塑料薄膜生產工藝中的“吹塑法“與 ”流延法“ 生產薄膜工藝區別

時間:2020-08-20 22:32:55

 

塑料薄膜生產工藝中的“吹塑法“與 ”流延法“ 生產薄膜工藝區別

   薄膜生產領域中,“吹塑法“與”流延法“是較為常用的兩種工藝,下面就這兩種薄膜生產中最常用的生產工藝做一個簡單的介紹與比較。

  1.多層共擠吹塑法:這種生產工藝方法主要分為上吹風冷和下吹水冷兩種形式。上吹風冷,主要是由多臺擠出機,多層疊加模頭,多風口風環,IBC內冷系統,人字夾板,旋轉牽引系統,下牽引系統以及收卷系統這幾個主要部分組成。目前,進口機組以原德國巴登菲爾德,德國W&H,加拿大賓頓為主,國產機組中以廣東金明為代表。下吹水冷,基本組件與上吹式相同,所不同的是在冷卻方式,下吹以循環泠卻水作為冷卻的主要形式,各部件的設計位置與上吹有所不同,這種生產工藝在我國的PE和PP膜生產中比較常見。在多層共擠高阻隔性薄膜的生產中,仍舊以上吹風冷式機組為主。不管用哪二種形式的機組,在外觀形態上,都是以筒狀膜為主要表現特征,在真空袋制袋方面,由于減少了二個熱封邊,在對包裝內容物的保護上比流延膜有著非常大的優勢。在拉伸強度方面比流延膜好。

  2.多層共擠流延法:這種生產工藝主要是由多臺擠出機,多流道分配器(俗稱“集料器”),T型模頭,流延系統,水平牽引系統,振蕩器,收卷系統組成。這種生產工藝主要的特點在于,生產出來的薄膜制品表面光澤度好,平整度高,厚度公差小,力學延伸性能好,柔韌性好,透明度比吹塑法高。目前進口機組以原德國巴登菲爾德,德國W&H,意大利科林斯,奧地利蘭精公司,原日本三菱重工為代表,國產機組以佛山仕誠為代表。目前此種生產工藝主要應用在國內的CPP行業,在七層共擠高阻隔性生產中也有少量的應用。

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兩種生產工藝在我國是最為常見的,由于吹塑工藝在產品平整度以及透明度方面不能與流延膜相比,但是其生產的高效率,設備投入低,低材料損耗量是流延工藝無法比擬的。

近年來一些企業在對吹塑工藝不足之處的改進方面,進行了深入的研究與開發,主要體現在(1)模頭設計改進,采用了獨特的平行多流道設計理念;(2)對擠出機放置的位置與角度上;(3)冷卻系統的改進(以風環與內冷技術為主)(4)材料配方與結構設計這四個方面。通過實踐證明,在薄膜的透明度,平整度,各層材料的厚薄均勻度上都達到或接近流延法的水平。

  薄膜吹塑法和流延法的比較

吹塑法和流延法是聚烯烴薄膜生產加工的兩種主要生產工藝方法。吹塑法較早應用于薄膜的生產加工,因其生產工藝的局限性和產品無法克服的缺陷,上世紀八十年代,更為先進的薄膜生產流延法逐步發展起來,尤其是采用多層共擠的技術,使流延法的薄膜生產加工工藝得以大范圍的推廣和應用,并以其高品質的產品特點逐步應用于各種物品的高檔次包裝中,而吹塑法由于其固有的缺陷,只能滿足于普通中、低檔次產品的包裝。

生產工藝比較  

1.流延法比吹塑法更加適合應用于多層共擠的薄膜生產加工,尤其當使用多種不同材質的材料進行共擠時,流延法的生產工藝參數更易于控制,加工設備的關鍵部分――模頭的設計更能有效保證產品中各種材料分布的均勻性。而吹塑法的多層共擠模頭技術難度更大,結構更為復雜且技術尚不夠成熟。

2.流延法的加工設備中,模頭至冷輥(成型至定型)的距離一般為10~20mm,熔膜簾很短且在真空吸氣罩、氣刀及定邊裝置的幫助下很快定型,產品質量好且穩定。而吹塑法由于熔膜有一個吹脹過程,并依靠空氣或水來冷卻定型。產品的定型時間過長且定型前的變化很大(一般吹脹4~7倍)。容易在熔膜階段受到外界和自身因素的影響,產品質量控制的難度非常大且穩定性差。

3.在原料的選擇上吹塑法和流延法也有較大差異,多層共擠時吹塑法要求盡量選用流動性接近的材料來相互搭配,當材料流動性相差較大時,缺乏相應措施進行調整,因而當選定了其中一種材料時,與其共擠的其他材料沒有多大的選擇余地,這在很在程度上制約了多層共擠加工工藝優勢在產品質量上的體現,而流延法的加工設備通過對分流道的調節可以很輕松解決吹塑法中幾乎無法解決的問題。

       產品特點比較 

1.吹塑法因有一個吹脹過程而導致產品的縱、橫向的分子受到不同程度的拉伸。產品的耐溫度性能和熱封性能都會受到較大影響,當產品需要蒸煮消毒(如121℃蒸氣)時,成型中被拉伸的分子鏈受熱后會有明顯的回縮現象,導致產品嚴重變形,并且會大大降低熱封連接處的強度而導致漏袋現象。

2.流延法生產薄膜(又稱未拉伸薄膜)時,分子排列有序,產品冷卻速度快,有利于提高產品的透明度、光澤度及厚薄均勻性,且產品質地較軟、較韌;抗沖擊性能、耐熱及低溫適應性均好于吹塑法。

3.流延法的生產效率極高,產品質量穩定性好。生產過程中的廢料少,且較易實現在線回收邊、廢料,材料的利用率高。

4.流延法采用平模頭,模頭內設有特殊滯留槽,能保證材料流動時的均勻一致,并且通過模頭的自動調節裝置可自動控制模唇間隙的均勻性,控制精度非常高,較厚的薄膜可控制在±3%以下。而吹塑法采用的環形模頭及多層疊加的模芯,對加工精度和裝配精度要求非常高且特別難以控制,如果加工及配合精度有微小的誤差,無法通過調節來彌補,因此產品的厚薄公差基本在±10%左右,對于200μm厚的薄膜而言也就意味著最薄處為180μm而最厚處可能為220μm,在焊封制袋時,模具的間隙和熱封溫度無論如何調整都難以保證最厚處和最薄處都能達到必須的封合強度。漏袋現象在所難免,成品率自然很低。

5.對于熔體強度較低的材料,需采用下吹法、水冷定型。水份烘干不徹底或電暈層選料不當都會導致電暈處理效果差或電暈衰減嚴重。影響印刷的油墨粘接牢度而導致脫色。流延法采用鋼制鑄片輥(內通冷卻水)對薄膜冷卻定型,水分不與薄膜直接接觸。

6.對于需蒸煮(121℃蒸氣殺菌)的薄膜,無論流延法還是吹塑法都必須選用耐蒸煮級的原材料。非蒸煮級的材料蒸煮后會導致薄膜變硬、變脆及產生白化現象。既影響薄膜的外觀又會導致袋子的耐沖擊性和抗壓力嚴重下降,無法達到檢測標準和使用要求。

   7.在塑料成型加工過程中,由于受熱分解或低分子淅出物極易在口模處產生殘留物的堆積。流延法可以很容易地清除而吹塑法膜泡內的殘留物只能停機清除。不及時清除極易夾帶在膜中,造成內容物中雜質含量超標或在薄膜表面產生明顯的劃痕。由于吹塑法本身產量低、開車浪費大,如頻繁開、停車單位生產成本大幅度上升。

       投資費用比較

1.由于吹塑法一次性投資少,廠房占地面積小,設備便宜,投資小見效快(設備加工周期短、安裝調試期短、輔助設備及設施少、要求低)。而流延法的設備、廠房及設施一次性投資非常大,是吹塑法的5至10倍。因而目前吹塑法的應用較流延法顯得更多。

2.由于吹塑法受工藝條件限制導致產品質量差、產量小、單位生產成本高,雖經不斷改進和完善,仍難以取代流延法。這就是目前食品包裝基材膜中流延膜的產量遠遠高于吹塑薄膜的最根本的原因。



  
 

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