机械-重包装袋综述

重包装袋主要用于包装塑料原料、化肥、饲料、大米和谷物等。它包括PP编织袋和纸袋和共挤PE重包装袋。共挤PE重包装袋是指用于全自动的成型（Form）-填充(Fill)-密封(Seal)包装系统的重包装袋，也被称为FFS袋。虽然目前国内大都使用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遭到越来越多的关注，特别是随着国内数个石化大项目的陆续开工，使人们对FFS袋在中国的前景极为看好。 市场范围与前景 最近几年来，美国FFS袋占工业用PE包装薄膜的9.4%，年均增长率为4.6%，预计到2008年棚户区改造不同意敢强拆吗，用于FFS袋的PE树脂的消耗量将到达26.9万吨。由于目前在美国20~60lb.(1lb.=0.4536kg)重的半干和干性自由活动物品的包装大约有3分之2仍采取牛皮纸袋，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袋市场范围为51.8万吨，年均增长率为3.1%（AMI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，由于这些国家是西欧合成树脂生产最集中的地区。 树脂包装袋在我国也是重包装袋的1个重要利用市场，特别是最近几年以来，我国合成树脂的产量的增长速度已到达了两位数。据统计，2005年的聚乙烯和聚丙烯产量已分别达529万吨和523万吨，分别较上年增长了19.9%和10.1%。这些新增的生产能力绝大部分来自于新投产的大型生产装置，例如上海赛科于2005年中投产的60万吨/年聚乙烯、25万吨/年聚丙烯及30万吨/年聚苯乙烯装置，扬子-巴斯夫在2005年初投产的40万吨/年线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯装置，中海壳牌45万吨/年聚乙烯和24万吨/年聚丙烯装置等。 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，但是编织袋和纸袋与FFS袋比起来不论是在性能上还是在包装系统的效率上都要逊色很多，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1般仅为1200袋/小时，而且由于袋的封口需要缝纫或用粘胶带而使包装的流程更加复杂，从而需要配置比全自动的FFS包装系统更多的人力。因此，FFS袋在我国重包装领域特别是树脂包装领域有着良好的市场前景。 发展驱动力 令市场越来越偏向于从复合纸袋或PP编织袋转移到使用FFS袋的主要驱动力来自于塑料技术的发展、薄膜生产设备的进步，和FFS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、辛烯或己烯LLDPE的出现使得FFS袋的抗冲击强度、抗刺穿强度、热封等性能显著提高。这不但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合法房屋拆除后怎么办，并且为FFS袋开启了更多新的利用。 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1层当中使用高性能树脂，还可以实现在保持或提高性能的同时降落层厚度。共挤出技术的这类优势使共挤袋（主要是3层袋）变得比单层袋更加遭到市场欢迎。 全自动的FFS系统的包装速度目前已到达了1600袋/小时，1些先进设备的速度更可高达2000袋/小时。因此，高速度的FFS包装系统更适用于那些具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当中，LLDPE占了聚乙烯树脂消耗量的65%，LDPE占28%。 乙烯和a-烯烃的共聚物LLDPE具有较高的断裂伸长率。而以辛烯和乙烯为支链的LLDPE由于具有良好的抗撕裂强度和抗刺穿强度，使得它们利用在薄膜中可以显著降落FFS袋的厚度。例如，欧洲广泛使用LDPE作为FFS袋的主要材料，加入乙烯LLDPE可令袋厚从200mm降至160mm。 具有长支链的LDPE比LLDPE熔体黏度低，活动性好，可以提高加工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）。 根据终究利用和需要的机械性能，有可能需要添加其他原料例如HDPE、茂金属聚乙烯和ULDPE(超低密度聚乙烯)。 茂金属聚乙烯具有出色的抗冲击强度和热封性能，它给予PE工业用袋20%~30%的厚度降落空间。陶氏化学的辛烯mLLDPE在大约7年之前广泛进入市场，令欧洲市场（包括陶氏使用的）共挤出的树脂袋的标准厚度降至120mm。 HDPE或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-填充进程中不容易产生变形。 ULDPE因共聚单体的含量高而且分子量散布窄，使得熔融温度低且范围窄，适合添加在薄膜内层，用以提高热封性能。 LDPE和LLDPE的典型密度为0.918g~0.925g/cm3，ULDPE为0.895g~0.915g/cm3，HDPE为0.945g~0.96g/ cm3；LDPE的熔体指数在0.25g~0.8g/10min之间（低1些为好）， LLDPE的熔体指数为0.8g~1.5g/10min。 薄膜的性能要求 FFS袋几近都是用筒膜情势生产，可以带或不带折边。依照利用和生产商的要求，可以在线印刷或压花，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。大部分袋子的成卷幅宽为350mm~560mm，典型的折边深度为70mm~90mm。为了尽可能减少换卷的次数，膜卷直径通常为1000mm~1500mm（230kg~250kg）。 用作FFS袋的薄膜只有到达了符合要求的机械性能如拉伸强度、抗刺穿性、密封强度、摩擦系数、填充热物质的热稳定性等，才能承受填充操作的气力和负载，从而确保在搬运、储存进程中不产生破包泄漏。 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，填充系统的类型多层楼房拆迁补偿标准，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5.5~7mils（135mm~175mm）。 第2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。由于负载很高，FFS袋必须要有足够的硬度以避免横向变形的产生。特别是当储存温度超过30℃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，由于在储存和运输进程中包装袋有可能被刺穿和破坏，足够的抗撕裂扩大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，这对保证FFS袋能够承受储存和搬运进程所遭到的压力、冲击力极其重要。 FFS袋还必须具有足够的抗冲击强度，以能够承受包装袋从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1项物理性质。具体来说，就是袋子应当有较高的外表面摩擦系数以免码垛以后打滑，而内表面摩擦系数则应当较低，这样有助于在填充或包装的进程中提高包装速度。摩擦系数的提高可通过压花或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落薄膜的机械性能或薄膜厚度的条件下来实行。$分页符$ 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1般在400mm~800mm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150mm~200mm。使用传统的模头设计，模头的小直径常常会限制膜泡内冷IBC系统使用大量冷却空气，从而限制了生产线产量。不过，采取进行了针对性设计的模头可以最大限度地使用膜泡内冷IBC气流，进而提高产量。例如，可以在φ180mm模头上得到超过260kg/h的产量。 为了使膜厚均匀散布，最好是使用固定式模头和旋转牵引装置，特别是在进行多层共挤的时候。另外，必须注意人字板和主夹辊的设计，由于夹合时薄膜仍然温热，两边容易起皱，致使封口强度遭到影响。 填充进程的优化需要薄膜的厚度和折幅宽度保持很高的精确性。由于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其实不足为奇。 关于收卷机，大多数FFS袋生产线使用的是1台膜卷直径在1m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FFS袋生产线 巴顿菲尔塑料设备有限公司在中国生产制造的3层共挤FFS袋生产线（标准配置）的生产能力为200kg/hr。该生产线主要由以下设备组成：AcuraBlend自动称重和混配料系统，φ65mm的Contracool气冷挤出机，Optiflow LP低模体共挤模头，Autoprofile自动膜厚风环，Digisonic膜泡内冷（IBC）折径控制系统，剪刀式稳泡架和碳纤维辊人字板，Traversanip垂直式旋转牵引，在线测厚仪，纠偏装置，电晕处理器，2级牵引和大卷径1022型全自动表面收卷机。 AcuraBlend称重混配料系统用于混配最多4种组份的粒料，其混配能力为100kg~300