1 三層共擠吹膜設(shè)備在國(guó)內(nèi)的發(fā)展

　　改革開(kāi)放二十多年來(lái)，我國(guó)的塑料包裝行業(yè)得到穩(wěn)步的高速發(fā)展，已經(jīng)從一個(gè)初期分散性的行業(yè)發(fā)展成為獨(dú)立的、產(chǎn)品門類齊全的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。據(jù)預(yù)測(cè)，到2005年我國(guó)塑料包裝材料領(lǐng)域的市場(chǎng)年需求將達(dá)到550萬(wàn)噸，年均需求增長(zhǎng)率為1O%，在塑料制品行業(yè)中增長(zhǎng)速度最快，是具有廣闊發(fā)展前景的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。其中，薄膜是用量最大的塑料包裝材料，由于其無(wú)毒、質(zhì)輕、包裝美觀、成本低的特點(diǎn)，因而應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓展，幾乎滲透到工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品和日常生活用品的各個(gè)方面，塑料包裝薄膜行業(yè)的投資正在快速增長(zhǎng)。　　

    工業(yè)上有兩大類塑料薄膜(厚度在0．005mm-0．250mm．)生產(chǎn)方法———壓延法和擠出法，其中擠出法又分為擠出吹膜、擠出拉伸和擠出流延。目前最廣泛使用的生產(chǎn)工藝有擠出吹膜、擠出拉伸和擠出流延，尤其是聚烯烴薄膜，而壓延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生產(chǎn)。在擠出吹膜、擠出拉伸和擠出流延中，由于擠出吹膜設(shè)備的整體制造技術(shù)的不斷提高以及相對(duì)于拉伸和流延設(shè)備而言相對(duì)低得多的成本，應(yīng)用在不斷增多。　　

    在單螺桿擠出機(jī)中發(fā)展最快的當(dāng)數(shù)塑料薄膜擠出生產(chǎn)線，尤其是多層共擠薄膜生產(chǎn)線。薄膜層數(shù)已經(jīng)從3層、5層、7層、9層，發(fā)展到10—20層，當(dāng)然原因是多方面的，其中主要的原因是薄膜的最終用戶，尤其是包裝工業(yè)得益于多層薄膜的高阻透性和機(jī)構(gòu)特性以及設(shè)計(jì)的靈活性和美觀性。美觀主要是因?yàn)椴捎枚鄬庸矓D后，表層可以采用可印刷的表面，而中間層不必采用昂貴的樹(shù)脂，從而降低成本，深受包裝行業(yè)的青睞。另外的原因是疊加機(jī)頭的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，也為多層共擠薄膜的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。近幾年新型擠出技術(shù)的不斷出現(xiàn)，使吹塑薄膜得以迅速發(fā)展。　　

    在歐洲和北美等國(guó)家地區(qū)，塑料薄膜吹塑設(shè)備目前仍以三層共擠為主，部分五層，少數(shù)七層，八層～九層以上的薄膜吹塑設(shè)備主要是塑機(jī)制造商為標(biāo)志技術(shù)水平、作技術(shù)儲(chǔ)備而開(kāi)發(fā)的樣板機(jī)，目前尚無(wú)推廣的真正價(jià)值。

    隨著我國(guó)加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)以及人民生活水平的提高，人們追求精神和物質(zhì)文明，注重內(nèi)在質(zhì)量已大勢(shì)所趨，不少人開(kāi)始接受發(fā)達(dá)國(guó)家注重功能、輕外表的包裝觀念，渴求無(wú)污染的衛(wèi)生包裝及裝潢，這對(duì)多層共擠塑料薄膜及吹塑設(shè)備的發(fā)展無(wú)疑是一個(gè)良機(jī)。目前我國(guó)塑料薄膜設(shè)備不少為早期購(gòu)買的單層薄膜吹塑老設(shè)備，普遍存在技術(shù)落后，設(shè)備嚴(yán)重老化，原料的適應(yīng)性差，能耗大，產(chǎn)量低，薄膜質(zhì)量不好，必須更新?lián)Q代。近5—6年國(guó)內(nèi)塑料廠購(gòu)一定數(shù)量的二層～三層共擠薄膜吹塑設(shè)備，但數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到目前多層共擠塑料薄膜生產(chǎn)發(fā)展的需要，不能滿足高阻隔功能等塑料薄膜一次擠出成型的生產(chǎn)，從而無(wú)法更有效地取代溶劑揮發(fā)、污染環(huán)境、殘余有害物質(zhì)污染包裝食品、影響人體健康的干式復(fù)合工藝。

    2．三層共擠薄膜吹塑設(shè)備的主要構(gòu)造及特點(diǎn)

　　一臺(tái)典型的三層共擠薄膜設(shè)備的主要構(gòu)造如下圖所示。它主要包括：加料系統(tǒng)，擠出機(jī)，冷卻風(fēng)環(huán)、牽引和卷繞系統(tǒng)。

    2．1加料系統(tǒng)　　以前普遍采用簡(jiǎn)單的人工稱重、混合加料方式，設(shè)備非常簡(jiǎn)陋，導(dǎo)致加料混合不均勻，特別是加入的少量添加劑，很難保證其在原料中均勻分布。當(dāng)前流行的方式是采用稱重式流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和稱重式原料配比系統(tǒng)，同時(shí)在原料配置至中間料倉(cāng)及進(jìn)入擠出機(jī)的過(guò)程中，始終保持混合后的物料處于連續(xù)攪拌狀態(tài)，確保原料混合均勻。

    2．2擠出機(jī)　　薄膜的產(chǎn)品質(zhì)量和性能是否能到達(dá)要求，擠出機(jī)是至關(guān)重要的，我們把它稱之為三層共擠吹膜設(shè)備的心臟。三層以上的共擠機(jī)頭可以每層各配置一臺(tái)擠出機(jī)，也可以根據(jù)制品的具體層間結(jié)構(gòu)，即制品樹(shù)脂相同，顏色相同的層次配置一臺(tái)擠出機(jī)，從而使機(jī)器緊湊，制造成本下降。但當(dāng)制品的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，如各層的原料不同或配方不同時(shí)，設(shè)備就顯得局促性，無(wú)法加工客戶所需要的制品。因此，為使機(jī)器有較大的靈活性和適應(yīng)性，在選擇設(shè)備時(shí)還是考慮機(jī)頭層數(shù)與擠出機(jī)配置數(shù)以1：1為好。　　

    擠出機(jī)設(shè)備現(xiàn)在有了很大改進(jìn)，如螺桿直徑增加到45mm／50mm，長(zhǎng)徑比增大到28：1，同時(shí)在材質(zhì)上提高了螺桿硬度和料筒硬度，以保證在高溫下正常運(yùn)行，采用雙金屬機(jī)筒，提高耐腐蝕性和耐磨性能，采用變頻電機(jī)以穩(wěn)定擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，使螺桿運(yùn)行平穩(wěn)，保證供料均衡等。但由于具體材質(zhì)、加工精度、裝配質(zhì)量等原因，擠出機(jī)螺桿的使用年限平均只能保證1～2年，而采用更完善的技術(shù)可以連續(xù)使用5年以上。最為關(guān)鍵的是，在溫度控制、壓力控制等方面，僅僅是安裝簡(jiǎn)單的溫度指標(biāo)計(jì)和普通壓力表，由人工根據(jù)其指標(biāo)數(shù)據(jù)，依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“事前調(diào)節(jié)”和“事后控制”加熱溫度、熔體壓力等工藝參數(shù)。先進(jìn)的擠出機(jī)設(shè)備采用計(jì)算機(jī)控制的恒溫調(diào)節(jié)器，同時(shí)其螺桿運(yùn)行速度、熔體壓力和溫度以及螺桿的送料率等，全部在計(jì)算機(jī)指示屏上直接顯示，并配有報(bào)警指示、報(bào)警信息反饋與自動(dòng)或手動(dòng)處理系統(tǒng)，保證進(jìn)料段部分始終處于最佳工藝條件之下，整個(gè)塑化單元的粒料可均勻地熔化，從而保證熔融體的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

    2．3冷卻風(fēng)環(huán)　　冷卻風(fēng)環(huán)分析：對(duì)于阻透薄膜來(lái)說(shuō)，由于加入PA、EVOH等材料，給膜泡帶來(lái)的不穩(wěn)定因素很大，所以選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)至關(guān)重要，采用雙風(fēng)口負(fù)壓冷卻系統(tǒng)對(duì)含PA、EVOH等的阻透薄膜的生產(chǎn)極為有利。下風(fēng)口出來(lái)的氣流不經(jīng)上風(fēng)口，直接冷卻薄膜，上風(fēng)口出來(lái)的氣流同樣不經(jīng)過(guò)下風(fēng)口，直接冷卻薄膜，由此膜泡可得到充分的冷卻，且由冷卻氣流導(dǎo)致的膜泡的不穩(wěn)定極小。即使是對(duì)厚度公差和冷卻要求極為苛刻的薄膜，這種結(jié)構(gòu)處理起來(lái)也是毫無(wú)問(wèn)題。

    2．4牽引和卷繞系統(tǒng)　　牽引和卷繞系統(tǒng)：目前設(shè)備普遍采用無(wú)接觸式膜厚自動(dòng)測(cè)量、顯示、跟蹤與反饋，薄膜厚薄均勻自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，氣泡框架高度自動(dòng)顯示功能幾乎沒(méi)有，導(dǎo)致生產(chǎn)出的薄膜厚度誤差比采用該方法的產(chǎn)品大得多。從目前的平均分析數(shù)據(jù)對(duì)比分析，沒(méi)有采用計(jì)算機(jī)控制的厚度系統(tǒng)的薄膜誤差在80%~10％，采用該系統(tǒng)，厚度誤差可以控制在5％以內(nèi)，實(shí)際水平在3％～4％。目前國(guó)際先進(jìn)的牽引機(jī)構(gòu)采用水平±360°擺動(dòng)式旋轉(zhuǎn)，薄膜線速度恒定，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，節(jié)能易維護(hù)。取代了模頭旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)化了模頭結(jié)構(gòu)，徹底解決了旋轉(zhuǎn)模頭的流道長(zhǎng)，熔體密封難，易漏料，加熱不均、維護(hù)難，薄膜厚度公差大等一系列難題。　　

    為使薄膜離開(kāi)擠出機(jī)后形成一完整堅(jiān)實(shí)的膜卷，高速卷繞機(jī)是必不可少的，收卷的方式取決于薄膜的生產(chǎn)方式。目前國(guó)際流行采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣可以先選擇基本機(jī)型，以后再增加卷繞機(jī)，不管是最初的設(shè)計(jì)還是后來(lái)增加的卷繞設(shè)備，都使系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的產(chǎn)品和客戶需求。

    3 結(jié)語(yǔ)　　隨著物質(zhì)生活水平的提高，三層共擠吹膜設(shè)備在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。以發(fā)達(dá)國(guó)家的薄膜應(yīng)用為鑒，在日用品包裝膜，牛奶膜，食品包裝膜方面，三層共擠薄膜的占有率是很大的。萊芬豪舍在蘇州工廠所提供的三層共擠吹膜生產(chǎn)線，不僅會(huì)提高國(guó)內(nèi)三層共擠吹膜設(shè)備的生產(chǎn)水平，也會(huì)滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)薄膜的需求。