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9层共挤吹塑薄膜的最新进展固定电感夹钳小五金塑料机械瓷板古玩Frc

发布时间:2023-12-18 21:49:57 阅读: 来源:煮蛋器厂家
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9层共挤吹塑薄膜的最新进展

自从 8 年前 9 层共挤吹塑薄膜问世以来, 至今仍只有极少数厂家掌握其独特的生产工艺。最近, 有几家设备制造供应商正在安装实验性生产设备, 探讨其实用性加工工艺, 以帮助更多的加工厂商了解并投入到这种产品的业务领域。

要掌握 9 层共挤吹塑薄膜的生产工艺是一件极其困难的事情。“我们花了 2 年时间, 才弄清楚运转 9 层吹膜生产线的技术要领, 这几乎与加工流延薄膜一样的困难。”以色列 Plas-topil Hazorea 包装 公 司的 产 品 开 发 项 目 经 理Steve Arnautoff 表 示 。这家公司于 2001 年实现从加工 5 层吹塑薄膜跨越到加工 9 层吹塑薄膜的技术升级。“我们花费了很长时间才搞清楚9 层吹塑薄膜工艺的流变学原理, 物料的流变行为在某种程度上介于吹塑与流延工艺之间。”解决了这些问题以后,该公司于 2003 年又装配了第 2 条 9 层吹塑薄膜生产线。

根据一家从事 9 层共挤吹塑薄膜和流延薄膜加工业务的美国大型包装公司的成功经验:流延薄膜的生产经验有助于尽快掌握 9 层吹塑薄膜的工艺技术。该公司技术主管表示: “我们的主营业务是流延薄膜,借助流延加工经验, 我们更快地掌握了吹塑薄膜的加工工艺。以前我们一直认为, 树脂的流变行为在吹塑加工过程中不可能发生质的飞越, 即使 7层共挤也不能例外。但 9 层共挤工艺却给你一个意想不到的事实: 更多层的共挤吹塑加工实际上可简化产品的开发研究工作。”

如有可能, 9 层吹塑薄膜的加工厂商更多是在争抢层压薄膜和金属化薄膜的市场份额, 而不是在从事吹塑加工的同行之间展开竞争。少数几家加工 9 层薄膜的包装品龙头企业, 其出品的大部分 9 层薄膜都在工厂内部使用, 应用于加工层合薄复合增长率为30%膜产品。小规模塑料制品加工厂出品的 9 层薄膜则直接向市场出售, 由另外的塑料制品加工厂商购入后, 用于加工层合薄膜, 或制成塑料袋子或衬里。目前,9 层薄膜已在众多应用领域广泛用作高阻隔性产品, 但已取得市场成功的9 层吹塑薄膜生产厂商依然保持低调, 这是基于他们不想市场上出现更多的竞争对手。

1 进入 9 层薄膜加工领域的先驱

在 20 世纪 90 年代末, 少数几家吹膜挤出机的制造商—大部分是基于7 层共挤复合膜生产线的成功商业化经验—最先推出了 9 层共挤阻隔薄膜生产线。第一个成功制造的是新西兰Holmes 包装公司 ( 现在是希悦尔密封空气公司的子公司) 。1997 年, Holmes公司安装了一个由美国 Brampton 工程公司制造的 9 层吹膜模头, 1998年该公司在全球市场试销用 9 层阻隔袋包装的奶粉, 次年, 该公司又安装了另一条 Brampton 公司的 9 层薄膜生产线。

巴 顿 樟树菲 尔 格 罗 斯 特 工 程 公 司( Battenfeld Gloucester Engineering) 于1998 年 7 月售出了该公司的第一层吹塑模头, 买方是新西兰 Transpack工业公司 ( 现作为 Amcor Flexibles 公司的子公司) , 这个 9 法式插座层吹塑模头的直径为 10 英寸( 25.4cm) 。

9 层复合膜的生产经验为厂家加工更复杂的复合膜叩开了成功之门。2000 年 , Brampton 公 司 利 用 船 运 ,向亚洲出售了一套 10 层吹塑模头,还有 2 套模头销往欧洲。最近的一次是在 2004 年为芬兰 Wipak 公司( 美国Winpak 公司的母公司) 安装了一套。某家用户介绍说, 采用 10 层复合薄膜加工技术, 可为 PET 等聚合物材料加工不同结构产品提供更多的机遇。9 层和 10 层吹塑薄膜的市场增长速度, 远没有当年从 3 层复合膜转为 5层和 7 层复合膜的增长速度快: 在短短几年之内, 就安装了数百条 5 层和7 层吹塑薄膜生产线并投入运营。9层吹塑薄膜的生产工艺不是简单的从7 层吹塑薄膜发展来的。此外, 还有很多其他办法可获得相同的阻隔效果, 包括多层流延薄膜、层合薄膜、金属化薄膜、涂覆薄膜等。

设备制造商也没有匆忙投入到 9层复合膜生产线的开发当中。虽然已有德国 Windmoeller Hoelscher 公司和意大利 Macchi 公司正在研制 9 层吹塑薄膜的模头, 但目前还没有欧洲的原始设备制造商能制造出 7 层以上的吹塑模头。

9 层和 10 层吹膜生产线的安装和运行都很困难, 因此这 8 年来, 全世界只有 25 套设备保持运行, 分属不到 12 家企业。美国最早是在 2003年开始运行 9 层吹塑薄膜生产线, 分别是 Winpak 公司( 乔治亚州) 、Opti-mum Plastics 有限公司( 俄亥俄州特拉华) 。Optimum 有限公司购买的设备系统是: 20 英寸直径、Brampton 出品的 9 层吹塑叠层模头和 9 台 W H公司制造的挤出机; Winpak 公司安装的是 Brampton 公司制造的 24 英寸直径模头、9 层共挤吹膜生产线, 用该套设备加工的复合薄膜的平面幅宽达到 110 英寸。

Brampton 公司是 9 层或 9 层以上复合膜生产线的主要供应商, 已经出售了 3 个 10 层叠模和 13 台 9 层共挤生产线, 其中包括世界上最大的一个模头, 直径达到 31.5 英寸。该型号模头于 2005 年售出, 产能达到 680kg/h。格罗斯特公司也出售了 5 个 9 层复合模头, 最大的直径为 50.8cm, 买方是美国企业。

目前共有 4 条下吹法的 9 层吹塑薄膜生产线在运行。2004 年, 美国戴维斯标准公司为俄国客户提供了这其中的一条生产线, 用于加工 EVOH/尼龙/LDPE 复合的香肠包装膜, 该生产线有 6 台 1.5 英寸 螺杆的挤出机, 生产 3 英寸 幅 宽的 的 复合 薄 膜 。2003 年, Macro 工程 公司向韩国某家公司提供了一个 9 层叠模, 装配在 一 条有 9 台 挤 出 机 、双膜泡的生产线上, 用于 加 工 PVDC 阻 隔 膜 。Brampton 公司还制造了2 条 Aquafrost 生 产 线 ,这是一种下吹法水冷式生产线, 采用的原料是PP/EVOH, 其中一条生产线出售给了芬兰 Nordpack 公司。膨化

Brampton 公司和格罗斯特公司都在批量制造实验性规模的 9 层吹塑生产线, 帮助那些有意进入此加工领域的厂家。Brampton 公司总裁兼首席执行官 Bud Smith 认为, 9 层吹塑Hexcel公司推出的 HexFlow RTM6⑵为业界提供了非常成功的双组份RTM6树脂薄膜将成为“未来 10 年市场的主要增长点”。Brampton 公司正在装配一条带有 14英寸扁平模头和 I- flex 厚度控制系统的 9 层吹塑薄膜生产线。格罗斯特公司在一条设有 9 台挤出机的生产线上, 装配了一个 16 英寸的螺旋芯棒式模头, 设计采用新开发的圆形( 而不是D 型) 加料孔给螺线槽供料。新技术加工的圆形加料孔据说可防止物料粘接在模头的壁上。

2 阻隔性软薄膜

采用高阻隔薄膜可延长冷藏食品的货架寿命, 例如: 肉类、家禽、奶酪、鱼, 以及非冰冻类食品, 如奶粉、坚果、宠物食品、酒等。除了高阻隔性能外,其柔韧性也是重要的性能—可用于制作大型运输袋和装箱衬袋, 乃至带有密封盖的自立式蒸煮软塑料袋。9 层吹塑薄膜内的尼龙层很薄, 故此薄膜显得相当柔韧, 而 5 层膜和 7 层膜内由于尼龙阻隔层过厚, 导致这些膜显得过于僵硬。

9 层吹塑薄膜工艺能提供多种结构组合的薄膜产品, 以满足在阻隔性、强度、美观等多方面的要求。例如, 用 9 层薄膜加工制成的蒸煮袋已成为新兴的市场畅销产品, 可根据个人需求包装不同容量的食物, 还能从沸水里拿出后直接放进冰箱内, 反之亦然。9 层、10 层吹塑薄膜的低温强度还优于流延薄膜和双向拉伸薄膜。一个值得关注的话题是, 采用 9层吹塑薄膜能够节约昂贵的尼龙材料的使用量, 从而降低原料成本。9层吹塑薄膜中, 可把作为阻隔层的尼龙层分为若干个薄层, 实现了利用更少的尼龙材料达到更佳的阻隔性能、以及更佳的热成型加工性能可使包装制品深度成型的卷角处保留有 2 层阻隔性材料, 阻隔性能相当于 5 层硬质薄膜, 而且消除了应力开裂现象。另外, 较薄的尼龙层还可减少 5 层、7 层膜经常发生的薄膜蜷曲现象; 此外, 9 层薄膜内的粘结层也更薄。

几乎所有的 9 层吹膜加工设备均未实现满负荷运转。例如, Plastopil公司只加工 6 种不同结构的 9 层膜,每一台挤出机都加工不同的树脂。大部分时间, Plastopil 公司在 9 层吹膜线上加工 5 层、6 层、7 层或 8 层不同材料的薄膜。虽然这样看起来只是不想让机器闲置, 但这样加工出来的薄膜也具有独特的性能优势。

9 层共挤吹塑可实现 5 层、7 层共挤吹膜所不可能达到的膜层比例,例如生产含 50%PE 的薄膜, 可在 4台并排放置的挤出机上挤出同种 PE膜; 9 层共挤生产线的生产率也比 5层、7 层共挤生产线的产率高, 加工商说这是因为挤出机的尺寸更加均衡合理。9 层共挤系统加工的膜厚精度也要比 7 层膜的高。据 Optimum 公养猪机械司介绍, 没有装配自动模头修正系统的9 层共挤吹膜生产线能够加工膜厚误差在±5%的 7 层共挤吹塑薄膜, 而 7层共挤吹塑生产线在最佳的调控下,也只能加工得到膜厚误差在±6%的相同截至2014年年底结构薄膜。事实上, 配置有自动膜厚控制系统时, Optimum 公司的 9 层共挤吹膜机组加工的薄膜厚度误差在±1.8%, 没有自动膜厚控制系统时,达到±4%。

3 样式各异的模头

大部分的 9 层共挤吹塑模头是扁平模头或叠层模头, 还有一些是螺旋芯棒式模头。它们各具优势和劣势。例如, 普通的 9 层阻隔薄膜中, 芯层为三明治结构- 尼龙/EVOH/尼龙, 粘合在一起并不需要粘结层。Brampton公司制造的扁平模头具有隔热功能,每个物料层可维持在不同的温度: 尼龙层的温度控制在 450 ̄480°F, 对温度 敏 感 的 EVOH 维 持 控 制 在 350 ̄400°F。但 Gloucester 公司出品的螺旋式模头就没有专为每种材料作温度隔离, EVOH 与几乎达 500°F 的金属模头直接接触。这种螺旋模头是通过减小物料的滞留时间来防止易分解物料发生热降解的。

扁平模头的缺点是其流道要比螺旋芯棒模头的流道长, 也就是聚合物( 例如尼龙和 EVOH) 熔体汇合在一起, 流到模头出口处的距离各不相同。螺旋芯棒式模头的距离是 8 英寸, 而扁平模头的距离最长可达 18英寸。

理论上, 叠层模头通过改变设计, 具备使每一层树脂流动途径不同的灵活性, 达到扁平模头的优化效果 , 但 实 践 中 很 少 有 这 样 做 。Gloucester 公司的螺旋模头虽然理论上可以调整每层膜的结构, 却非常难以操作。万一某家客户决定改变膜层结构, Gloucester 公司制造的 20 英寸

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