPE或者MDPE可以增强薄膜的拉伸强度和硬度。在共挤结构的中间层加入约30%的HDPE可提高薄膜的抗拉伸强度和硬度，并且对撕裂强度无太大的影响，适当的硬度提高使FFS袋在成型.填充过程中不容易发生变形。瑚）PE因共聚单体的含量高而且分子量分布窄，使得熔融温度低且范围窄，适

7、合添加在薄膜内层，用以提高热封性能。LDPE和LLDPE的典型密度为0.9189-0.925rect03;LLDPE密度为0.89590.9159/cm3:HDPE为0.9459-,0.969,LDPE的熔体指数在0.259-0.89/10min之间(低一些为好)；LLDPE的熔体指数为0.89-1.59,10min之间。薄膜的性能要求FFS袋几乎都是用薄膜形成生产，可以带或不带折边。按照应用和生产商的要求，可以在线印刷或者压花，因此，要求薄膜具有严格的宽度和厚度偏差，以满足加工成品袋的要求。大部分袋子的成套幅宽为350mm560ram,典型的折边深度为70mm90mm。为了尽可能减少换卷的次

8、数，膜卷直径通常为1000ram-1500mm(230kg.250kg)。用作FTS袋的薄膜只有达到符合要求的机械性能和拉伸强度、抗刺穿性、密封强度、摩擦系数、填充热物质的热稳定性等，才能经受填充操作的力量和负载，确保在搬运、储存过程不发生破包泄漏。影响FFS袋设计和机械性能要求的因素有：产品的重量和填充时的温度，填充系数的类型，搬运和储存的条件及封口类型。首先需要考虑的因素是包装产品的重量，在重量为25kg(例如树脂袋)时，薄膜厚度通常为5.57mils(135mm-175mm)。第二个因素是储存中产生的载荷。基于码垛的储存方式，FFS袋需要承受本身包装产品重量20倍以上的力。由于载荷很高，

9、FFS袋必须要有足够的硬度以避免横向变形的发生，特别是当储存温度超过30c时，变形的抑制会变得更加困难，这就要求在选择薄膜各层的原料时，必须要充分考虑储存中产生的载荷。薄膜的抗撕裂强度非常重要，因为在储存和运输过程中包装袋有可能被刺穿和损坏，足够的抗撕裂扩展力可以减少撕裂的传递，从而避免漏包。热封强度决定密封的质量，这对于保证FFS袋能够承受包装袋从3m或更高的储存地点跌落所产生的冲击力。内、外表面摩擦系数的差异性是FFS袋必须具有的一项物理性质。具体来说，就是袋子应该有较高的外表面摩擦系数以防止码垛以后打滑，而内表面摩擦系数则应该较低，这样有助于在填充或者包装的过程中提高包装速度。摩擦系数的

10、提高可通过压花或者加入添加剂对薄膜表面进行改性来获得，但必须注意压花必须在不降低薄膜的机械性能或薄膜厚度的前提下来实施。FFS袋的吹塑技术大多数FFS袋由吹膜的筒膜直接制成，因此其生产线的宽度相对较小，薄膜的幅宽范围一般在400mm800mm之间，为了在两个轴向上获得拉伸来提高薄膜的物理性能，通常使用小直径模头来获得合适的吹胀比。典型的FFS袋生产线模头直径为150mm200mm。使用传统的模头设计，模头的小直径经常会限制膜泡内冷EC系统使用大量冷却空气，从而限制了生产线产量。不过，采用进行了针对性设计的模头可以最大PM度地使用膜泡内冷EC气流，进丽提高产量，例如，可以在180mm模头上得到超

11、过260kg/h的产量。为了使膜厚均匀分布，最好是使用固定式模头和旋转牵引装置，尤其是在进行多层共挤的时候。另外，必须注意人字板和主夹辐的设计，因为夹合时薄膜仍然温热，两边容易起皱，致使封口强度受到影响。填充过程的优化需要薄膜的厚度和折幅宽度保持很高的精确性，因为只有这样才能保证袋子在自动包装机中的开启，填充和密封操作的速度和可靠性。因此在生产FFS袋的吹膜线上使用自动厚度控制和精确的折幅控制系统并不足为奇。关于收卷机，大多数FFS袋生产线使用的是一台膜卷直径在lm以上的表面收卷机。根据生产商的需要，在薄膜挤出时可以在线进行电晕处理、印刷和折边。高性能的FIrS袋生产线巴顿菲尔塑料设备公司在中

12、国生产制造的三层共挤生产线（标准配置）的生产能力为200kg/hr.该生产线主要由一下设备组成：AcuraBIend自动称重和混配料系统，65mm的Contracool气冷挤出机，OptilowLP低模体共挤模头，Autoprofile自动膜厚风环，Digisonic膜泡内冷（出C）折径控制系统，剪刀式稳泡架和碳纤维辐人字板，Traversanip垂枝式旋转牵引，在线测厚仪，纠偏装置，电晕处理器，二级牵引和大卷经1022型全自动表面收卷机。AcuraBlend称重和混配料系统用于混配最多4种组份的粒料，其混配能力为lOOkg-300kg/hr。它由真空上料斗、称重料斗、旋转喂料器（为每个称重料

13、单独配备）以及混合料斗组成。每一组份的原料是由经过精密加工的旋转喂料器喂入到混配斗内的。由于旋转喂料器的喂料量与线速度呈直接的线性关系，从而保证了生产的灵活性和可重复性。原料在混合后被送至储料斗。该料斗有可供大约20rain使用的原料储存量，可给予系统足够的时间来纠正上料和喂料过程中可1rj匕,hq,现的问题。AcuraBIend称重和混配料系统的混配范围为200:1,组份添加比例低至0.5%,由于该系统每批次间的混合误差仅为1%,因而可以精确地控制昂贵的微量添加剂的加入量。这不但对提高生产经济性非常重要，而且可以保证薄膜的性能在连续生产中始终保持一致。AcuraBIend称重和混配料系统通过

14、巴顿菲尔的Exto16032中心电脑控制系统。操作人员只需通过键盘输入各种组份的比例，该系统即可开始工作。原料在完成混配之后经自动称重料斗进入到为吹膜加工而专门设计的Contracool挤出机，该挤出机采用变导程屏障式螺杆，并按应用的不同配置光滑机筒或者开槽机筒。变导程屏障式螺杆的加工灵活性好，可以用来加工包括LDPE、LLDPE、阳)PE、PP以及各种茂金属材料在内的众多聚合物。Contracool挤出机采用了独一无二的Contracool空气冷却系统，此系统具有高能效、冷却均匀、维护少的优点。它的工作过程如下：环境空气从机筒盖板下的进气口被抽入，流过包在机筒外部的肋片铸铝加热器，而变暖的空

15、气则通过特殊结构的刚性底座/气室被排走。为了便于维护及减少空间要求，每台挤出机的各个加热区都由各自的气匣控制并与中心排气风机相连。经塑化的原料通过换网器，由径向在同意水平上喂入Opfiflow低型体模头，这种中心喂料的Optiflow模头的总体高度不超过650ram,与叠加式模头相比，它的流道长度变更短，这就意味着聚合物在流道中停留的时间更短。由于整个模头可以承受高达550bar(1bar=0.1mpa)l的模头入口压力，使其不管是在加工各种不同聚合物时还是处于不同的加工环境下，都能够有效控制每一层以及层厚度。各层熔体汇合区采用很短的设计，可大大提高模头对于不同的流动速率和树脂类型的适应性。值

16、得提的是，巴顿菲尔利用计算机优化流道设计，不但使熔体停留时间短，剪切速率高，而且优化了各层的熔体分布，从而可以精确控制厚度，提高薄膜厚度的一致性。另外，巴顿菲尔对整个模头采用CNC数控机床精密加工，且配已锥形定位结构，这样不仅保证了模头各部件的精确定位，各层紧密不漏料，而且还减少了机械密封的数量。由于每一个Opfiflow模头体可以配置多个不同直径的口模，因此可以在最大的范围内选择折幅宽度和吹胀比，以获得最佳的薄膜性能。另外还可通过选择不同的模唇间隙调节环来快速而简单地改变模唇间隙，以便使用者改变拉伸比。薄膜挤出之后，利用巴顿菲尔有专利的Polycool900风环在膜泡和风环成型锥体之间形成的

17、高速、均一气流，膜泡可得到高效冷却，这样不但增加了膜泡稳定性，而且还消除了薄膜的折痕。Polycool900风环的上风唇可以进行调节，以适应大范围的吹胀比。通过Autoprofile自动膜厚风环系统（基于Contracool900风环体）和Extol中心电脑控制系统以及在线测厚仪的连线工作，能够实现薄膜横向厚度偏差的连续检测和纠正。当膜泡上局部厚度变厚时，分布在Autoprofile风环相应位置上的加热棒就将热量通过流经的气流准确定位到膜泡上，从而使该薄膜变薄。Autoprofile不需要对模头作任何热能的或者是机械上的操作，因此减少了机械部件的数量以及相应的维护和微调工作。通过厚度定点控制，

18、可以使膜厚控制在最小值，从而提高产量和经效益。位于风环上方的Polycage稳泡架除了能够增加膜泡的稳定性外，还能够准确控制膜泡的直径。其剪力式的调节机构不仅调节范围很宽（3:1）,而且在整个直径调节范围内还能保持同心。稳泡架的高度和直径采用电动调节，使用起来既方便又灵活。在Polycage稳泡架上安装了5个超声波传感器，这些传感器属于LBC折径控制系统，其中4个传感器用于膜泡的直径控制，以补偿不规则的泡形，而另外一个传感器固定在稳泡架的高处，用来补偿由于环境因素（温度、湿度、压力等）引起的信号偏差。气泡内部冷却是吹膜膜泡内部气体大量交换的一个动态过程，巴顿菲尔的Digisonic数字式折径控制系统通过调节风机速度、气流，可使薄膜折径的偏差保持在土2mm内。并且利用Digisonic系统的控制面板，可预先设置配方，从而简化开机和关机过程。薄膜经过碳纤维复合辐式人字板压合，送到Traversanip垂直旋转牵引装置。该装置通过3600连续旋转，可使由于模头、风环和塔架引起的薄膜厚度偏差100%地随机分布，从而消除暴筋，提供高质量膜卷。薄膜平整度越好。后续加工可以获得的速度就越高。而Traversanip装置的垂直式旋转运动恰恰可使分布在整个幅宽上的应力更均匀，由此就