薄(báo)膜生產領域中,“吹塑法(fǎ)”與”流延(yán)法“是較為常用的兩種工藝。吹塑法較早應用於(yú)薄膜的生產(chǎn)加工,因其生產工藝的局(jú)限性和產品(pǐn)無法克服(fú)的缺(quē)陷,二十世紀八十年代,一種更為先進的薄膜生產加工工――流延法逐步發展起來,尤其是采用多層共(gòng)擠的技(jì)術,使流延法的(de)薄(báo)膜生產加工工藝得以大範圍的推廣和應用(yòng),並以其高品質的產品(pǐn)特點(diǎn)逐步應(yīng)用於各種物(wù)品的高檔(dàng)次包裝中,而吹塑法由於其固有的缺陷,隻能滿足(zú)於普通中、低檔次產品的包裝。
下麵(miàn)就這兩種薄膜生產中最常用(yòng)的生產工藝做一個簡單的介紹與比較。
一、多層共擠吹塑法這種生產工藝方法主要分(fèn)為上吹風冷和下吹水冷兩種形式。
上吹風冷,主要是由多台擠出機、多層疊(dié)加模頭、多風口風環、IBC內冷係統、人字夾板、旋轉牽引(yǐn)係統(tǒng)、下(xià)牽引係統以及收(shōu)卷係(xì)統這幾個主要部分組成。
下吹水冷,基本組件與上(shàng)吹式相同,不同的是在冷卻方式(shì),下吹以循環冷卻水作(zuò)為(wéi)冷卻的主要形式,各部件的設(shè)計位置與上(shàng)吹有所不同,這種生產工藝在(zài)我國(guó)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(chǎn)中,仍以上吹(chuī)風冷(lěng)式機組為(wéi)主。不管用哪二種形式的機(jī)組,在外觀形態上,都是以筒狀膜為主要表現特征,在真空袋製袋方麵,由於減少了二個熱封邊,在對包裝內容物的保護上比流(liú)延膜(mó)有著非常大的優勢。在拉伸強度方麵比流延膜好。
二、多層共擠流延法這種生產工(gōng)藝主要是由多台擠出機、多流道分配器(qì)(俗稱“集料(liào)器”)、T型模頭、流延係統、水平牽引(yǐn)係統、振蕩器(qì)以及收卷係統組成(chéng)。
這種(zhǒng)生產(chǎn)工藝主要的特點在於:生產出來的薄膜製(zhì)品表麵光澤度好,平整度高,厚度公差小,力學延伸性能好,柔韌(rèn)性好,透明(míng)度比吹(chuī)塑法高。
國產流(liú)延機(jī)組的生產方式與吹塑一(yī)樣,主要(yào)的核心部(bù)件來自於國(guó)外供應商。目前此種生產工(gōng)藝主要應(yīng)用在國內的CPP行業(yè),在(zài)七層(céng)共擠高阻隔性(xìng)生產中也有少量的應用。
這兩種生產工藝在我(wǒ)國是最為常見的,由於吹塑工藝(yì)在產品平整度以及透明度方麵不能與流延(yán)膜相比,但(dàn)是其生產的效率高、設備投入低、低材料(liào)損耗量是流延工藝無法(fǎ)比(bǐ)擬的。
國外企業對吹塑工藝不足之(zhī)處主要體現在(zài):
(1)模頭設計改進,采用了獨特(tè)的平行多流(liú)道設計理念;
(2)對擠(jǐ)出機放置的位置與角度上;
(3)冷卻係統的改進(以風環與內(nèi)冷技術為主);
(4)材料配方與(yǔ)結構設計方麵,通過實踐證明(míng),在薄膜的透明度,平整度(dù),各層材料的厚薄均勻(yún)度上都達到(dào)或接近(jìn)流延法的水平。
三、吹塑法和流延法的比較生產工藝比較
1、流延法比(bǐ)吹塑法更加適合應用於多層共擠的薄(báo)膜生產加(jiā)工,尤其當使用多種不(bú)同材質的材料進行共擠時,流延法的生產工藝參數更(gèng)易於控製,加工設備的關(guān)鍵部分――模頭的設計更(gèng)能有效保(bǎo)證產品中各種材料(liào)分布的均勻性。而吹塑法的多層共擠模頭技術難度更大,結構更為複雜(zá)且技術尚不(bú)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(xī)氣罩、氣刀及定邊裝置的幫助下很快(kuài)定型,產品質量好且穩定。而(ér)吹塑法由於熔(róng)膜有一(yī)個吹脹過(guò)程,並依靠空氣或水來(lái)冷(lěng)卻定型。產品的定型(xíng)時間過長且定型前的變化很大(一般吹脹4~7倍)。吹膜法容易在熔膜階段受到外界和自身因(yīn)素的影響,產品質量控製的難度非常大且穩定(dìng)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(gòng)擠時吹塑法要求盡量選用流動(dòng)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(liào)時,與其共擠的其他材料沒有多大的選擇餘地,這在很在程度上(shàng)製(zhì)約了多層共擠加工工藝優勢在產品質量上的體現,而流(liú)延(yán)法的加工設備通過對分流道的調節可以很輕鬆(sōng)解決吹塑(sù)法中幾乎無(wú)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(xiàng)的分子受到不同程度的拉伸。產品的耐溫度(dù)性能和熱封性能都(dōu)會受到(dào)較大影響,當產品(pǐn)需要蒸煮消毒(如121℃蒸氣)時,成(chéng)型中被拉伸的分子鏈受熱後會有明顯的(de)回縮現象,導致產品嚴重變形,並且會大大降低熱封連接處的強度而導致(zhì)漏袋現象。
2、流延法生產薄膜(又稱未拉(lā)伸薄膜(mó))時,分子排列有序,產品冷卻(què)速度快,有利於提高產品的透明度、光澤度及厚(hòu)薄(báo)均勻性,且(qiě)產品質地較軟、較韌;抗衝擊性能、耐(nài)熱及低溫適應性均好於(yú)吹塑法。
3、流延法的生產效率極高,產品質量穩(wěn)定性好(hǎo)。生產過程中的廢料少,且較易(yì)實現在線回收邊(biān)角料、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(de)均(jun1)勻一(yī)致,並且通過模頭的自動調節裝置可(kě)自動控製模唇間隙的均勻性(xìng),控製精度非(fēi)常高,較厚的薄膜(mó)可控製在±3%以下。而吹(chuī)塑法采用的環形模頭(tóu)及多層疊加(jiā)的模芯,對加工精度和裝配(pèi)精度要求非常高且特別難(nán)以控製(zhì),如果(guǒ)加工(gōng)及配合精度有微小的誤差,無法通過調節來彌補,因此吹膜法生產(chǎn)的產品的厚薄公差基本在±10%左右,對於200μm厚的(de)薄膜而言也(yě)就意味著最薄處為(wéi)180μm而最(zuì)厚處可能為220μm,在焊封製袋時,模具(jù)的間隙和熱封溫度(dù)無論如何(hé)調整都難以保證(zhèng)最厚處和最薄處(chù)都能達到必須的封(fēng)合強度(dù)。漏袋現(xiàn)象在所難免,成品率低。
5、對於熔體強度較低的材料,需采用下吹法、水冷(lěng)定型。水份烘幹不徹(chè)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(yǐng)響印刷的油墨粘接牢(láo)度而導致(zhì)脫色。流延法采用鋼(gāng)製鑄片輥(內(nèi)通冷卻水)對薄膜冷卻定型,水分(fèn)不與薄膜直接接觸。
6、對於(yú)需蒸煮(121℃蒸氣殺(shā)菌)的薄膜,無論流延法還是(shì)吹塑法都必須選用耐蒸煮級的原材料。非蒸煮(zhǔ)級的材(cái)料蒸煮後會導致薄膜變硬、變脆(cuì)及產生白(bái)化現象。既影響薄膜(mó)的外觀又會(huì)導(dǎo)致袋子的耐衝擊性和抗壓(yā)力嚴重下降,無法(fǎ)達(dá)到檢測標準和使用(yòng)要求。
7、在塑料成型加工(gōng)過程中,由於受熱(rè)分(fèn)解或低分子淅出物(wù)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(nèi)的殘留物隻(zhī)能停機清除。不及時清除極易夾帶在膜中(zhōng),造成內容物中雜質含量超標,或在薄膜表麵產生明顯的劃痕。吹塑法本身產量低、開車浪費大,如頻繁開、停車,單位生產成本將大幅度上升。
投資費用比較
1、由於吹塑法一次性投資少,廠房占地(dì)麵積小,設備便宜,投資小見效快(設備(bèi)加(jiā)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(de)設備(bèi)、廠房及設施一次性投資(zī)非常大,是吹塑法的5至10倍。因(yīn)而目前吹塑法(fǎ)的應用較流延法顯得更多。
2、由於吹塑法受工(gōng)藝(yì)條(tiáo)件限製導致產品質量差、產量小、單位生產成本(běn)高,雖經不斷改進和完善,仍難(nán)以取代流延(yán)法。這就是目前食品包裝基材膜中流延膜的產量遠遠高於吹塑薄膜(mó)的最根本(běn)的(de)原因。
資料來(lái)源:塑料技術谘詢 . 中塑在(zài)線
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