一、多層共擠薄膜的應(yīng)用 全球?qū)λ苣z的應(yīng)用市場中,塑膠薄膜占第一位。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及市場競爭的日趨激烈,用戶對薄膜的使用功能要求越來越高。單層薄膜包裝已無法滿足包裝水平提高的需要。發(fā)達(dá)國家共擠薄膜已占包裝薄膜總量的38%,目前中國市場的單層薄膜每年需求量明顯下降。 多層共擠薄膜技術(shù)是由三臺以上擠出機對幾種不同的樹脂進(jìn)行擠出,進(jìn)入機頭進(jìn)行復(fù)合共擠,獲得具有一定功能的薄膜制品,包括高阻隔性包裝膜、收縮膜、真空保鮮膜、土工膜等??蓮V泛用于食品、藥品、日化產(chǎn)品包裝、農(nóng)業(yè)棚膜等領(lǐng)域,土工膜可用于水利工程、環(huán)境工程等領(lǐng)域。 多層共擠薄膜的主要特點是經(jīng)濟(jì)性、功能性、強度高。例如PVDC對氧氣及水蒸氣具有很高的阻隔性,但是其價格高,薄膜的機械強度差,因此采用PVCD與LDPE、HDPE、LLDPE等材料共擠吹塑的薄膜,既滿足了阻隔性,又符合包裝必需的機械強度,性價比合理,具有較高的市場競爭力,是鮮肉及火腿保鮮包裝的最佳選擇。 二、多層共擠薄膜機械的技術(shù)特點 多層共擠薄膜機械包括高效塑化擠出機、多層復(fù)合機頭、冷卻系統(tǒng)、牽引及卷繞機構(gòu)、控制系統(tǒng)等重要部分。近幾年來,這些環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計促進(jìn)了多層共擠技術(shù)的快速發(fā)展。 設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)主要有: 1、擠出機 擠出機的主要功能是輸送、塑化、混煉塑膠。與單層擠出不同,共擠薄膜機械要求各層擠出機在塑化質(zhì)量、塑化效率等方面,與多層復(fù)合機頭具有一定的協(xié)調(diào)性。 歐洲的薄膜機械采用加料段開槽進(jìn)料的擠出機。這種結(jié)構(gòu)在料筒加料段開設(shè)縱向溝槽,能夠強制喂料,有效提高輸送效率及擠出的穩(wěn)定性,比較適合于多層共擠的定量輸送要求。例如德國的Battenfeld Gloucester公司、Reifenhauser公司多層共擠設(shè)備的擠出機均采用加料段壓力高,料筒易磨損,齒輪箱扭矩大。北美地區(qū)的擠出設(shè)備應(yīng)用光滑料筒結(jié)構(gòu)的較多,其輸送效率的提高主要靠螺桿的設(shè)計。無論是開槽進(jìn)料,還是光滑料筒結(jié)構(gòu)擠出機,螺桿一般采用屏障式或分離式,螺桿加料段為雙頭螺紋,均化段有混煉單元,保證塑膠原料的高效塑化及混煉均勻。 2、多層共擠機頭的結(jié)構(gòu) 多層復(fù)合機頭是多層共擠薄膜設(shè)備最關(guān)鍵的技術(shù)。機頭必須滿足各層不同性質(zhì)的原料“先進(jìn)先出”,材料應(yīng)用范圍寬,停留時間短,特別是對于易降解的材料,應(yīng)避免流道有角及滯留區(qū)。各層不同原料的加工溫度范圍不同,機頭對各層溫度能夠單獨控制。 目前國際上多層共擠復(fù)合機頭的最新結(jié)構(gòu)有疊加式及管套式。 疊加式共擠機頭也稱為積木式,每層流道串聯(lián)疊回在一起,這是發(fā)展最快的一種,具有以下優(yōu)點:1、可實現(xiàn)多層疊加,層數(shù)任意組合。2、結(jié)構(gòu)單元化,各層溫度能夠單獨控制。3、適應(yīng)性強,可復(fù)合性能相關(guān)較大的材料。4、流道短,無死角。5、拆卸、清洗方便。 采用這一技術(shù)的生產(chǎn)商主要有:美國MA公司、英國BRAMPTON公司、加拿大MACRO公司。 疊加式機頭的一個技術(shù)新發(fā)展,是把原來的圓柱面定位及流道改成圓錐面定位及流道。采用此技術(shù)的代表有加拿大MARCO公司的Marcopack系列,德國的W&H公司的Varex系列,可生產(chǎn)2-9層薄膜。MARCO公司的疊加式機頭已獲得加拿大和美國的專利。圓錐面定位與圓柱面定位疊加式機頭相比,具有以下優(yōu)點:1、定位精密高,減少漏料。2、熱流道表面少30-40%,因此減少降解機會。3、機頭長度與直徑尺寸均減少,重量減少30%,加熱能耗減少。4、有利于拆卸與維修。5、可以改進(jìn)螺旋流道的分布,減少每層的厚度偏差。 管套式共擠復(fù)合機頭是每層流道同芯裝在一起,即每層流道是并聯(lián)的。管套式復(fù)合機頭的主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊,流道長度小,熔體停留時間短。缺點是各層溫度難以單獨控制,每層流道的流量、壓力、速度的平衡性設(shè)計較困難。這類機頭在中空容器吹塑成型設(shè)備中應(yīng)用較多。 共擠復(fù)合機機頭的每層流道采用的結(jié)構(gòu)的環(huán)形、心形及螺旋形。 環(huán)形流道在機頭:入口處熔體被分成現(xiàn)金個分流道,進(jìn)入機頭芯棒的兩個環(huán)行支管。這種機頭的熔體在軸向的速度會有差異,難以保證各層的厚度在周向的均勻分布。 心形包絡(luò)式流道:熔體被分成兩個分流道進(jìn)入心形支管后,沿徑向流動的同時又沿軸向流動,并在心形支管的對面形成熔接痕。這種機頭的流道包絡(luò)性好、換色快、徑向厚度分布均勻。一般應(yīng)用在管套式共擠復(fù)合機頭中。 螺旋支管式流道:熔體進(jìn)入螺旋式流道后,一部分沿螺旋流道向前流動,另外一部分沿螺旋與缸體間隙逐漸增大,因此螺旋流動逐漸減少,軸向間隙漏流逐漸增大。此類流道的徑向厚度分布均勻,無熔接痕。(未完待續(xù))
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