薄膜吹製法

薄膜吹製法是通過擠出機把原料熔融擠成薄管,然後趁熱用壓縮空氣將它吹脹,經冷卻定型後即得薄膜製品的方法。

簡介

塑膠薄膜就其成型方式而言, 主要分為擠出法和壓延法兩大類,而擠出法又分為擠出吹制和擠出流延兩種。與擠出流延和壓延法相比, 擠出吹制設備投資少, 占地面積小,薄膜縱橫向性能較均衡。由於市場對功能性薄膜等的強勁需求以及共擠技術的發展,近年來擠出吹制薄膜得到了迅猛發展。

薄膜吹製法工藝

吹塑薄膜工藝流程,物料塑化擠出,形成管壞吹脹成型、冷卻、牽引、卷取。在吹塑薄膜成型過程中,根據擠出和牽引方向的不同,可分為平吹、上吹、下吹三種,這是主要成型工藝也有特殊的吹製法,如上擠上吹法。

(1)平擠上吹法

該法是使用直角機頭,即機頭出料方向與擠出機垂直,擠出管壞向上,牽引至一定距離後,由人字板夾攏,所擠管狀由底部引入的壓縮空氣將它吹脹成泡管,並以壓縮空氣氣量多少來控制它的橫向尺寸,以牽引速度控制縱向尺寸,泡管經冷卻定型就可以得到吹塑薄膜。適用於上吹法的主要塑膠品種有PVC、PE、PS、HDPE。

(2)平擠下吹法

該法使用直角機頭,泡管從機頭下方引出的流程稱平擠下吹法,該法特別適宜於粘度小的原料及要求透明度高的塑膠薄膜。如PP、PA、PVDC(偏二氯乙烯)。

(3)平擠平吹法

該法使用與擠出機螺桿同心的平直機頭,泡管與機頭中心線在同一水平面上的流程稱平擠平吹法,該法只適用於吹制小口徑薄膜的產品,如LDPE、PVC、PS膜,平吹法也適用於吹制熱收縮薄膜的生產。

以上三種工藝流程各有優缺點,現比較於表工藝流程優點缺點平擠上吹泡管掛在冷卻管上,牽引穩定占地面積小,操作方便易生產折徑大,厚度較厚的薄膜要求廠房高、造價高不適宜加工流動性大的塑膠不利於薄膜冷卻,生產效率低平擠下吹有利於薄膜冷卻、生產效率較高能加工流動性較大的塑膠擠出機離地面較高,操作不方便不宜生產較薄的薄膜平擠平吹機頭為中心式、結構簡單、薄膜厚度較均勻操作方便、引膜容易吹脹比可以較大不適宜加工相對密度大、折徑大的薄膜占地面積大泡管冷卻較慢,不適宜加工流動性較大的塑膠。

薄膜吹製法的優缺點

優點

(1)設備簡單、投資少、收效快;

(2)設備結構緊湊,占地面積小,廠房造價低;

(3)薄膜經拉伸、吹脹,力學強度較高;

(4)產品無邊料、廢料少、成本低;

(5)輻度寬、焊縫少、易於制袋。

缺點

(1)薄膜厚度均勻度差;

(2)生產線速度低,產量較低(對壓延而言)。

薄膜吹製法生產的薄膜分類

常見的吹塑薄膜主要有聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、EVA薄膜和聚醯胺薄膜等。近幾年來這一家族成員增添了很多新成員。

PP吹塑薄膜

長期以來,PP薄膜主要是採用擠出流延單、雙向拉伸技術生產的。由於PP樹脂的熔體強度較低,難以擠出吹塑成型,沒有可供擠出吹塑用的PP樹脂和設備。北歐化工公司2003年宣布開發成功的聚丙烯Borclear RB707 CF(熔體流動速率1.8g/10min)是一種無規共聚物,熔體強度高於傳統PP,專門用於擠出吹塑PP薄膜的生產,可以在PE吹塑薄膜設備上吹制薄膜,所生產的薄膜具有極好的光學性能(透明性)、良好的加工性和平衡的剛性和韌性,套用目標市場是作軟包裝用共擠多層薄膜的密封層。

PVA吹塑薄膜

PVA (聚乙烯醇)是一種環境友好性聚合物,具有優異的阻透性能,套用廣泛。但其分子結構規整,存在很強的氫鍵,結晶度高,熔融溫度高於分解溫度,難以熱塑成型。目前國內PVA薄膜主要採用流延塗布法生產,效率低,薄膜質量不穩定,成本高。國外主要是採用濕法擠出吹膜法,生產穩定性好,效率高,但進口薄膜價高,限制了其廣泛套用。輕工業塑膠加工套用研究所於近年開發了專利技術的乾法PVA吹塑薄膜專用料和生產線,並已經實現了工業化生產和套用。

PLA吹塑薄膜

UHMW- PE吹塑薄膜

一種綜合了壓塑成型和吹塑薄膜擠出成型的新型工藝能在不使用增塑劑的前提下生產出雙向拉伸吹塑的UHMW- PE薄膜。這一UHMW- PE薄膜吹塑工藝是日本Mitsui化學公司用日本Tomi機械製造公司製造的擠出機實現的。

PVF吹塑薄膜

聚氟乙烯 (PVF)是一種性能優異的熱塑性樹脂,而且其薄膜製品具有優良的耐老化性能,並有廣泛的套用領域。但其分解溫度低於其熔融加工溫度,且熔融粘度較大,因此採用傳統的熔融擠出加工方法很難得到常規的產品。目前,PVF薄膜一般都採用平膜擠出流延成型,然後經單向或雙向拉伸得到薄膜。在PVF樹脂中加入潛溶劑和穩定劑後用雙螺桿擠出機擠出造粒,然後用單螺桿擠出機擠出吹塑成型,製得PVF吹塑薄膜。

聚苯乙烯吹塑薄膜

過去40年來,人們很少將聚苯乙烯看成是一種吹塑薄膜級樹脂,機械製造商也沒有生產其所用的設備,樹脂生產商也不供應吹塑薄膜級聚苯乙烯樹脂(即使是流延級聚苯乙烯也很少)。但是事實上,聚苯乙烯不僅可以吹塑成高質量的薄膜,而且已經有幾十年的歷史。普通通用聚苯乙烯的吹塑自從上世紀60年代就已經在經過改進的但非常通用的設備上商業化了。

薄膜吹製法中的新技術

一項新的技術 —縱向拉伸技術在吹塑薄膜生產中得到新的套用,它能夠提高吹塑薄膜的透明度和光澤;即使是EVOH和尼龍的厚度再薄,也能達到現有的阻透性能;同時還能增加薄膜的剛性和強度。但其缺點是薄膜的耐撕裂和耐穿刺性能下降。這一技術使加工廠商能夠從越來越貴的樹脂中獲取更多的利潤。在NPE2006上該技術成為了一個亮點,有多家公司展出了相關技術。

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