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多层共挤流延膜挤出技术及应用

2022-04-29 来源:扬州机械信息网

多层共挤流延膜挤出技术及应用

多层共挤流延膜挤出技术是一种传统的薄膜挤出生产工艺。该工艺最大的优势是具有极高的加工精度,且能够最大限度地发挥被加工材料的性能。特别是在加工高阻隔多层共挤流延膜方面,具有无可比拟的优势。

多层共挤流延膜挤出技术特点和优势

多层共挤流延膜挤出技术是一种将两种或两种以上的不同塑料利用2台或2台以上的挤出机通过一个多流道的复合模头,汇合生产多层结构的复合薄膜,并 通过急冷辊成型的技术。多层共挤流延膜挤出技术也是传统的生产薄膜的挤出生产工艺。采用这种方法可生产各种不同材料的薄膜,且具有很高的加工精度,尤其是 在加工半结晶热塑性塑料时,这种加工方法能够充分地发挥被加工材料的性能,同时又能保持最佳的尺寸精度。所制得的流延膜具有优良的光学性能和厚薄均匀度, 并且由于采用急冷辊可以获得很高的生产速度,并改善薄膜的形态结构。此法制得的薄膜与其他薄膜(如吹膜)相比,其优点是生产速度快,产量高,有利于大批量生产;产品的厚薄控制精度较高,厚度均匀性较好;透明性和光泽性俱佳;各向平衡性能优异。某些材料,例如聚丙烯(PP)膜、聚脂(PET)膜加工的通用方 法甚至是唯一的方法就是多层共挤流延法。

挤出机单元

多层共挤流延法的主要技术特点是:

● 多种原料和辅助材料的混配和输送的精确控制;

● 2台或2台以上的挤出机实现共挤;

● 共挤熔体经T型平模头挤出后在一个大直径的急冷辊上骤冷和重新固化后成型;

● 多层共挤复合模头的设计使各层熔体在模头展开后能均匀地分布,并防止各层物料间的互窜;

● 既能对整体厚度进行精确监控和调整,又能对某些关键的功能层进行厚度的精确监控和调整;

● 设备的自动控制系统非常复杂,如原料的混配和输送、温度控制、速度控制、共挤控制、厚薄均匀度控制等,另外工艺的控制也相当复杂。

对比干法复合技术,多层共挤流延膜挤出技术能够大幅度降低生产成本,实现清洁化、安全化生产,产品的卫生可靠性更佳。

由于多层共挤流延膜是通过一步加工处理直接制得的多层复合薄膜。因此多层共挤流延膜和干法复合膜法相比,具有生产工序少、能耗小,成本低的优势。

一般来说,采用多层共挤流延成膜较之最常用的干法复合成膜,生产成本可降低20%~30%,同时可使产品的结构质量更好、更稳定。在多层共挤流延成型的生产过程中,无三废物质产生,不会污染周边环境,对环境保护的适应性好。同时由于生产过程中,不使用易燃、易爆的有机溶剂之类的物质,生产安全性也好。与之相反,常用的干法复合成膜法,在生产过程中则要使用和排放大量有机溶剂,这些溶剂或多或少地会危害人们的身体健康,而且还往往有易燃、易爆的危险,需要进 行妥善处理。在多层共挤流延成型生产过程中,由于不使用有机溶剂和黏合剂,因此在多层共挤流延膜中,不会像干法复合薄膜那样出现残存溶剂的问题。加上多层 共挤流延薄膜是一步到位制成,不需要事先制造复合用薄膜的中间产品,从而避免了半成品在储运过程中受到外界环境的污染而引起的卫生性能下降,因而使它具有 更好的卫生可靠性。

多层共挤流延薄膜的应用

由多层共挤流延法制得的薄膜,由于它能够使多种具有不同特性的物料在挤出过程中彼此复合在一起,因而使得制品兼有不同材料的优良特性,在特性上能进行互补,从而使制品得到特殊要求的性能和外观,如防氧和防湿的阻隔性、阻渗性、透明性、保香性、保温性、防紫外线、抗污染性、高温蒸煮性、低温热封性以 及强度、刚度、硬度等机械性能。

此类薄膜主要用于包装工业中需要复合的、专用化的高档薄膜。其产品范围包括:低温热封膜、镀铝基材膜、高阻隔膜、蒸煮膜、消光膜、抗静电膜、抗菌膜、PVB防爆膜等。这些具有综合性能的多层复合薄膜可广泛应用于食品、饮料、茶叶、肉制品、农产品、海产品、纺织品、化工产品、卫生保健品、医药用品、文教用品、化妆用品等的包装。

多层共挤流延膜设备的设计特点以及结构

本文以德仕威多层共挤流延膜生产设备为例,简要介绍这种设备的设计特点以及结构。

德仕威多层共挤流延膜生产设备采用与欧洲技术同步的M型流延系统,配置精密的合金风刀和电子定边系统以及特殊的双室真空箱/短气隙技术,保证薄膜高速、超透的生产。精密的流延辊轮设计,保证了最少的辊面温差,使薄膜的冷却定型更加充分和均匀。模头的有效宽度达5m,可配套各种客户指定规格的共挤分配器、单流道和多流道模头。独特的设计特点能加工最宽范围的熔体粘度与熔体温度差别,允许用户加工最广泛范围的聚合物、流速和结构,保证物料绝不混合及分层。同时采用柔性模唇,并以最有效的间距调节点(25.4mm)来确保柔性模唇所用的金属材质不会因受到熔体流反压的影响而引起模唇间隙的变化,能更有效地微调模头横向宽度上的熔体厚度偏差,使产品更加平整。模具的温度控制采用进口温控模块进行数字智能控制,保证温差控制精度达到±0.5℃。大长径比挤出机及独特螺杆设计保证物料充分塑化及挤出稳定。精密的多组分重力测量加料系统和测厚装置及全线自动控制和瑕疵监测组成一个整体,可实时自动调整各挤出机的挤出量,确保共挤出各层物料稳定的分配和稳定的挤出。配置先进的熔体计量齿轮泵,通过泵前准确的测压,反馈至微机处理调节挤出机的速度,保证了物料挤出压力的稳定。先进的SAMETRAC在线测厚系统精确测量多层共挤材料每一层的厚度,并直接通过层和曲线来显示剖面,具有高精度、高分辨率的特点,且无任何放射性污染,充分符合现代企业环保和安全方面的要求。在线自动可调速摆幅设计,可减少薄膜的收卷累积误差,提高薄膜收卷的平整度。专业设计的跟踪接触辊使膜卷在高速生产翻转时也能保持良好的卷姿。翻转架旋转采用变频控制方式,可实现机架的缓速启动和缓速停止,由此提高停位精度,使薄膜的收卷张力更加稳定。任意锥度张力设定可保证恒扭矩的收卷,可有效地防止膜卷在收卷过程中的缩紧现象,得到整齐的收卷效果。

来源:佛山德仕威塑料有限公司流延事业部

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