走行するたびにヒートトンネルの匂いがします。オペレーターは換気について尋ねます。お客様は、梱包された製品の近くで臭いに気づいたと述べています。これらは個別の苦情ではなく、機器の設定や設備ではなく、梱包材自体が問題の原因であることを示しています。に切り替える場合 シュリンクフィルムPOF 、熱収縮中に持続的なヒュームと臭気の問題が発生していた施設では、プロセスに他に変更を加えることなく問題が解消されることがわかりました。なぜそれが起こるのかを理解するには、それぞれの材料が何でできているか、そして熱が加えられたときに化学的に何が起こるかがわかります。
ポリ塩化ビニル (PVC) は、塩素を含む分子構造を中心に構築されています。製造中に塩素原子がポリマー鎖に化学結合します。この塩素含有量により、PVC に特有の物理的特性が与えられます。PVC は室温では硬く、加熱すると収縮しますが、歴史的には大量生産が安価でした。
包装フィルム中の塩素の問題は、熱収縮プロセス中に明らかになります。塩素は、ヒートトンネルによって生成される温度では化学的に安定していません。
POF (ポリオレフィン フィルム) は、ポリエチレンとポリプロピレンの組み合わせから製造されます。どちらも炭素と水素のみを含む炭化水素ベースのポリマーです。分子構造中に塩素は存在しません。
この違いが、熱収縮中に 2 つの材料の挙動が大きく異なる理由の完全な根拠です。塩素が存在するかどうかによって、加熱下で起こる化学反応はまったく異なります。
PVC フィルムがヒート トンネルを通過するとき、ポリマーの分子構造が破壊され始めるのに十分な温度になります。ポリマー鎖が熱により分解すると、構造から塩素原子が放出されます。この文脈における塩素は、周囲環境からの水素と結合して塩化水素ガスを形成します。
塩化水素は、鋭い刺激臭を持つ酸性の刺激性ガスです。連続的な包装作業が行われる生産環境で生成される濃度では、持続的な臭いとして検出され、ラインの近くで長時間過ごす作業員に目、鼻、喉の炎症を引き起こす可能性があります。
熱劣化プロセスを遅らせるために、PVC フィルムは配合物に化学安定剤を添加して製造されます。これらの安定剤は、ポリマー鎖が分解する前に熱エネルギーを吸収し、フィルムの有効温度範囲を広げるように設計されています。
生産中に、これらの安定剤は徐々に消費されます。それらが劣化すると、フィルムは低温で劣化しやすくなり、ヒュームの発生が増加します。安定剤自体も、収縮プロセス中の全体的な煙と臭気のプロファイルに寄与する可能性があります。
ポリオレフィン ポリマー (ポリエチレンとポリプロピレン) は、PVC とは異なる熱応答を持っています。標準的な熱収縮トンネルで使用される温度では、ポリオレフィン チェーンは同じように分解しません。ポリマー主鎖を構成する炭素-水素結合は、通常の収縮温度範囲内で安定しています。
構造中に塩素が存在しないため、塩化水素の発生がありません。 PVC では収縮プロセスにより煙や臭気が発生しますが、POF では通常の動作条件ではどちらも発生しません。
標準的なヒート トンネル条件下では、POF は微量の水蒸気と二酸化炭素を生成するだけで、どちらも含まれる濃度では無毒で無臭です。 PVC で発生する塩化水素の放出に相当する化学物質はありません。
これが、PVC から POF に切り替えた施設が、トンネル設定、換気、またはプロセス速度を変更することなく、収縮に関連したヒュームと臭気の問題を即座に完全に排除したと報告している理由です。
PVC フィルムを稼働させる生産ラインでは、稼働中に生成される塩化水素と安定剤の燃焼生成物を希釈して除去するために適切な換気が必要です。密閉された施設では、これは、ヒート トンネル近くの専用の排気システム、ヒュームの量を制御するためのライン速度の制限、生産エリアの空気品質の監視を意味する場合があります。
POF を実行しているラインには、同じ換気要件はありません。有毒ガスが発生しないため、施設の環境管理負荷が大幅に軽減されます。生産を拡張または再構成する施設の場合、インフラストラクチャ要件のこの違いが実際のコストの考慮事項となります。
多くの管轄区域における職業暴露基準は、職場の空気中の塩化水素濃度の制限を定めています。 PVC を継続的に実行している施設では、これらの制限への準拠を監視し、文書化する必要がある場合があります。たとえ急性毒性閾値を下回るレベルであっても、塩化水素に繰り返し曝露されると、労働者に慢性的な呼吸器刺激を引き起こす可能性があります。
塩素を含まないフィルム素材に切り替えると、このコンプライアンスへの影響が完全に排除されます。化学ヒュームの監視と制御に関連する規制上の負担は、ヒュームが発生していない場合には適用されません。
食品包装用途には、食品と直接または近接して接触する可能性のある材料に関する特定の要件があります。 PVC およびそれに関連する化学安定剤は、食品との接触の状況、特に塩素系材料に関する食品安全規制が強化されている市場において懸念を引き起こします。
POF フィルムは、塩素を含まないポリオレフィン素材として、食品と接触する包装用途で幅広い市場で受け入れられています。食品製造業者や小売業者が自社の包装材料を食品安全基準に照らして評価する場合、この区別は材料選択における重要な要素となります。
| パラメータ | PVCシュリンクフィルム | POFフィルム |
|---|---|---|
| 化学組成 | 含塩素ポリマー | 無塩素ポリオレフィン(PE PP) |
| ヒートシール時のヒューム発生 | 塩化水素と安定剤の副生成物 | 標準条件ではなし |
| 製造時の臭い | 鋭い化学臭 | 臭いがしない |
| 換気要件 | 専用エキゾーストを推奨 | 標準的な施設換気が十分である |
| 食品接触への適合性 | 一部の市場では限定的 | 食品と接触する用途で使用可能 |
| 透明感と光沢感 | 中等度 | 高 - 小売店のディスプレイに適しています |
| シュリンク性能 | 良い | 良い — with high shrink ratio available |
| 規制の動向 | 一部の地域で制限を強化 | 規制市場で推奨される代替品 |
ここには一般的な材料特性が反映されています。具体的な性能はフィルムのグレード、厚さ、製造条件によって異なります。
POF フィルムは、熱収縮後に透明度の高い光沢のある仕上がりとなり、小売店でパッケージ化された製品を美しく見せることができます。フィルムは製品の形状に厳密に適合し、表面は透明で、梱包された商品は視覚的な歪みなく複数の角度から見ることができます。
PVC も許容できる視覚的な仕上がりを実現できますが、POF と比較すると、一般に透明度が低く、特にフィルムが熱に繰り返しさらされる長期間の生産では、表面がわずかに曇るか、黄色がかった色合いになる傾向があります。
POF フィルムは、縦方向と横方向の両方にわたって比較的高くバランスの取れた収縮率を実現します。これは、応力線、ドッグイヤー、または製品表面との不完全な接触が発生することなく、不規則な形状(単純な長方形や円柱ではない製品)によく適合することを意味します。
PVC は通常、一方向の収縮が他方向よりも強いため、複雑な製品形状への適合性が制限される可能性があります。曲面、不規則な形状、または束ねられた商品を含む製品の場合、POF を使用するとよりきれいなラッピング結果が得られる傾向があります。
最新の高速シュリンク包装装置は、ポリオレフィン フィルムの特性に合わせて設計されています。現在の包装ラインのシール温度、滞留時間、およびフィルム張力の設定は、POF のパフォーマンスに合わせて最適化されることがよくあります。 POF 用に校正された装置で PVC を実行すると、シールに一貫性がなくなったり、温度設定の再校正が必要になったりする可能性があります。
既存の機器で PVC から POF に移行する施設では、トンネルとシーリング バーの設定が、使用されている POF フィルム仕様に適切であることを確認する必要があります。
いくつかの市場では、塩素系添加剤、可塑剤の移行、シール時のヒューム発生プロファイルに対する懸念から、食品包装用途における PVC に対する制限を導入または拡大しています。これらの市場に供給する施設は、梱包材が現在の基準を満たしていることを証明するというプレッシャーが増大しています。
POF は、幅広い市場にわたって同じ制限を受けません。規制市場に供給する施設、または規制の変更が予想される施設の場合、塩素を含まないフィルム素材に移行することで、包装仕様からこのコンプライアンスのリスクが排除されます。
規制要件を超えて、多くの大規模小売チェーンやブランド所有者は、法律で要求されているものを超える独自の梱包材基準を導入しています。これらの規格には、塩素を含まない包装材料、食品接触認証、およびフィルムの熱処理安全プロファイルの文書化に関する要件が含まれることがよくあります。
POF フィルムを使用する施設は、包装材料の仕様を変更することなく、これらの要件を満たすことができます。 PVC を使用する施設では、材料の変更や、提供が難しい追加の文書の提供を要求される場合があります。
PVC から POF への移行を評価する作業、または新しい包装ライン用のシュリンク フィルムを指定する作業の場合、実際の調達の考慮事項には、フィルム ゲージ、収縮率、ロール寸法、および使用する包装機器の特定の用途要件が含まれます。
浙江九騰包装有限公司 食品、小売、産業用包装用途向けのシュリンク フィルム POF を製造しています。同社の生産範囲は、さまざまなフィルム ゲージ、収縮率、ロール構成をカバーしており、さまざまな包装ラインの要件に適合します。彼らのチームは、PVC の代替品として POF を評価したり、新しい用途向けのシュリンク フィルムを指定したりするバイヤーに、技術仕様、サンプル、供給条件を提供できます。貴社の包装機器のタイプ、製品の寸法、現在のフィルムの仕様を把握することで、チームは貴社のラインに適切な POF 構成を推奨するための情報を得ることができます。