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雙擠出薄膜和吹塑容器的生產(chǎn)廠家始終處于這樣的壓力下：即不斷改善其產(chǎn)品性能，降低其產(chǎn)品成本，要求他們延長其包裝產(chǎn)品的儲(chǔ)存期限，生產(chǎn)出彈性更好、強(qiáng)度更高、且成本更低的薄膜。雙擠出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上更耐屈服、更經(jīng)濟(jì)。 　　通過雙擠出可提高聚合物的某一特定性能，彌補(bǔ)一些聚合物在某些方面的不足，從而使薄膜結(jié)構(gòu)中每一聚合物性能均達(dá)到最好。為此，包裝材料生產(chǎn)廠家需要能夠加工多種復(fù)合層結(jié)構(gòu)、且生產(chǎn)成本低的萬能加工儀器。 使用更多層數(shù)以增強(qiáng)膜結(jié)構(gòu) 　　使用專用擠出機(jī)將更多 的層數(shù)進(jìn)行復(fù)合可以獲得彈性更好的產(chǎn)品，且更節(jié)約成本。如,可將離子交換樹脂表層分解成兩層，其中一層用一種比較便宜的通用樹脂取代價(jià)格比較昂貴的離子交換樹脂，仍能夠達(dá)到離子交換樹脂的作用。 通過這種方式，在某一結(jié)構(gòu)中增加更多的層數(shù)，可使膜更加結(jié)實(shí)、更加經(jīng)濟(jì)。用兩層薄薄的尼龍夾一層EVOH 形成的薄膜具有很好的阻斷性能，且保持了尼龍的耐刺性能和良好的強(qiáng)度。聚酰胺層給EVOH提供了骨架層，因而改善了這種膜結(jié)構(gòu)的抗彎曲龜裂性能。用于肉類食品包裝的薄膜，將EVOH和尼龍相互復(fù)合，可以更好地阻斷氣味和氧氣的傳播。 　　將一層分成兩層，能夠改善最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，增加層數(shù)也可增強(qiáng)阻斷性能。如，與雙層貼合中的每層尼龍相比，雙層結(jié)構(gòu)阻斷性能好，且用此制成的包裝膜柔軟，抗彎曲、龜裂性能好，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱時(shí)不易卷曲。同樣，使用兩薄層EVOH取代一厚層，可減少小孔，提高密度。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，雙層的尺寸穩(wěn)定性要優(yōu)于一層的結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)樵谶@種膜中任何厚度上的偏差均被鄰近層的同種材料所彌補(bǔ)。因此，這種復(fù)合層結(jié)構(gòu)改善了性能，減少了表面張力，薄膜更易于加熱成型。 有關(guān)新型雙擠出以膜概念 　　有一項(xiàng)新的、致力于雙擠出膜和吹塑膜的研究正在進(jìn)行中，由此誕生了一項(xiàng)新的專利，稱之為雙螺桿體系(DSS)。DSS在每層膜中有兩個(gè)相同的螺旋流，在模具的兩個(gè)相對(duì)面上沿相反方向流動(dòng)，這種分層方式使得加工者能夠在不花錢增加設(shè)備的情況下增加層數(shù)以改善制品的性能。將每一單層劃分為兩個(gè)獨(dú)立的層有利于改善每種材料層的結(jié)構(gòu)，改善其力學(xué)性能。一臺(tái)5層 DSS 吹塑模壓機(jī)能夠加工出10層的半成品?！?　　針對(duì)傳統(tǒng)的疊放膜進(jìn)行的改進(jìn)是雙層膜，一層膜帶有兩個(gè)相同的、在兩個(gè)相對(duì)面上沿相反方向流動(dòng)的螺旋流，因而改善了特定層規(guī)格的穩(wěn)定性和整個(gè)層面規(guī)格的均一性。這是因?yàn)槿魏螡撛诟呶辉谕荒ぶ芯朽徑?、相?duì)應(yīng)的低位。當(dāng)兩層相互結(jié)合時(shí)，一層中的規(guī)格偏差被另一層所抵消。在一層膜中結(jié)合兩個(gè)螺桿，未曾增大模具的復(fù)雜程度，也未曾增大加工模具的費(fèi)用。 　　在膜中形成溫度—混合通道，以消除物料交叉流動(dòng)中材料性能的不同，每個(gè)螺桿由兩個(gè)料口送料，使均一的熔體借助流道中的熱量和黏度進(jìn)入螺桿， 通道壁上的冷的、流速慢的物料被夾在熱的熔融的物料中，由于熱的熔融的物料對(duì)流道有潤滑作用，因而不會(huì)由于黏度的不同而產(chǎn)生流動(dòng)不均的趨勢(shì)。這種結(jié)構(gòu)改善了混合效果，從而有利于擠出層規(guī)格的控制。另外，切換樹脂種類和改換樹脂顏色均可快速完成。 　　使用傳統(tǒng)模具中，改換樹脂顏色是一個(gè)逐漸變化的過程，樹脂顏色在各端口中快速變淡，但每一端口中形成一個(gè)連續(xù)的、明顯的段帶，并持續(xù)較長的時(shí)間；使用流動(dòng)—混合通道，在較短的時(shí)間內(nèi)，物料顏色即與周圍全部環(huán)境達(dá)到一致。樹脂品種切換中的情況是一樣的。 　　DSS使用了一個(gè)叫錐形鎖Taper-Lock 的裝置，這種裝置在傳統(tǒng)模具中多年來一直是必不可少的，錐形鎖Taper-Lock消除了模具泄漏的幾率，很好地確保了加工出的層膜直徑的統(tǒng)一。DSS 的每一面固定在一個(gè)錐子上，這個(gè)錐子與組成模的另一板相互聯(lián)接，這種接合使得模具重新組裝非常容易 膜的比較 　　與其它的圓柱模相比，DSS改善了流線，沒有急轉(zhuǎn)彎，因而不易形成死角。 傳統(tǒng)的圓柱吹塑共擠出膜有死區(qū)，導(dǎo)致物料降解；另外，在一個(gè)圓柱5層膜中，聚合物/金屬接觸面積，外層面積比內(nèi)層面積大5～8倍， 不僅滯留時(shí)間長，而且限制了 膜的層數(shù)。 　　表1給出了新型DSS設(shè)計(jì)之后的概念與目前所用堆模的比較情況，這兩種設(shè)計(jì)均使在垂直于模具軸的模板上的聚合物分配系統(tǒng)重新定向，但新概念設(shè)計(jì)中有兩個(gè)獨(dú)立的分配面，用于每層被擠出的聚合物，新膜中的每個(gè)層面均與螺旋流系統(tǒng)相聯(lián)接，螺旋流系統(tǒng)將聚合物分配在整個(gè)螺旋流中， 這就確保了聚合物能夠均勻地分配于整個(gè)體系中，避免了由于膜中心先流出而在擠出膜上形成銀紋。在兩種設(shè)計(jì)中，一旦聚合物被分流，它能夠迅速流向模中心，并在膜中心處改變流向，沿軸向進(jìn)行流動(dòng)。軸向流束起始于內(nèi)層，然后層數(shù)不斷增加至填滿整個(gè)構(gòu)件，最后出膜。 　　可通過將每一單獨(dú)的層分解成兩層，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行增強(qiáng)并改善其力學(xué)性能。在相同厚度的情況下，復(fù)合層結(jié)構(gòu)的膜比單層結(jié)構(gòu)的膜強(qiáng)度大。相應(yīng)地，雙擠出膜具有較高的熔體強(qiáng)度，因而能夠以較高的速度進(jìn)行擠出，且不產(chǎn)生氣泡。復(fù)合層傳統(tǒng)膜一般在相鄰層的接合處有結(jié)合點(diǎn)。然而，對(duì)于雙層分配螺旋流體系，其制件尺寸偏差降低，因?yàn)閮蓚€(gè)螺旋流中送出的樣量是相同的。 規(guī)格偏差試驗(yàn) 　　對(duì)三層120mm DSS吹出膜整個(gè)膜及層與層之間的規(guī)格偏差進(jìn)行測(cè)試。某膜設(shè)計(jì)以25%/10%/65%比例加工尼龍/線/ LDPE復(fù)合膜，額定加工能力為70 kg/h，擠出機(jī)是3個(gè) 50mm 通用單螺桿。進(jìn)行此項(xiàng)分析的主要目的是研究將層進(jìn)行分離是否在傳統(tǒng)疊膜（沒有分層）的基礎(chǔ)上性能有所改善。由于疊層已經(jīng)被證明可降低規(guī)格尺寸偏差，所以整個(gè)規(guī)格尺寸偏差得到極大的改善，但由于雙擠出中層與層之間規(guī)格偏差比整規(guī)格尺寸偏差更重要，所以為了保證膜的阻斷性能的均一，主要控制的是層的厚度。 阻隔性能 　　膜的阻隔性能與其厚度成正比。如果阻斷層有薄有厚，則其阻斷性能只能達(dá)到最薄處的阻隔能力。加工者為了彌補(bǔ)薄處的阻隔能力，不得不將整個(gè)阻隔層的厚度加厚，這必然增大材料消耗量，因而降低了其收益。此外，膜的整個(gè)尺寸規(guī)格控制較好時(shí)，無需對(duì)層與層之間的規(guī)格過分嚴(yán)格要求。 　　層—層復(fù)合膜的厚度是在不加結(jié)合層時(shí)進(jìn)行測(cè)試的，這時(shí)每一阻隔層能夠分離開，因而單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試。 設(shè)計(jì)、加工上彈性增加 　　擠出不同品種樹脂的能力越大，在同一條生產(chǎn)線上設(shè)計(jì)、生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)膜的能力則越高，加工中在不花錢增購設(shè)備的情況下，可利用萬能儀器增加膜的層數(shù)。DSS的分流層概念使得在不增加膜費(fèi)用的情況下可提高膜的性能。 　　吹膜中增加層數(shù)的設(shè)計(jì)使得一條生產(chǎn)線的加工多樣性增強(qiáng)，即在一條生產(chǎn)線上可加工更多品種的聚合物，加工多種結(jié)構(gòu)的膜，它可在不修改膜的幾何尺寸的情況下開發(fā)出新的品種投入市場(chǎng)，以滿足市場(chǎng)不斷變化的需求。此外，使用多層復(fù)合可節(jié)約成本，因?yàn)榭蓪⑤^為昂貴的層進(jìn)行分解，代之以較為便宜的材料。 　　就三層DSS體系試驗(yàn)的結(jié)果表明：聚烯烴樹脂整體膜偏差不超過±5 %，阻斷材料的偏差不超過±6%。層與層之間的偏差略微大些，為±8%，層與層之間的偏差較一般堆膜的略大些。 　　DSS使一膜中的層數(shù)成倍增加，但其費(fèi)用并未成倍增加。傳統(tǒng)膜每層均為一個(gè)單層模，而DSS中，每一膜有兩層膜。DSS雙擠出膜一膜中能夠加工成倍層數(shù)，改善了物料的流線、熔融物的混合情況及絕熱情況。 　　用戶對(duì)包裝的需求是不斷變化的，具有生產(chǎn)多層膜的能力使得加工者具有了滿足不同加工需求的能力，而無需為了滿足市場(chǎng)不斷變化的需求而增購大型的設(shè)備。 　　在美國、亞洲、南美洲和歐洲，雙螺流體系已經(jīng)用于雙擠出膜加工中。該公司最近將兩臺(tái)350mm，5層DSS雙擠出機(jī)發(fā)貨給一加工商，該加工商在南美洲和歐洲均有生產(chǎn)裝置，這兩套裝置均是專門生產(chǎn)食品包裝膜的，擠出機(jī)主要用于加工含有EVOH和尼龍的阻斷膜，同時(shí)在不作膜改動(dòng)的情況下也可加工聚烯烴。 　　就該機(jī)進(jìn)行大量試驗(yàn)，收集其工藝數(shù)據(jù)，包括壓力、規(guī)格偏差、從一種顏色切換成另一種顏色時(shí)所需要的持留時(shí)間及對(duì)不同品種樹脂的兼容性。表2給出了加工商提供的加工能力360 kg/h機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 　　層與層之間偏差的測(cè)定是：加工LDPE與尼龍6復(fù)合層（中間沒有粘合層），然后將尼龍層與LDPE分開（由于它們之間沒有粘合），用標(biāo)尺測(cè)試分離層的尺寸。 　　兼容性試驗(yàn)是通過評(píng)價(jià)不同品種的樹脂在不同層中所占的百分比及至何處為界面穩(wěn)定。最極端的情況是在D層中以總量的3%加工熔指4.5的接合樹脂，而其它層仍保持其最大加工量加工熔指0.2的LLDPE。由于各層之間粘度相差巨大，使得接合層非常薄，界面極為不穩(wěn)定，但DSS模系中不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致界面極為不穩(wěn)定的V形流動(dòng)現(xiàn)象。來源:newmaker