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、概述一、概述•二、溶剂流延膜二、溶剂流延膜•三、挤出熔融流延膜三、挤出熔融流延膜•四、流延薄膜的特性四、流延薄膜的特性•五、流延薄膜的原材料五、流延薄膜的原材料•六、挤出流延膜的工艺流程六、挤出流延膜的工艺流程•七、挤出流延膜的成型设备七、挤出流延膜的成型设备•八、流延薄膜的应用八、流延薄膜的应用•流延膜有流延膜有溶剂流延膜溶剂流延膜和和挤出熔融流延膜挤出熔融流延膜两种两种 •流延膜定义流延膜定义•流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜非定向的平挤薄膜一、概述•溶剂法溶剂法生产的流延膜由于需要使用到大量有机溶剂,加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。
溶剂法生产二、溶剂流延膜溶剂流延膜有以下几个特点:溶剂流延膜有以下几个特点: •(1) 薄薄膜膜的的厚厚度度可可以以很很小小,,一一般般在在5-8um,,使使用用水水银银为为载载体体的薄膜,称为分子膜,其厚度可以低至的薄膜,称为分子膜,其厚度可以低至3um厚 •(2) 薄薄膜膜的的透透明明度度高高、、内内应应力力小小,,多多数数用用于于光光学学性性能能要要求求很很高的场合下,例如:电影胶卷、安全玻璃的中间夹层膜等高的场合下,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,薄膜质量好薄膜厚度的均匀性好,不易掺混入杂质,薄膜质量好 •(4) 溶溶剂剂流流延延膜膜由由于于没没有有受受到到充充分分的的塑塑化化挤挤压压,,分分子子间间距距离离大,结构比较疏松,薄膜的强度较低大,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•流延涂布法,属于挤出熔融流延膜的一种,其基本原理是流延涂布法,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。
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•挤出熔融流延法也属于挤出熔融流延膜的一种,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:其制备工艺是: •挤出机挤出挤出机挤出——T型口模流延型口模流延——气刀气刀——1#冷冷却辊却辊——2#冷却辊冷却辊——电晕处理电晕处理——切废边切废边——卷取。
卷取 3、挤出熔融流延法薄膜的特点、挤出熔融流延法薄膜的特点 •(1) 生生产产速速度度比比吹吹胀胀法法高高,,可可以以高高达达60~80m/min,,最最近近从从国国外外引引进进的的挤挤出出流流延延膜膜生生产产线线,,可可高高达达150~200m/min,,而而 吹吹 胀胀 法法 由由 于于 受受 到到 泡泡 膜膜 冷冷 却却 速速 度度 的的 限限 制制 ,, 一一 般般 仅仅30~60m/min,,挤挤出出流流延延工工艺艺中中冷冷却却辊辊辊辊温温可可在在0~-5℃℃,,直接紧贴在辊筒上,冷却效果好直接紧贴在辊筒上,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) 挤挤出出流流延延膜膜的的纵纵横横向向性性能能是是均均衡衡的的,,而而吹吹胀胀法法薄薄膜膜的的纵纵横横向向性性能能由由于于牵牵引引辊辊速速度度和和吹吹胀胀比比的的不不同同而而不不同同原原则则上上,,挤挤出出流流延延法法生生产产的的薄薄膜膜是是由由一一个个辊辊筒筒传传递递给给另另一一个个辊辊筒筒,,不不应应当当存存在在卷卷取取或或牵牵引引的的拉拉力力,,因因而而挤挤出出流流延延膜膜无无论论纵向或横向都不受到拉伸,性能是均衡的。
纵向或横向都不受到拉伸,性能是均衡的 •(5) 正正因因为为挤挤出出流流延延膜膜不不受受到到任任何何方方向向上上的的拉拉伸伸,,其其热热封封性性能能比比吹吹胀胀膜膜好好,,而而双双向向拉拉伸伸膜膜则则没没有有热热封封性性挤挤出出流流延延膜受热时的收缩性最小,有利于热封制袋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、流延薄膜的特性四、流延薄膜的特性•流流延延薄薄膜膜具具有有优优越越的的热热封封性性能能和和优优良良的的透透明明性性,,是是主主要要的的包包装装复复合合基基材材之之一一,,用用于于生生产产高高温温蒸蒸煮煮膜膜、、真真空空镀镀铝铝膜膜等等,,市市场场极极为为看看好好而而且且,,随随着着国国产产流流延延膜膜生生产产设设备备的的发发展展,,其其中中部部分分技技术术指指标标均均达达到到国国际际先先进进水水平平因因而而,,进进入入流流延延膜膜生生产产的的门门槛槛越越来来越越低低正正因因为为如如此此,,一一些些企企业业为为了了一一步步到到位位,,争争相相进进口口流流延延薄薄膜膜生生产产线线,,在在档档次次上上追追求求层层次次越越高高越越好好,,而而把把市市场场需需求求和和投投资资回回报报率率抛抛到到一一边边,,这这种种做做法法将将造成巨大的资源浪费。
造成巨大的资源浪费 •挤出流延薄膜的树脂:挤出流延薄膜的树脂:•PP、、PE、、PA等,等,PS、、PET主要用于双向拉伸薄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过具有良好阻隔作用的EVOH和和PVDC常用于多层常用于多层共挤流延薄膜中共挤流延薄膜中五、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流延膜典型的成型设备包括“挤出机、机头、冷却装置、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挤出机•螺杆直径:螺杆直径:Φ90~ Φ200•长径比:长径比:25~33•挤头出机必须安装在移动的基座上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)•测厚装置大多采用测厚装置大多采用β射线测厚仪,检测器沿横向往复移动射线测厚仪,检测器沿横向往复移动测量薄膜厚度,并用荧光屏显示。
测量薄膜厚度,并用荧光屏显示测厚装置测厚装置切边装置•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装置•电晕处理电晕处理是一种电击处理,它使承印物的表面具有更高的是一种电击处理,它使承印物的表面具有更高的附着性附着性卷取装置l薄膜采用主动收卷形式,一般为自动或半自动切割、换卷l薄膜的收卷装置还包括薄膜切割装置l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、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、弧形辊等平辊、弧形辊等弧形辊人字形展平辊•以以应应用用最最为为广广泛泛的的聚聚丙丙烯烯流流延延薄薄膜膜(CPP)为为例例,,CPP是是通通过过熔熔体体流流延延骤骤冷冷生生产产的的一一种种无无拉拉伸伸、、非非定定向向的的平平挤挤薄薄膜膜。
与与吹吹膜膜相相比比,,其其特特点点是是生生产产速速度度快快,,产产量量高高,,薄薄膜膜透透明明性性、、光光泽泽性性、、厚厚度度均均匀匀性性良良好好同同时时,,由由于于是是平平挤挤薄薄膜膜,,后后续续工工序序如如印印刷刷、、复复合合等等极极为为方方便便,,因因而而广广泛泛应应用用于于纺纺织织品品、、鲜花、食品、日用品的包装鲜花、食品、日用品的包装 八、流延薄膜的应用•CPP的的生生产产有有单单层层流流延延和和多多层层共共挤挤流流延延两两种种方方式式单单层层薄薄膜膜主主要要要要求求材材料料低低温温热热封封性性能能和和柔柔韧韧性性好好多多层层共共挤挤流流延延膜膜一一般般可可分分为为热热封封层层、、支支撑撑层层、、电电晕晕层层三三层层,,在在材材料料的的选选择择上上较较单单层层膜膜宽宽,,可可单单独独选选择择满满足足各各个个层层面面要要求求的的物物料料,,赋赋予予薄薄膜膜以以不不同同的的功功能能和和用用途途其其中中热热封封层层要要进进行行热热封封合合加加工工,,要要求求材材料料的的熔熔点点较较低低,,热热熔熔性性要要好好,,热热封封温温度度要要宽宽,,封封口口要要容容易易;;支支撑撑层层对对薄薄膜膜起起到到支支撑撑作作用用,,增增加加薄薄膜膜的的挺挺性性;;电电晕晕层层要要进进行行印印刷刷或或金金属属化化处处理理,,要要求求有有适适度度的的表表面面张力,对助剂的添加应有严格的限制。
张力,对助剂的添加应有严格的限制 •其他如其他如LDPE、、PA等材料的流延膜成型方法大体同此类似等材料的流延膜成型方法大体同此类似。