1 三層共擠吹膜設(shè)備在國內(nèi)的發(fā)展

　　改革開放二十多年來，我國的塑料包裝行業(yè)得到穩(wěn)步的高速發(fā)展，已經(jīng)從一個初期分散性的行業(yè)發(fā)展成為獨立的、產(chǎn)品門類齊全的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。據(jù)預(yù)測，到2005年我國塑料包裝材料領(lǐng)域的市場年需求將達到550萬噸，年均需求增長率為1O%，在塑料制品行業(yè)中增長速度最快，是具有廣闊發(fā)展前景的朝陽產(chǎn)業(yè)。其中，薄膜是用量最大的塑料包裝材料，由于其無毒、質(zhì)輕、包裝美觀、成本低的特點，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方面，塑料包裝薄膜行業(yè)的投資正在快速增長。　　

    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于拉伸和流延設(shè)備而言相對低得多的成本，應(yīng)用在不斷增多。　　

    在單螺桿擠出機中發(fā)展最快的當數(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構(gòu)特性以及設(shè)計的靈活性和美觀性。美觀主要是因為采用多層共擠后，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)備主要是塑機制造商為標志技術(shù)水平、作技術(shù)儲備而開發(fā)的樣板機，目前尚無推廣的真正價值。

    隨著我國加入WTO和經(jīng)濟全球化，市場的激烈競爭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)量已大勢所趨，不少人開始接受發(fā)達國家注重功能、輕外表的包裝觀念，渴求無污染的衛(wèi)生包裝及裝潢，這對多層共擠塑料薄膜及吹塑設(shè)備的發(fā)展無疑是一個良機。目前我國塑料薄膜設(shè)備不少為早期購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年國內(nèi)塑料廠購一定數(shù)量的二層～三層共擠薄膜吹塑設(shè)備，但數(shù)量遠遠達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

　　一臺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，冷卻風環(huán)、牽引和卷繞系統(tǒng)。

    2．1加料系統(tǒng)　　以前普遍采用簡單的人工稱重、混合加料方式，設(shè)備非常簡陋，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)，同時在原料配置至中間料倉及進入擠出機的過程中，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　　薄膜的產(chǎn)品質(zhì)量和性能是否能到達要求，擠出機是至關(guān)重要的，我們把它稱之為三層共擠吹膜設(shè)備的心臟。三層以上的共擠機頭可以每層各配置一臺擠出機，也可以根據(jù)制品的具體層間結(jié)構(gòu)，即制品樹脂相同，顏色相同的層次配置一臺擠出機，從而使機器緊湊，制造成本下降。但當制品的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，如各層的原料不同或配方不同時，設(shè)備就顯得局促性，無法加工客戶所需要的制品。因此，為使機器有較大的靈活性和適應(yīng)性，在選擇設(shè)備時還是考慮機頭層數(shù)與擠出機配置數(shù)以1：1為好。　　

    擠出機設(shè)備現(xiàn)在有了很大改進，如螺桿直徑增加到45mm／50mm，長徑比增大到28：1，同時在材質(zhì)上提高了螺桿硬度和料筒硬度，以保證在高溫下正常運行，采用雙金屬機筒，提高耐腐蝕性和耐磨性能，采用變頻電機以穩(wěn)定擠出機轉(zhuǎn)速，使螺桿運行平穩(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，僅僅是安裝簡單的溫度指標計和普通壓力表，由人工根據(jù)其指標數(shù)據(jù)，依靠經(jīng)驗進行“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)。先進的擠出機設(shè)備采用計算機控制的恒溫調(diào)節(jié)器，同時其螺桿運行速度、熔體壓力和溫度以及螺桿的送料率等，全部在計算機指示屏上直接顯示，并配有報警指示、報警信息反饋與自動或手動處理系統(tǒng)，保證進料段部分始終處于最佳工藝條件之下，整個塑化單元的粒料可均勻地熔化，從而保證熔融體的質(zhì)量達到設(shè)計要求。

    2．3冷卻風環(huán)　　冷卻風環(huán)分析：對于阻透薄膜來說，由于加入PA、EVOH等材料，給膜泡帶來的不穩(wěn)定因素很大，所以選擇適當?shù)睦鋮s系統(tǒng)至關(guān)重要，采用雙風口負壓冷卻系統(tǒng)對含PA、EVOH等的阻透薄膜的生產(chǎn)極為有利。下風口出來的氣流不經(jīng)上風口，直接冷卻薄膜，上風口出來的氣流同樣不經(jīng)過下風口，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)處理起來也是毫無問題。

    2．4牽引和卷繞系統(tǒng)　　牽引和卷繞系統(tǒng)：目前設(shè)備普遍采用無接觸式膜厚自動測量、顯示、跟蹤與反饋，薄膜厚薄均勻自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，氣泡框架高度自動顯示功能幾乎沒有，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)對比分析，沒有采用計算機控制的厚度系統(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)，實際水平在3％～4％。目前國際先進的牽引機構(gòu)采用水平±360°擺動式旋轉(zhuǎn)，薄膜線速度恒定，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，節(jié)能易維護。取代了模頭旋轉(zhuǎn)，簡化了模頭結(jié)構(gòu)，徹底解決了旋轉(zhuǎn)模頭的流道長，熔體密封難，易漏料，加熱不均、維護難，薄膜厚度公差大等一系列難題。　　

    為使薄膜離開擠出機后形成一完整堅實的膜卷，高速卷繞機是必不可少的，收卷的方式取決于薄膜的生產(chǎn)方式。目前國際流行采用模塊化設(shè)計，這樣可以先選擇基本機型，以后再增加卷繞機，不管是最初的設(shè)計還是后來增加的卷繞設(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　　隨著物質(zhì)生活水平的提高，三層共擠吹膜設(shè)備在國內(nèi)的應(yīng)用將越來越廣泛。以發(fā)達國家的薄膜應(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，不僅會提高國內(nèi)三層共擠吹膜設(shè)備的生產(chǎn)水平，也會滿足國內(nèi)市場對高品質(zhì)薄膜的需求。