FFS即先進(jìn)的自動(dòng)包裝系統(tǒng)，其中包括三個(gè)主要環(huán)節(jié)：截底成型(form)→包裝線自動(dòng)灌裝(fill)→袋口封合(seal)。特點(diǎn)是快速包裝、一次成型，具備良好的密封防潮性和印刷性能。

FFS技術(shù)可用于重載包裝、食品包裝、洗護(hù)用品包裝等方面。FFS重載包裝膜在快速包裝、一次成型、無污染、節(jié)省材料、人工成本低、良好的密封防潮性和印刷性能等方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，近年來發(fā)展勢(shì)頭迅猛，大有取代傳統(tǒng)包裝的趨勢(shì)。

一、FFS重載包裝膜的發(fā)展歷程

FFS重載包裝膜起源于20世紀(jì)90年代，剛開始是單層薄膜的結(jié)構(gòu)，原材料以LDPE為主，為了達(dá)到相應(yīng)的機(jī)械強(qiáng)度，薄膜厚度達(dá)到200μm。到了上世紀(jì)90年代末，三層吹膜設(shè)備得到廣泛普及，尤其是線性聚乙烯的出現(xiàn)，重載包裝膜的厚度降低到160~180μm之間；

隨著新型材料不斷推向市場(chǎng)，尤其是mLLDPE的出現(xiàn)，更多的茂金屬聚乙烯被添加到了重載包裝膜配方中，大大提升了薄膜的機(jī)械性能，使重包裝薄膜朝著更薄的方向發(fā)展。在歐美國家，三層重包膜的厚度降到了105μm左右，在很大程度上降低了包裝對(duì)原料和能源的消耗。

圖1  FFS重載包裝膜的發(fā)展歷程

FFS重載包裝從一開始的單層共混加工工藝發(fā)展到三層共擠加工工藝，隨著三層共擠技術(shù)的不斷普及，市場(chǎng)已完全認(rèn)同了多層共擠工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著原料廠商開發(fā)出不同功能的原材料以及下游廠家對(duì)薄膜制品的要求越來越高（例如熱封、印刷、挺度、爽滑等），多種材料在擠出機(jī)內(nèi)共混擠出的現(xiàn)象普遍出現(xiàn)。

雖然不同的原材料有各自的優(yōu)勢(shì)性能，但多種材料在擠出機(jī)內(nèi)共混擠出會(huì)導(dǎo)致一些原材料的優(yōu)勢(shì)性能得不到充分展現(xiàn)，甚至降低材料的性能；同一擠出機(jī)內(nèi)多種原材料共混加工，混合塑化不良及晶點(diǎn)問題難以避免。過多的材料牌號(hào)選擇使得三層共擠PE薄膜回到了多種原料共混的年代。

為了解決這一突出的矛盾，從2010年開始出現(xiàn)了一種“POD非阻隔五層聚烯烴共擠技術(shù)”，用來提升薄膜制品的各項(xiàng)性能，以及提升產(chǎn)能、降低成本。因此，行業(yè)內(nèi)有一種說法：五層共擠POD技術(shù)的出現(xiàn)，所產(chǎn)生的影響不亞于當(dāng)時(shí)三層共擠代替單層吹膜。

二、POD的概念及優(yōu)勢(shì)

POD是Five-layer Polyolefin-dedicated Blown Film的英文簡(jiǎn)稱，也是國際行業(yè)公認(rèn)的非阻隔五層共擠聚烯烴專用擠出技術(shù)的簡(jiǎn)稱，區(qū)別于人們普遍認(rèn)為的共擠五層阻隔薄膜的工藝技術(shù)。

1、POD工藝在FFS重載包裝薄膜加工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

(1)制品機(jī)械性能更加優(yōu)異

使用三層和五層共擠工藝生產(chǎn)的功能性薄膜，在功能性材料使用配比一致的前提下，薄膜成型后，用五層共擠工藝生產(chǎn)的PE膜，薄膜機(jī)械性能明顯比三層共擠工藝生產(chǎn)的優(yōu)異。

圖2  薄膜力學(xué)性能對(duì)比

（三層共擠薄膜150μm vs 五層共擠薄膜120μm）

(2)薄膜層間比變化范圍更廣，降低綜合材料成本

所有的PE功能性薄膜都具有三個(gè)功能層：表層是后道工序加工層、中間層是機(jī)械性能層、內(nèi)層是熱封層。不管是三層還是五層共擠，最終所有的薄膜都是歸類到三個(gè)功能層。

由于重載包裝膜不僅需要強(qiáng)度保證，還要考慮到包裝、熱封、碼垛、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)的要求，因此性能指標(biāo)較多且復(fù)雜。雖然采用三層共擠可以將不同的功能指標(biāo)層層分解，在生產(chǎn)過程中通過調(diào)整工藝參數(shù)、層間比例和原料配比，實(shí)現(xiàn)薄膜的功能化，但是三層共擠工藝由于受擠出機(jī)配置及工藝的局限，制品的層間比一般是1:1:1到1:3:1的跨度，難以實(shí)現(xiàn)更大范圍的變化。

這個(gè)問題在使用五層共擠工藝后可以輕松解決。從圖3可以發(fā)現(xiàn)，通過靈活的配比，五層共擠工藝能夠?qū)崿F(xiàn)從1:1:1到1:8:1的層間比調(diào)整，從而使原材料成本的控制更具有優(yōu)勢(shì)，在保證薄膜使用功能的前提下，可將昂貴原材料的使用量降到最低。

圖3  三層共擠和五層共擠的層間結(jié)構(gòu)對(duì)比

（3）配方設(shè)計(jì)更均衡，提升重載包裝膜的綜合性能，提高了進(jìn)一步減薄的可能

傳統(tǒng)的三層共擠工藝中，在加工層間比例差較大的配方時(shí)，常會(huì)因相鄰層的擠出量差異過大導(dǎo)致層間壓力差過大，進(jìn)而導(dǎo)致層間滑移的產(chǎn)生。

而五層共擠工藝由于其層間比例的控制優(yōu)勢(shì)，其各層擠出量的配比設(shè)計(jì)一般較為均衡，可以有效地避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)，五層共擠在工藝配方設(shè)計(jì)上，每個(gè)擠出機(jī)更趨于單一原材料的設(shè)計(jì)理念，可以有效改善原材料共混后優(yōu)勢(shì)材料機(jī)械性能降低的問題，薄膜質(zhì)量明顯提高。

（4）原材料可選擇性更大，工藝控制更加便利

三層共擠工藝在HDPE、LDPE和mLDPE等加工溫度跨度大、流動(dòng)粘度差大的材料的加工方面較為困難，這在五層POD共擠工藝中可以輕松實(shí)現(xiàn)。

功能性材料的疊加優(yōu)勢(shì)明顯好于共混優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于重載包裝膜來說，五層共擠的原材料選擇余地更大，在各層的功能設(shè)定中可以盡可能地選用單一原料，避免共混帶來的性能下降損失，減少功能原料使用量，加工工藝控制也更為便利。

2、POD工藝在重載包裝膜應(yīng)用中體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)

重載包裝膜是共擠PE包裝膜應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，POD工藝在該領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，有一些非常明顯的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

（1）印刷和熱封的安全性得到保障

爽滑劑、開口劑和色母料等功能性添加劑，可以根據(jù)添加后的遷移速度，設(shè)計(jì)添加于次外層或次內(nèi)層，進(jìn)而可以控制析出量和時(shí)間，避免在復(fù)合、印刷面因低分子物質(zhì)遷移過多或向不需要的一面遷移，造成印刷牢度、熱合強(qiáng)度下降的情況；另外色母料無需在熱封層添加，熱封的安全性得到了更有效保證。

（2）輕松實(shí)現(xiàn)薄膜減薄、降成本

如前所述，在功能性材料配比相同的前提下，使用五層共擠工藝，可使薄膜性能得到大幅提升，極大提升了薄膜的減薄潛力。同時(shí)，在POD工藝配方設(shè)計(jì)中，各層引入特定的功能，結(jié)合豐富的層厚比組合，從而提高配方設(shè)計(jì)的靈活性，減少共混以追求性能的最優(yōu)化，并在生產(chǎn)過程中，對(duì)成本做進(jìn)一步控制。

如在五層共擠重載包裝膜生產(chǎn)過程中，可在中間層加入HDPE、LDPE、填充劑，內(nèi)外表層引入特定的茂金屬，既可保證高產(chǎn)量穩(wěn)定生產(chǎn)，又能得到優(yōu)異的薄膜機(jī)械性能，輕松實(shí)現(xiàn)重載包裝膜的減薄，節(jié)約生產(chǎn)原料成本。

資料來源：中塑在線、聚烯烴人

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