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多層共擠流延膜擠出技術特點和優勢
| 多層共擠流延膜擠出技術是一種傳統的薄膜擠出生產工藝。該工藝zui大的優勢是具有*的加工精度，且能夠zui大限度地發揮被加工材料的性能。特別是在加工高阻隔多層共擠流延膜方面，具有*的優勢。 多層共擠流延膜擠出技術特點和優勢 多層共擠流延膜擠出技術是一種將兩種或兩種以上的不同塑料利用2臺或2臺以上的擠出機通過一個多流道的復合模頭，匯合生產多層結構的復合薄膜，并通過急冷輥成型的技術。多層共擠流延膜擠出技術也是傳統的生產薄膜的擠出生產工藝。采用這種方法可生產各種不同材料的薄膜，且具有很高的加工精度，尤其是在加工半結晶熱塑性塑料時，這種加工方法能夠充分地發揮被加工材料的性能，同時又能保持*的尺寸精度。所制得的流延膜具有優良的光學性能和厚薄均勻度，并且由于采用急冷輥可以獲得很高的生產速度，并改善薄膜的形態結構。此法制得的薄膜與其他薄膜（如吹膜）相比，其優點是生產速度快，產量高，有利于大批量生產；產品的厚薄控制精度較高，厚度均勻性較好；透明性和光澤性俱佳；各向平衡性能優異。某些材料，例如聚丙烯（PP）膜、聚脂（PET）膜加工的通用方法甚至是*的方法就是多層共擠流延法。 擠出機單元 多層共擠流延法的主要技術特點是： ● 多種原料和輔助材料的混配和輸送的控制； ● 2臺或2臺以上的擠出機實現共擠； ● 共擠熔體經T型平模頭擠出后在一個大直徑的急冷輥上驟冷和重新固化后成型； ● 多層共擠復合模頭的設計使各層熔體在模頭展開后能均勻地分布，并防止各層物料間的互竄； ● 既能對整體厚度進行監控和調整，又能對某些關鍵的功能層進行厚度的監控和調整； ● 設備的自動控制系統非常復雜，如原料的混配和輸送、溫度控制、速度控制、共擠控制、厚薄均勻度控制等，另外工藝的控制也相當復雜。 對比干法復合技術，多層共擠流延膜擠出技術能夠大幅度降低生產成本，實現清潔化、安全化生產，產品的衛生可靠性更佳。 由于多層共擠流延膜是通過一步加工處理直接制得的多層復合薄膜。因此多層共擠流延膜和干法復合膜法相比，具有生產工序少、能耗小，成本低的優勢。一般來說，采用多層共擠流延成膜較之zui常用的干法復合成膜，生產成本可降低20%～30%，同時可使產品的結構質量更好、更穩定。在多層共擠流延成型的生產過程中，無三廢物質產生，不會污染周邊環境，對環境保護的適應性好。同時由于生產過程中，不使用易燃、易爆的有機溶劑之類的物質，生產安全性也好。與之相反，常用的干法復合成膜法，在生產過程中則要使用和排放大量有機溶劑，這些溶劑或多或少地會危害人們的身體健康，而且還往往有易燃、易爆的危險，需要進行妥善處理。在多層共擠流延成型生產過程中，由于不使用有機溶劑和黏合劑，因此在多層共擠流延膜中，不會像干法復合薄膜那樣出現殘存溶劑的問題。加上多層共擠流延薄膜是一步到位制成，不需要事先制造復合用薄膜的中間產品，從而避免了半成品在儲運過程中受到外界環境的污染而引起的衛生性能下降，因而使它具有更好的衛生可靠性。 多層共擠流延薄膜的應用 由多層共擠流延法制得的薄膜，由于它能夠使多種具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復合在一起，因而使得制品兼有不同材料的優良特性，在特性上能進行互補，從而使制品得到特殊要求的性能和外觀，如防氧和防濕的阻隔性、阻滲性、透明性、保香性、保溫性、防紫外線、抗污染性、高溫蒸煮性、低溫熱封性以及強度、剛度、硬度等機械性能。 此類薄膜主要用于包裝工業中需要復合的、化的薄膜。其產品范圍包括：低溫熱封膜、鍍鋁基材膜、高阻隔膜、蒸煮膜、消光膜、抗靜電膜、抗菌膜、PVB防爆膜等。這些具有綜合性能的多層復合薄膜可廣泛應用于食品、飲料、茶葉、肉制品、農產品、海產品、紡織品、化工產品、衛生保健品、醫藥用品、文教用品、化妝用品等的包裝。 多層共擠流延膜設備的設計特點以及結構 本文以德仕威多層共擠流延膜生產設備為例，簡要介紹這種設備的設計特點以及結構。 德仕威多層共擠流延膜生產設備采用與歐洲技術同步的M型流延系統，配置精密的合金風刀和電子定邊系統以及特殊的雙室真空箱/短氣隙技術，保證薄膜高速、超透的生產。精密的流延輥輪設計，保證了zui少的輥面溫差，使薄膜的冷卻定型更加充分和均勻。模頭的有效寬度達5m，可配套各種客戶規格的共擠分配器、單流道和多流道模頭。*的設計特點能加工zui寬范圍的熔體粘度與熔體溫度差別，允許用戶加工zui廣泛范圍的聚合物、流速和結構，保證物料絕不混合及分層。同時采用柔性模唇，并以zui有效的間距調節點（25.4mm）來確保柔性模唇所用的金屬材質不會因受到熔體流反壓的影響而引起模唇間隙的變化，能更有效地微調模頭橫向寬度上的熔體厚度偏差，使產品更加平整。模具的溫度控制采用進口溫控模塊進行數字智能控制，保證溫差控制精度達到±0.5℃。大長徑比擠出機及*螺桿設計保證物料充分塑化及擠出穩定。精密的多組分重力測量加料系統和測厚裝置及全線自動控制和瑕疵監測組成一個整體，可實時自動調整各擠出機的擠出量，確保共擠出各層物料穩定的分配和穩定的擠出。配置*的熔體計量齒輪泵，通過泵前準確的測壓，反饋至微機處理調節擠出機的速度，保證了物料擠出壓力的穩定。*的SAME TRAC在線測厚系統測量多層共擠材料每一層的厚度，并直接通過層和曲線來顯示剖面，具有高精度、高分辨率的特點，且無任何放射性污染，充分符合現代企業環保和安全方面的要求。在線自動可調速擺幅設計，可減少薄膜的收卷累積誤差，提高薄膜收卷的平整度。專業設計的跟蹤接觸輥使膜卷在高速生產翻轉時也能保持良好的卷姿。翻轉架旋轉采用變頻控制方式，可實現機架的緩速啟動和緩速停止，由此提高停位精度，使薄膜的收卷張力更加穩定。任意錐度張力設定可保證恒扭矩的收卷，可有效地防止膜卷在收卷過程中的縮緊現象，得到整齊的收卷效果。 稱重、計量送料裝置 德仕威3層共擠流延膜生產線包括： ● 光學級塑料干燥裝置 （可選件）采用*式原料干燥系統，雙桶自動交替吸濕。其密封熱風循環能夠吸濕。PLC編程控制、PID溫控系統具有多重安全保護功能。 ● 多組份計量、稱重送料裝置（可選件）。 ● 擠出機裝置包括1臺90/35D臥式擠出機、1臺120/35D臥式擠出機和1臺80/33D臥式擠出機。 ● 過濾器包括1臺90全液壓圓柱式換網器、1臺120全液壓圓柱式換網器、1臺80全液壓圓柱式換網器和3套Dynisco溫度和壓力測量裝置。 ● 模具包括1個手動T型模頭（也有全自動模頭可供選擇）、1套3層共擠復合分配器以及A/B/C、A/B/A、C/B/A插件各1個。 ● 冷卻和牽引裝置包括2根冷卻輥、1把正壓風刀、1個真空吸氣盒（負壓風刀）、2臺電子定邊裝置、1條硅橡膠清潔輥以及12條陽極處理鋁合金導輥。 ● 測厚裝置為紅外線或β射線測厚儀（據客戶要求），可記錄膜厚數據，其掃描速度為6m/min。 ● 邊料切割、導出和回收裝置擁有3套頂緊穩定切邊裝置、1套邊料導出裝置以及1套在線邊料回收裝置。 ● 電暈處理裝置為?50mm硅膠輥，其輸出功率1～20kW可調。 ● 擺動裝置平移薄膜，以免在膜卷上形成皺折和暴筋。 ● 自動收卷裝置具有自動張力控制功能，通過計米自動換卷。 zui后， 通過德仕威公司HMC-Ⅱ控制系統控制、調節、監測整個生產過程。 設備調試以及維護保養 一般來說，同一類設備的調試、維護、保養遵循的原則相似。在此，以德仕威多層共擠流延膜生產設備為例簡單介紹該設備的調試以及維護保養。 首先，按如下的順序進行開機前的準備：接通水、電，檢查電流、電壓和水壓、水溫是否正常；開啟空壓機和液壓泵，檢查氣壓、油壓是否達到預定值。對稱使用的氣缸，其行程速度必須同步；對各潤滑點加注潤滑油4#鈣基潤滑脂，減速箱加注90#機械油至油位線以上；檢查吸料系統是否正常；啟動直流電機，檢查電機風冷系統、濾網是否堵塞，電機溫升是否正常（注意：必須在溫度達到要求或電機與螺桿分離的情況下啟動電機）；設定、調整二組牽引張力和收卷張力。冷卻輥、牽引輥應進行同步轉速調整，達到調速同步；打開測厚儀，檢查工作是否正常；按要求調節擺幅輥的擺動幅度和速度；啟動負壓風刀系統，調節負壓及風口位置，抬高負壓刀架；調整切刀切斷位置并對收卷機進行調試，保證工作正確可靠；按工藝要求調整好流延系統前后、上下位置；按通熱控柜電源，首先預熱模具30min，再加熱料筒和連接部件，觀察各加熱段是否正常，當溫度達到設定值后，須再保溫30min以上，以保證機器里外溫度的一致及機筒模頭內物料充分熔化；清洗所有輥筒表面，檢查冷卻輥表面溫度，使輥面溫度在設定值的±2℃之內，輥面各點溫差≤±1℃；當加熱溫度達到工藝溫度后，清洗模頭唇口。清理應使用較軟的銅片、銅絲球等，以免損傷模唇。清理好后應在模唇口表面涂上脫模劑或硅油。 準備工作做好以后，可以按順序開機。先低速啟動擠出機排出機內殘料，然后把流延成型系統移到工作位置。啟動流延等各系統使其低速運轉，牽引薄膜到冷卻輥后，再調節模頭唇口與冷卻輥的距離。開啟冷卻水泵、清潔輥、正負壓風刀、薄膜定邊機等。把成膜裁成斜邊后穿過測厚儀、擺幅機構及各牽引和展平輥等，直到收卷機把膜卷上。壓上所有壓輥，調節氣壓。啟動測厚儀、擺幅機構、邊料回收裝置，根據產品寬度調整在線分切切刀位置。調節擠出機擠出量，同步提高流延輥、冷卻輥等轉速，調節牽引和卷繞張力、正負壓風刀和薄膜定邊機的位置和電壓。觀察測厚儀上薄膜厚度的變化，直至達到設定的生產線速度和產品厚度。如果發生異常情況，應立即降速查明原因。當機組運轉正常后，從測厚儀顯示屏上，觀察薄膜厚度的變化，調節與其相對應的模頭螺栓的松緊，控制薄膜的厚度和誤差，直至薄膜厚度及誤差達到設定值。在設備及產品*正常后即可換卷，進入連續生產。 至于停機的操作，按如下順序進行。同步降低擠出機、冷卻輥和牽引輥等的轉速，擠出機的轉速逐漸降到3～5r/min。關閉薄膜測厚儀、正負壓風刀、風機、擺動裝置、邊料回收裝置等，打開所有壓輥，降下流延系統并割斷薄膜，把流延系統退回到非生產位置。降低擠出機及模頭溫度并使擠出機低速運轉，待降到設定溫度后關閉擠出機。用木條等軟性材料把模具唇口封上。關閉水泵、氣源，zui后關閉機組總電源。 多層共擠流延膜擠出設備的維護保養可分部件進行，現分別敘述。 擠出機包括主機馬達、減速箱和聯軸器以及機筒、加料裝置。具體保養規程如下： ● 主機馬達：每星期必須用壓縮空氣將馬達全面清理一次，保持整體清潔；每天檢查冷卻風機過濾網是否有雜物，每隔一個星期拆下清潔一次（如吹風清潔，須取下過濾網，用肥皂水清潔，安裝前必須干燥）；每月檢查碳刷的接觸狀況和磨損情況；每月檢查測速電機的反饋信號；每月檢查整流控制電路，檢測保護電路的性能，保證安全可靠。 ● 減速箱和聯軸器：每月檢查減速箱的油位高度是否適當；軸承的運轉是否正常；300h后*次換油，以后每生產3000h后清洗一次減速箱,更換潤滑油；每月檢查進、出口處旋轉軸油封的密封情況；每星期檢查冷卻油路循環系統是否工作正常；每星期檢查聯軸器的橡膠環是否有損壞。 ● 機筒、加料裝置：每季度檢查發熱圈與機身的聯接情況一次，如有必要，重新擰緊固定螺絲；每季度重新校正各段加熱溫度的控制精度一次；每月檢查一次料斗座冷卻管道是否暢通；每年拆洗螺桿機筒一次，并檢測螺桿與機筒的配合間隙，確定其達到標準，否則更換；每星期清潔風機冷卻柵上的灰塵、臟物，保證風機干凈及運轉正常；每8000操作小時后給風機上油一次；每星期檢查一次自動吸料裝置，保證其正常工作。 對于流延裝置，每星期應*清理一次流延輥、風刀、抽真空裝置，保持輥輪表面干凈，沒有任何雜質和油污；每月檢查傳動皮帶及鏈條的張力狀況一次，保證松緊適當；每星期檢查冷卻裝置一次，保證各儀表讀數準確，工作正常；每星期清理潤滑傳動裝置一次，保證運轉正常。 德仕威多層共擠流延薄膜生產線 對于測厚裝置，每星期清理、潤滑傳動導軌一次，保持皮帶的正常張力狀況。每月校正測厚精度一次，并用壓縮空氣將探頭*清理干凈。 對于電暈處理裝置，需每星期*清理放電極、硅膠輥表面的污染物，并清理一次主電路，保證各元件表面清潔、散熱良好。每月要檢查一次放電極與硅膠輥的間隙，使距離合適均勻。 對于牽引卷取裝置，需每星期*清理所有傳動導輥，保證其表面光潔，并將各處軸承加油潤滑一次；每月拆檢一次收卷軸的離合器，保證連接密實可靠、工作正常；每月檢查清理各處傳動裝置，按要求做好潤滑處理；每星期檢查清理一次切邊回收破碎機及其管路系統。 對于控制電柜的保養應做到每天進行外表擦拭，保持屏面清潔及各控制按扭靈敏；每星期要將電柜冷卻風機的過濾網拆下更換清洗一次；每月要對電柜內各元件用吸塵器清潔除塵處理，保證各元件清潔，散熱良好。 zui后，對于工業冷水機和空氣壓縮機每月檢查工作情況一次，看工作是否正常，有否有冷媒外瀉等。 發展趨勢和國內現狀 近年來，隨著機械加工和制造技術的成熟，塑料薄膜的多層共擠流延復合技術發展較快，目前多層共擠流延膜設備正在向著多層化、大型化、精密化的方向發展，較之國內流行的三層、五層共擠生產線，國外已出現了七層、九層甚至十一層共擠生產線。另外，隨著環保呼聲日烈，包裝薄膜呈現輕量化、薄壁化的發展趨勢，這一趨勢也是多層共擠流延膜設備的發展方向。而、環保、節能也永遠是塑機生產企業的追求。 現在國產流延膜設備在控制精度、高速性、可靠性、成套性等方面與進口設備還差距較大，多層共擠薄膜的產品如高阻隔性薄膜、金屬化薄膜還有賴進口設備的生產。所以國內全體同行應在流延新工藝、新材料、新設備等方面多作努力，不斷提高設備的專業水平和技術含量，向進口設備看齊，爭取在市場跟國外設備進行競爭，這樣才能給國產多層共擠薄膜設備帶來更廣闊的發展空間，才能很好地順應市場的需求，迎來國產多層共擠薄膜設備的美好明天。 |
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