挤出流延膜简介

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：生产方法是通过T型机头，将熔融薄膜挤出向下流延至冷却辊表面，冷却定型后，经牵引、切边和卷取，即制得单层流延膜。流延膜生产有以下特点。目前流行的五层共挤流延乳制品、饮料包装片材的组合形式是PP/PE/EVA/EVOH/HIPS或者是PP/PE/EVA/PODC/HIPS。聚丙烯挤出流延薄膜生产要求树脂流动性好，一般选用挤出级聚丙烯，熔体流动速率为10～12g/10min的树脂。辊的表面要抛光镀硬铬达到镜面级，以保证流延膜表面透明光亮。

挤出流延法生产薄膜具有容易大型化、高速化、自动化的特点，生产出的薄膜透明度好、厚度均匀、精度高、强度好，可用于自动包装，这些用吹塑法无法满足。用流延法生产薄膜的树脂主要有聚丙烯、聚乙烯和尼龙。生产方法是通过T型机头，将熔融薄膜挤出向下流延至冷却辊表面，冷却定型后，经牵引、切边和卷取，即制得单层流延膜。膜厚一般为0.05～0.10mm，也可以制成多层复合膜。流延膜生产有以下特点。

1）流延成型所用的辅机设备要求加工精度高，结构也比较复杂，所以流延比吹塑成型用的机头等辅机造价高。

2）流延成型薄膜的幅宽受辅机规格限制，远比吹膜幅宽小，一般不大于4m。

3）流延膜的厚度偏差比吹膜小，厚度均匀的流延膜适合印刷、干式复合、自动包装等。

4）流延膜的透明度高（雾度低）、光泽度好、手感好、柔软。

5）流延法成型薄膜所用辅机对膜坯冷却效果好，可以提高生产率，不产生吹塑筒状膜时的折径粘连现象。

6）流延法生产的薄膜如果不采用双向拉伸工艺，其纵、横向力学性能就不如吹塑薄膜均衡。

流延膜近年发展非常快，特别是多层共挤流延膜是很好的包装保鲜材料，得到广泛应用，如牛奶、饮料、茶水、果汁等的包装。目前流行的五层共挤流延乳制品、饮料包装片材的组合形式是PP/PE/EVA/EVOH/HIPS或者是PP/PE/EVA/PODC/HIPS。这里PP是饮料接触的无菌层，PE是隔水层，EVA是粘结剂，EVOH和PVDC是阻隔层，HIPE是为提高片材的刚性和印刷层质量。

（1）原材料准备聚丙烯PP流延薄膜又叫CPP薄膜，是流延膜中产量最大、应用最广的品种。由于它具有无毒、质量轻、厚度均匀、强度高、透明度好、光泽性好、耐热优良、热封性好、防潮性好、刚性高、机械适应性强等一系列优点，使CPP得到广泛应用，主要用作食品、服装、纺织品、床上用品的包装材料。

聚丙烯挤出流延薄膜生产要求树脂流动性好，一般选用挤出级聚丙烯，熔体流动速率为10～12g/10min的树脂。树脂型号可根据薄膜的用途选取。例如要求耐用140℃以上高温蒸煮杀菌级薄膜，应当选用可嵌段共聚聚丙烯树脂专用料，普通包装级可用均聚聚丙烯树脂。医用级PE薄膜（医用手套、胶布底基），要求有较好的回弹性和柔软性，应选用可共混EVA料。

尼龙薄膜具有强度高，韧性、透明性、耐油性、耐热性和耐寒性好的优点，可在-50～180℃范围内使用，可作高温蒸煮材料和冷冻包装材料。尼龙薄膜阻隔氧气性能好，是阻隔性材料。另外尼龙耐穿刺性好，不易被包装物刺穿。

聚乙烯流延膜透明度好、厚度均匀，主要原料为LDPE，熔体流动速率为2g/10min，用于建筑及各种防水材料、干复合材料热封层基材。LLDPE的熔体流动速率为3～8g/10min，用于保鲜薄膜和自黏性缠绕薄膜。

（2）工艺流程及生产设备

1）工艺流程。流延CPP薄膜工艺流程为PP树脂→挤出机塑化→T型机头挤出→流延薄膜→冷却辊定型→电晕处理→牵引→卷取→存放自然收缩→分切→成品。流延薄膜挤出成型设备及生产工艺路线如图2-28所示。

图2-28 流延薄膜挤出成型设备及生产工艺路线

1—挤出机 2—过滤装置 3—成型模具 4—气嘴 5—冷却定型辊筒 6—测厚装置 7—电晕处理装置 8—收卷装置

流延薄膜的生产设备主要包括挤出机、机头、三辊压光机、冷却装置、牵引机、剪裁机、卷取装置等。附加装置有换网装置、压光辊温度控制系统、测厚仪、风刀、电晕处理装置、贴膜机等。三辊压光机有立式布置和水平布置两种，一般高黏度塑料制品采用立式垂直布置，低黏度塑料制品采用水平布置，并且膜较薄时水平布置优越性更突出。而一些加工性能较好的材料（比如PP、PS）可以采用立式倾斜布置，水平和倾斜布置操作比较方便。

2）生产设备。

①挤出机。流延膜一般选用单螺杆挤出机，对聚丙烯选用螺杆直径为90～200mm，长径比L/D=25～33，压缩比ε=4，螺杆结构为带混炼头的计量型螺杆；对尼龙选用螺杆直径为90～150mm，长径比L/D=28～33，压缩比ε=3.5～4，螺杆结构为突变型螺杆，可带混炼头；对聚乙烯选用螺杆直径为90～150mm，长径比L/D=25～30，压缩比ε=3.0，螺杆结构为计量型突变螺杆。

②机头。流延膜机头有歧管型（T型）、螺杆分配型、衣架型和鱼尾型，其中用得较多的是歧管型和衣架型。

③冷却辊。冷却流延辊是一种直径较大的钢辊，如图2-29所示。它直径为300～800mm，机头宽度增加取大值，辊筒表面镀硬铬，抛光至镜面。辊筒内为螺旋式分流结构，冷却介质恒温并循环装置，要求辊面轴向温度均匀，温差应达到最小。三辊压光机的压光辊和流延冷却辊，不但要求表面粗糙度低，还要求硬度高，能达到55～60HRC，温度也要严格控制。

冷却定型辊筒是为流延膜降温定型用，第一辊筒（流延冷却辊）直径为600～800mm，第二辊筒（冷却辊）直径为300mm，两个辊均通冷却循环水。为了得到较好的降温效果，最好使冷却水强制加快循环，这样可提高流延膜的透明度和减少幅宽收缩。辊的表面要抛光镀硬铬达到镜面级，以保证流延膜表面透明光亮。

④喷气（气刀）装置。喷气装置中的主要零件是气刀，安装在流延膜与冷却辊接触的部位，如图2-29所示。气刀体是一个筒型，一侧开有窄缝，有能吹出压缩空气的喷嘴，喷嘴的长度与模具上的模唇长度相同，喷嘴缝隙宽为0.4～2mm。工作时从喷嘴喷出气压稳定、气流速度圴衡的压缩空气，垂直吹向冷却辊筒上的薄膜。气刀的作用是把从模唇口流延出的薄膜紧贴在冷却辊筒面上，把薄膜快速冷却，减少膜面幅宽的收缩，使流延薄膜的宽度和厚度尺寸稳定。气刀与冷却辊筒的距离可根据膜的成型状况在3～40mm范围内调整。

⑤牵引装置。流延成型设备中的牵引装置由一对直径约为250mm的辊筒组成，其中一个是辊面挂有橡胶层的被动轮，另一个是表面镀有硬铬层的主动辊。牵引辊工作时，主动辊在下，橡胶辊压在钢辊上，冷却定型的流延薄膜从两辊间通过时被两辊夹紧，被牵引着向卷取方向运行。

⑥切边装置。切边装置安装在卷取装置前，其作用是切除冷却定型薄膜两端较厚部分的薄膜。膜两端的切刀片距离可按产品宽度要求进行调整，切下的膜边可回收造粒再用。