机械-拉伸聚丙烯(OPP)瓶性能的改进及应用

你之前可能曾听说过：拉伸聚丙烯(OPP)瓶将隆重登场，并会在食品和非食品容器中大量取代玻璃、PET和PVC如果被强拆怎么处理。但是所预测的突破并未如期而至。固然，PP比PET本钱更低，也更加耐热，但同时它的硬度低、透明度和阻隔性能较差、难于加工农村宅基地能建房吗。特别加工速度比较低，使得OPP在经济性上行不通。 现在，市场对OPP瓶和罐的兴趣再1次提升，而对期待已久的突破的讨论又是层见叠出。由1步式注拉吹成型（ISBM）和两步式再热拉伸吹塑（SBM）机器做出来的硬质OPP容器再1次被宣称为1个良机，用于降落水、果汁、热填充食品、干粉和个人护理产品等包装的本钱。Kraft食品研发主管Surendra Agarawal称 ：“我们期待着OPP瓶在制造本钱上有1个逐级的改变。”与玻璃相比，OPP瓶更轻、更难破碎、更容易用手捉住。瓶级PET的密度达1.35 g/cc，现在售价为63￠/lb，而在拉伸瓶中利用的透明PP共聚物的密度和价格分别约为0.910 g/cc和56￠/lb。这使得在体积相同的条件之下，OPP瓶要比PET瓶便宜40%。Agarawal也指出OPP瓶比PET要轻，而“实际透明度”是和PET瓶相等的。2002年北美地区使用的PET瓶约为570亿只，高产量旋转式再热拉伸吹塑机可以每小时吹出6万只瓶子。OPP瓶目前被限制在婴儿营养品和药瓶这样狭窄的利用空间里，主要是在亚洲和南美地区。它们主要是在1步式注拉吹装置上制成的，这类方法没法在用量庞大的美国包装品市场有所作为。许多业界人士对PP瓶坯和OPP瓶的产量能否比得上PET而表示出怀疑。 克服OPP的缺点直到现在，与PET相比在加工速度和物理性能上的劣势已阻碍了OPP瓶的发展。但是，PP的支持者们认为，通过先进的设备、更佳的瓶坯和瓶具设计、为瓶子量身定制的PP树脂和添加剂，这些缺点正在被克服掉。“我们的研究显示，利用高产量设备和恰当设计的PP瓶坯和OPP瓶，有可能在产量、透明度、硬度韧度性能和感官上与PET对抗。”艾克森美孚公司市场开辟员Robert Portnoy表示。他认为当在高速旋转式再热拉伸吹塑机器（如Sidel、SIG Corpoplast或其它公司生产的设备）上生产OPP瓶时，那么OPP瓶就非常具有竞争力了。但是，那些竞争性设备的供应商指出，1步式注拉吹机器和纵列式再热拉伸吹塑机器也1样是可行的方法。PP的问题是它与PET相比，对热量的吸收和消散有着更大的阻力，而OPP瓶用到的瓶坯壁1般较厚。所以，除在瓶坯注射步骤时PP的加工温度较低（230℃）以外，它的周期也是较长的。OPP瓶在130℃下被吹出，与PET相比，能耗较高，成型和冷却周期较长。结果是处理速度要比PET慢。PP拉伸吹塑的加工温度范围较窄，为5℃，而PET为15℃，增加了停机和不良品出现的机率。PP的拉伸也有不同，这是瓶坯和瓶具设计者将不能不去熟习的东西。为了使OPP的透明度接近于PET，拉伸方向和拉伸率必须得到改进。瓶坯的某些部位棚改安置房拆迁标准，如底部和颈部，可能比瓶身遭到的拉伸较弱，使它们容易变昏暗。PP较低的硬度也意味着OPP瓶比PET有着较小的顶部负荷和环箍强度，再加上不尽如人意的CO2阻隔性能，这使得OPP瓶没法用于碳酸饮料。为了获得1样的硬度，OPP瓶需要比同类PET瓶更大的壁厚。由于PP较低的密度对所增加的壁厚进行了弥补，OPP瓶通常比同类PET瓶较轻。OPP瓶的氧气和CO2渗透率约为PET的30倍，因此它们不能用作阻隔性容器，除非涂覆或共注塑上阻隔性树脂。材料上的进步正在缩小OPP瓶的性能缺点。如由Milliken美利肯化学公司出品的高性能低残余量透明剂产品Millad 3988，它被广泛利用于维它命、水、茶、果汁、清洁剂和药品所用到的OPP瓶中。“我们的透明剂解决了影响着OPP瓶的1些重要问题，”美利肯市场开发经理Raj Batlaw说。这些问题包括朦胧不清（主要在颈部和底部）、瓶坯周期时间加长、拉伸吹塑工艺可靠性差等。艾克森美孚、basell和Atofina推出了透明级PP，促进了OPP在瓶具中的利用前景。专用的拉伸吹塑级产品提供出高透明度和活动性，和突出的硬度与韧度平衡。basell为拉伸吹塑市场提供1种茂金属PP。Metocene X50182已在Sidel设备上进行了测试。它将瓶侧壁的模糊度降落到1.5%，而将光亮度提高到82%。 （待续）