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復(fù)合薄膜加工技術(shù)(下)

2007/8/10 15:04:24 人評論

三、充分利用涂層功能   對于上述涂布法、層壓法及共擠法中,都要涉及到一個在擠出工藝操作中十分重要的因素——使用涂層而提高復(fù)合粘接力,因而它也稱為粘合層。再以上述醫(yī)藥包裝中常用的復(fù)合薄膜聚酯/PE/鋁箔/PE為例,這實際上是一種簡化了的表示方式,這種復(fù)合薄膜材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)是聚酯/涂層/PE/鋁箔/涂層/PE。要使聚酯層牢固地粘合到PE層上,兩者之間有必要增加一層涂料,同理,鋁箔層與PE層之間也必須有涂層,才能在這兩層基材之間形成足夠強度的粘接力。   在復(fù)合操作工序進行之前,在一個基材上施加涂層需要某些專用設(shè)備,例如,涂覆機和干燥機等。在很多情況下,像聚氨酯(Polyurethane)或聚酯(polyester)等熔劑那樣的層合粘結(jié)劑可以作為涂層。按照一般的使用經(jīng)驗知道,把它們用作粘結(jié)劑時,其用量大約是普通涂料的一半。此外,聚乙烯亞胺(PEimine)或乙烯丙烯酸(ethylene acrylic acid)等聚合物也可用于專門的粘結(jié)劑涂料。   與涂布法和層壓法等工藝相比,共擠法可以免掉涂布粘結(jié)劑的這一步驟,或者可以大大減少粘結(jié)劑用量,這樣,可以有效地避免粘合劑干燥時的溶劑污染或引起著火的嚴(yán)重缺陷,因此,共擠法的加工工藝有著可能替代其他復(fù)合工藝的趨勢。但是,許多層材料共擠壓在一起,如果兩種聚合物之間粘性不足,影響到最終薄膜產(chǎn)品的整體粘合效果,也就是說在受到足夠大外力作用下,層與層之間仍然有可能分離開的后果。在這種情況下,就得增加粘合層,也就是涂料。通過它緊密粘接兩種材料層,即能保證多層材料的結(jié)構(gòu)完整性。粘合層也必須在一個專用擠出機中熔化,作為單獨增加的一層送入模具。在復(fù)合結(jié)構(gòu)上,除共擠出三層結(jié)構(gòu)薄膜,即兩層基材之間增加粘合層作為粘結(jié)材料以外,超過四層的共擠薄膜也已很常見。例如,已知EVOH薄膜材料具有優(yōu)異的防潮性,如果需要用它作為可防止潮氣滲透層,那么,就要讓它夾在兩層聚合物薄膜之間,再加上兩層粘合涂層,實際上此復(fù)合結(jié)構(gòu)是由五層組成了。盡管來自單臺擠出機的樹脂熔體可以供給共擠薄膜的結(jié)構(gòu)為雙層或更多層,但每種新型樹脂都必須有專用的擠出機。   四、加工方法選擇因素   如何選擇合適的復(fù)合塑料薄膜,這是一個比較復(fù)雜的問題,在選擇復(fù)合薄膜加工方法時,要考慮下述各項因素。   1.首要的選擇因素就是加工方法的確定,要取決于現(xiàn)有的設(shè)備狀況。如果包裝材料廠目前只配置層合薄膜生產(chǎn)線,那么,只能根據(jù)這種設(shè)備利用層壓法加工復(fù)合薄膜材料。同理,如果只具備擠出機的工廠必然應(yīng)用擠出涂布或擠出層合法加工各種復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄膜。但是,對于既具備層合機又具備擠出機的那些工廠而言,則有必要認(rèn)真考慮應(yīng)該選擇何種加工技術(shù)為主,此時,經(jīng)濟性總是第一位的。   2、從降低成本和提高效率的角度出發(fā),擠出加工工藝以長時間運轉(zhuǎn)為宜。有時候,材料加工廠需要完成小批量生產(chǎn)任務(wù),甚至只要幾個小時即可實現(xiàn)。在這種情況下,應(yīng)用薄膜層合法的加工工藝是可以選擇的一種合適方法。因為,擠出加工工藝生產(chǎn)線必須有較長時間的不停運轉(zhuǎn)才能獲得較好的經(jīng)濟效益。要使擠出工藝過程中所有工藝參數(shù)處于相對協(xié)調(diào)平衡條件時,所需必要時間總是比薄膜粘結(jié)層合法工藝過程長得多。所以,每當(dāng)擠出工藝生產(chǎn)線達到平衡協(xié)調(diào)狀態(tài)后,就得讓它連續(xù)不停地運轉(zhuǎn)盡可能長的時間。   3、對于一個正欲購置新加工設(shè)備的材料加工廠而言,設(shè)計出來的生產(chǎn)線可使用薄膜層合法,也可使用工藝法,此時,應(yīng)用經(jīng)濟學(xué)理論分析,肯定會起到很大作用。雖然,擠出工藝設(shè)備的投資費用要比簡單的薄膜層合工藝設(shè)備更貴,但是,具備多種選擇或輔助設(shè)備的大型薄膜層合設(shè)備就有可能比大多數(shù)普通擠出生產(chǎn)線還要貴。   不過,擠出工藝可能提供材料加工廠使用多樣聚合物的廣泛機會。薄膜使用部門受到了薄膜加工部門供應(yīng)薄膜類型的限制。裝備擠出機的工廠可以選擇各種類型的PE材料。他們可以使用共擠物,甚至可以使用混合物,因而獲得了更多的材料選擇機會。   4、一個材料加工廠在選擇薄膜復(fù)合加工技術(shù)時,要完成的工藝程序與次數(shù)也是一項很重要的因素。層合法加工工藝在生產(chǎn)多層薄膜結(jié)構(gòu)材料時很可能需要比擠出工藝法更多的加工程序,而在與共擠法相比時,這種情況尤為突出。共擠加工過程實際上是兩種或更多種熔融聚合物組合成單一擠出物。共擠法具有很多優(yōu)點,其中包括可能降低高檔聚合物的使用量,可使用再循環(huán)聚合物和減小薄膜厚度等等。值得指出的是,共擠法加工工藝的一個突出優(yōu)點就是可以減少加工最終復(fù)合薄膜材料所必要的工藝次數(shù)。從理論上講,在打開模具次數(shù)為常數(shù)條件下,單臺擠出機可以生產(chǎn)出很多不同層的復(fù)合薄膜材料。   縱觀以上討論的各種復(fù)合薄膜材料的加工方法及特點,要實現(xiàn)合理的選擇必須考慮到很多影響因素,這意味著很難說有一種適應(yīng)任何加工專門包裝復(fù)合薄膜材料的最佳方法。因此,在具體選擇何種最佳加工方法時,全面地仔細分析各種影響因素是非常必要的。

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