POF收缩膜的现状与发展趋势

什么是POF收缩膜？

POF收缩膜（Polyolefin oriented film），也有人叫做BOPE收缩膜（bi-oriented polyethylene film），是通过双泡法对聚烯烃双向拉伸而得到的一种收缩膜。与传统聚乙烯吹膜收缩膜相比较，POF收缩膜的机械性能优异，透明度好，纵横向收缩均匀。大体上POF收缩膜分为两大类，普通POF和交联POF。

普通POF膜是目前中国市场上的主流产品。多为三层共挤结构，其两个表层为聚丙烯，芯层为线性低密度聚乙烯。与传统的PP收缩膜和PVC收缩膜相比，其膜身较软，且撕裂强度、抗刺穿强度、耐低温特性等也较好。因此很大程度上取代了PP收缩膜和PVC收缩膜的市场。

交联POF膜是普通POF膜的进一步升级产品。与普通POF膜的PP/PE/PP共挤结构不同。交联POF为纯PE结构。经过交联后，其物理性能，热封强度较普通POF膜有大幅提高，和对包装机的适应性更好。

POF收缩膜主要应用

1. 饮料等的集束包装：要求具有高收缩率，高强度和高收缩力。

2. 玩具、医药等的包装：要求好的光学性能，提高货架吸引力，同时要求小的“狗耳朵”。

3. 书刊、杂志的包装：要求高透明，低收缩力，以防止书刊打卷变形。

4. 食品类包装：要求小的“狗耳朵”，高光泽；有的还要求低温收缩，以利于快速包装或影响内容物。

5. 塑料用具的包装：除要求高透明，高收缩率等性能外，还要求低温收缩，以防止塑料变形。

双泡法吹膜工艺及原料

双泡法吹膜工艺是生产POF收缩膜的典型工艺。其实意图如下：

典型的POF收缩膜是三层共挤薄膜。两个表层为聚丙烯，芯层为聚乙烯。典型的层厚比为15:70:15。其生产过程大致如下：

1. 三元共聚的聚丙烯与聚乙烯分别进入表层和芯层挤出机。经过螺杆塑化，进入环形共挤模头。

2. PP/PE/PP三层共挤的第一膜泡从环形模头挤出，经过定径和水冷成型，然后压扁，牵引出水槽。

3. 通过红外线加热第一膜泡，使其适当软化，并充气对其进行吹胀，形成第二膜泡。在第二膜泡吹胀过程中，实现对聚烯烃分子的双向拉伸。

4. 第二膜泡经空气冷却后，被压扁进入切边和收卷环节。

由于双泡法吹膜工艺与普通吹膜工艺不同，对生产原料的要求相当特殊。表层的聚丙烯通常使用熔点较低、熔程较宽的共聚PP，尤其是三元共聚PP，以利于第二膜泡的吹胀拉伸和低温热封。芯层的聚乙烯通常使用线性低密度聚乙烯，以提供第二膜泡稳定性和高撕裂强度。

POF收缩膜的性能要求

由于POF收缩膜的加工制造方法与一般薄膜不同，且其加热收缩的包装应用方式也相当特殊。因此对薄膜本身有极高的性能要求。

Ÿ低收缩温度：以利最终用户提高包装速度，降低包装成本。

Ÿ较宽的收缩温度工作区间：提高薄膜适机性，让薄膜可轻易适用于各种新旧设计的收缩包装设备，而不须大幅调整包装条件。

Ÿ适当的收缩率与收缩力：不同的包装内容物可能须要有不同的收缩性能来配合，必须利用配方及加工条件来调整。

Ÿ高热封强度和热粘强度：对高速全自动包装设备，较高的热粘及热封强度尤其重要，可有效降低包装破漏率。

Ÿ高机械强度：较高的抗撕裂强度、抗刺穿强度及冲击强度，可降低包装破漏率，且对内容物提供较高的保护

Ÿ高透明度及表面光泽度：让包装内容物看起来更加美观，提高产品吸引力，并刺激消费者的购买欲。

POF收缩膜的发展趋势

近年随着环保意识的日益提高，对包装材料的环保要求也在不断提高。可持续包装的概念不断深入人心。POF收缩包装也受此影响，更注重减少环境影响，提高包装效率以及降低能耗。因此POF收缩膜的发展趋势主要集中在以下几个方面：

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减薄：在普通POF收缩膜基础上进一步减薄，以减少单位包装使用POF收缩膜的重量，从而降低包装中石化产品（聚乙烯和聚丙烯）的使用量。

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增厚：生产较厚的POF收缩膜，以取代一部分传统吹塑收缩膜的市场。相对于传统吹塑收缩膜，这种POF收缩膜的厚度更薄、强度和透明度都更好，同样能够起到减少石化产品使用量的效果。

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低温收缩：降低收缩温度，可以提高包装速度。更重要的是减少加热收缩时消耗的能量，同时也可以一定程度降低POF收缩膜生产过程中能耗。

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针对以上发展趋势，POF收缩膜的生产工艺、原料、薄膜结构都需要作出相应的调整。只有原料供应商与薄膜生产商一起深入合作，才能不断推出适应市场需求的新产品、新应用。

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1、意义

收缩膜用于各种产品销售和运输过程的包装，其主要作用是稳固、遮盖和保护产品。目前市场上的收缩膜主要包括POF、OPS、PE、PVC、PET 等材质。收缩膜应具有较高的耐穿刺性，良好的收缩性和一定的收缩力。

其中，POF收缩膜是双向拉伸聚烯烃收缩膜的简称，具有高透明度、高收缩率、高韧性、高热封性能、抗静电、耐寒性等优良特性。若POF收缩膜的收缩力较小，则易造成被束缚的产品出现松散或脱落的现象，若收缩力和收缩率过大易造成产品被挤压变形或印刷图案走样。因此，各企业应加强对POF收缩膜各项收缩性能的检测，保证其收缩性能的均匀性。

图1 POF收缩膜

2、现状

目前，国内测试薄膜收缩性能的方法主要有烘箱法、油浴法两种，但是这两种测试方法均只能检测热收缩膜的热收缩率。而国际标准化组织发布的热收缩膜检测标准——ISO 14616则要求利用空气加热原理（即空气浴）进行薄膜各种热收缩性能的测试，包括热收缩力、冷缩力、收缩率、收缩时间等性能。所以本试验将参考ISO14616 《塑料聚乙烯、乙烯共聚物及其混合物热收缩膜收缩性能的测试》进行POF收缩膜的热缩力、冷缩力以及收缩率的测试。

3、试验样品

某公司提供的POF收缩膜。

4、试验设备

本文采用Labthink兰光自主研发的FST-02薄膜热缩性能测试仪。

图2 FST-02薄膜热缩性能测试仪

4.1 测试原理

收缩膜在加热到一定温度后会发生收缩，尺寸发生变化，并产生一定的力值，本设备通过将收缩膜试样连接到力值传感器与位移传感器上，自动测试、记录试样在收缩温度下实时的收缩率、热缩力、冷缩力等性能指标。

4.2 适用范围

(1) 可用于测试热收缩薄膜材料在一定的试验条件下所产生的热缩力、冷缩力、收缩率的大小。

(2) 适用于ISO 14616、DIN 53369等国际与国外标准。

4.3 设备参数

5、试验过程

(1) 沿POF收缩膜卷膜的横、纵向分别裁取宽为15.0 mm的试样各20条，即横、纵向各10组试样，每组试样分别用于热缩力、冷缩力、收缩率的测试。试样长度应保证夹具间有100 mm的有效长度。

(2) 测试试样的厚度，至少测试3点，取平均值。

(3) 用专用制样器在试样表面形成两个圆孔，便于试样的装夹。

(4) 取横向或纵向任意三组试样，分别装夹到设备的三组夹具上，每组夹具均包括分别配置了力值传感器、位移传感器的两个试样夹具。装夹的试样应完全平直，且力值传感器应不受力。

(5) 设置试验温度、结束温度等试验参数，点击开始试验选项，试验开始。

(6) 当设备加热舱内的温度达到试验温度后，试样自动进舱，试验开始计时，试样受热收缩并产生热缩力，当热缩力达到设置条件后，试样自动出舱，此后产生的力值为冷缩力。设备自动记录并实时显示试样进舱到试验结束过程中的热缩力、冷缩力、收缩率。试验结束后，设备显示每组试样的最大收缩率、最大热缩力、最大冷缩力。

(7) 重复(3) ~ (5)的操作，直至横、纵向的10组试样均完成测试。

6、试验结果

该POF收缩性能测试结果平均值为：横、纵向的最大收缩率分别为56%、54%，横、纵向的冷缩力分别为6.75 N/15mm、6.21 N/15mm，横、纵向的热缩力分别为9.75 N/15mm、9.18 N/15mm。

7、结论

FST-02薄膜热缩性能测试仪是一款可同时测试收缩膜收缩率与收缩力的检测设备，克服了传统检测设备和检测方法无法测试收缩膜收缩力的缺陷，且试验的温度控制精准，试验的精度、准确性、自动化程度更高、应用范围更广。

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