流延膜成型工艺及设备

流延膜成型工艺及设备第三小组贺承祥钟羽郭少玲梁庭锐黄宜浪黄铭柳目录•一、概述•二、溶剂流延膜•三、挤出熔融流延膜•四、流延薄膜的特性•五、流延薄膜的原材料•六、挤出流延膜的工艺流程•七、挤出流延膜的成型设备•八、流延薄膜的应用•流延膜有溶剂流延膜和挤出熔融流延膜两种•流延膜定义•流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜一、概述•溶剂法生产的流延膜由于需要使用到大量有机溶剂，加热挥发去除溶剂和回收溶剂需要消耗大量能源，还需要投资一套设备，操作成本和设备成本都比较大，只有像玻璃纸等极少数不能或很难用挤出法生产的薄膜才使用溶剂法生产。二、溶剂流延膜溶剂流延膜有以下几个特点：•(1)薄膜的厚度可以很小，一般在5-8um，使用水银为载体的薄膜，称为分子膜，其厚度可以低至3um厚。•(2)薄膜的透明度高、内应力小，多数用于光学性能要求很高的场合下，例如：电影胶卷、安全玻璃的中间夹层膜等。•(3)薄膜厚度的均匀性好，不易掺混入杂质，薄膜质量好。•(4)溶剂流延膜由于没有受到充分的塑化挤压，分子间距离大，结构比较疏松，薄膜的强度较低。•(5)生产成本高，能耗大、溶剂用量大，生产速度低。1、流延涂布法•流延涂布法，属于挤出熔融流延膜的一种，其基本原理是通过涂布头空腔的压力注入粘合剂，涂布头的顶端是一个可调大小的细缝，涂布时随着底纸的运行，粘合剂均匀的由涂布头的细缝中流出并涂布在底纸表面。•单层流延和多层共挤流延两种方式。单层薄膜主要要求材料低温热封性能和柔韧性好。多层共挤流延膜一般可分为热封层、支撑层、电晕层三层，在材料的选择上较单层膜宽，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。其中热封层团要进行热封合加工，要求材料的熔点较低，热熔性要好，热封温度要宽，封口要容易；支撑层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；电晕层要进行印刷或金属化处理，要求有适度的表面张力，对助剂的添加应有严格的限制。三、挤出熔融流延膜2、挤出熔融流延法•挤出熔融流延法也属于挤出熔融流延膜的一种，其制备工艺是：•挤出机挤出——T型口模流延——气刀——1#冷却辊——2#冷却辊——电晕处理——切废边——卷取。3、挤出熔融流延法薄膜的特点•(1)生产速度比吹胀法高，可以高达60~80m/min，最近从国外引进的挤出流延膜生产线，可高达150~200m/min，而吹胀法由于受到泡膜冷却速度的限制，一般仅30~60m/min，挤出流延工艺中冷却辊辊温可在0~-5℃，直接紧贴在辊筒上，冷却效果好。•(2)挤出流延膜透明性比吹胀膜好，无论是PE或PP均可以用挤出流延法生产出透明性良好的薄膜，而吹胀法风冷却时，PP不能有良好的透明性，要得到良好透明性，必须使用水冷却法。•(3)挤出流延法薄膜的厚度均匀性比吹胀法好。•(4)挤出流延膜的纵横向性能是均衡的，而吹胀法薄膜的纵横向性能由于牵引辊速度和吹胀比的不同而不同。原则上，挤出流延法生产的薄膜是由一个辊筒传递给另一个辊筒，不应当存在卷取或牵引的拉力，因而挤出流延膜无论纵向或横向都不受到拉伸，性能是均衡的。•(5)正因为挤出流延膜不受到任何方向上的拉伸，其热封性能比吹胀膜好，而双向拉伸膜则没有热封性。挤出流延膜受热时的收缩性最小，有利于热封制袋。高分子材料专业高分子成型加工技术Ⅰ(塑料)四、流延薄膜的特性•流延薄膜具有优越的热封性能和优良的透明性，是主要的包装复合基材之一，用于生产高温蒸煮膜、真空镀铝膜等，市场极为看好。而且，随着国产流延膜生产设备的发展，其中部分技术指标均达到国际先进水平。因而，进入流延膜生产的门槛越来越低。正因为如此，一些企业为了一步到位，争相进口流延薄膜生产线，在档次上追求层次越高越好，而把市场需求和投资回报率抛到一边，这种做法将造成巨大的资源浪费。•挤出流延薄膜的树脂：•PP、PE、PA等，PS、PET主要用于双向拉伸薄膜，在流延薄膜中叶使用，对氧气、水蒸气的透过具有良好阻隔作用的EVOH和PVDC常用于多层共挤流延薄膜中。五、流延薄膜的原材料高分子材料专业高分子成型加工技术Ⅰ(塑料)六、挤出流延膜的工艺流程高分子材料专业高分子成型加工技术Ⅰ(塑料)•流延膜典型的成型设备包括“挤出机、机头、冷却装置、测厚装置、切边装置、电晕处理装置、收卷装置等组成。七、流延膜的成型设备挤出机•螺杆直径：Φ90~Φ200•长径比：25~33•挤头出机必须安装在移动的基座上机头•1.支管式机头（亦称歧管式）•2.衣架式机头•3.分配螺杆机头•4.其它形式的机头•5.过滤熔料装置冷却装置1）冷却辊•双辊水槽冷却•单辊水槽冷却2）气刀高分子材料专业高分子成型加工技术Ⅰ(塑料)•测厚装置大多采用β射线测厚仪，检测器沿横向往复移动测量薄膜厚度，并用荧光屏显示。测厚装置切边装置•挤出薄膜由于产生“瘦颈”现象，会使薄膜边部偏厚，需切除薄膜边部，才能保证膜卷端部整齐、表面平整。高分子材料专业高分子成型加工技术Ⅰ(塑料)电晕处理装置•电晕处理是一种电击处理，它使承印物的表面具有更高的附着性。卷取装置薄膜采用主动收卷形式，一般为自动或半自动切割、换卷。薄膜的收卷装置还包括薄膜切割装置。薄膜的切割方式有电热切割法和刀片裁切法。高分子材料专业高分子成型加工技术Ⅰ(塑料)其它辅助装置流延成型装置，除去前面所述的装置以外，还有展平辊、导辊、压辊等。展平辊是防止薄膜收卷时产生褶皱。展平辊有人字形展平辊、弧形辊等。弧形辊人字形展平辊•以应用最为广泛的聚丙烯流延薄膜(CPP)为例，CPP是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。与吹膜相比，其特点是生产速度快，产量高，薄膜透明性、光泽性、厚度均匀性良好。同时，由于是平挤薄膜，后续工序如印刷、复合等极为方便，因而广泛应用于纺织品、鲜花、食品、日用品的包装。八、流延薄膜的应用•CPP的生产有单层流延和多层共挤流延两种方式。单层薄膜主要要求材料低温热封性能和柔韧性好。多层共挤流延膜一般可分为热封层、支撑层、电晕层三层，在材料的选择上较单层膜宽，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。其中热封层要进行热封合加工，要求材料的熔点较低，热熔性要好，热封温度要宽，封口要容易；支撑层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；电晕层要进行印刷或金属化处理，要求有适度的表面张力，对助剂的添加应有严格的限制。•其他如LDPE、PA等材料的流延膜成型方法大体同此类似。