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吹塑(或吹膜)和流延是生产和加工拉伸膜的两种主要生产工艺。吹塑法较早地应用于拉伸膜的生产和加工。因此,它是一种广泛使用的薄膜加工方法。但是,由于生产工艺的局限性和特殊材料不可克服的缺陷,在20世纪80年代,一种新的薄膜生产、加工方法——流延法逐渐发展起来,特别是多层共挤技术的使用,使流延法的拉伸薄膜生产加工技术得到了广泛的推广和应用,并逐渐应用于各种薄膜包装中。因此,新材料被吹出新的颗粒,颜色均匀干净,袋子拉伸良好。
早期LLDPE拉伸膜多为吹膜,从单层到两层、三层;LLDPE拉伸膜主要采用浇铸法生产,因为浇铸线生产具有厚度均匀、透明度高的优点,可以满足高比例预拉伸的要求。由于单层流延不能实现单面附着力,应用领域有限。单层和双层流延的材料选择不如三层流延的广泛。配方成本也较高,因此三层共挤结构仍是理想的。优质拉伸膜应具有高透明度、高纵向伸长率、高屈服点、高横向撕裂强度、良好穿刺性能等特点。
吹膜拉伸膜
吹塑成型的过程是用挤出机将树脂熔融塑化成薄壁管状,然后在牵引装置的作用下,此时聚合物具有较好的流动状态,通过压缩空气吹入所需状态。厚度,冷却和成型后,成为薄膜。吹膜原料有PE、PVC、PDVC、PP、PS、PA、EVA、PVA等。除单层薄膜外,多层复合薄膜也得到了发展。大多数pe用于吹膜加工。一般低密度PE (LDPE)或线性低密度PE (LLDPE)可用。HDPE薄膜等级通常用于需要优越的拉伸性和优异的阻隔性能的地方。例如,HDPE薄膜通常用于商品袋、杂货袋和食品包装。PE薄膜加工一般采用普通吹膜加工或平挤出加工。
为满足塑料薄膜包装材料在生产过程中某些特殊功能的需要,将各种特性材料(如透气、防水、保温、韧性等)吹制、共挤在一起,形成多功能塑料膜层共挤吹膜机。多层共挤吹膜机旨在发挥多种材料的优点,避免单一材料或单层吹膜机的一些缺点。
如PP、PE共挤出吹膜机,利用PP材料的高硬度和PE材料的高亮度相结合的特点,生产出具有两种特性相结合的薄膜。
多层共挤吹膜机分为两种类型:两层共挤吹膜机、三层共挤吹膜机、五层共挤吹膜机、七层共挤吹膜机等。
流延拉伸膜
流延是通过熔融铸造淬火生产的一种非拉伸、无取向的铸造膜。有单层流涎和多层共挤流涎两种方式。因为是平挤出薄膜的后续工序,如印刷、贴合等,非常方便。因此,广泛应用于食品、医疗用品、纺织品、花卉、日用品的包装。遗憾的是,我国的唾液电影制作起步较晚(80年代),基础相对薄弱。但经过近20年的不断发展壮大,发展速度还是比较快的。
流延拉伸膜具有优良的热封性能和透明度,是主要的包装复合基材之一。用于生产高温烹饪膜、真空镀铝膜等,市场极为看好。此外,随着国内铸膜生产设备的发展,部分技术指标已达到国际先进水平。因此,进入铸片制作的门槛越来越低。正因为如此,一些企业竞相引进投片生产线实现了一步到位。
目前进口单位以原德国巴登菲尔德、德国W&H、意大利科林斯、奥地利兰精、原日本三菱重工等为代表。佛山石诚代表了我国的国产单位。同样,国内铸造单位的生产方法与吹塑相同,主要芯不来自国外供应商。该生产工艺主要应用于国内CPP行业,在生产高阻隔性能的七层共挤中有几种应用。
这两种生产工艺是我国最常见的。由于吹塑工艺在产品平整度和透明度方面无法与浇铸膜相比,因此其生产效率高、设备投资少、材料损耗小是浇铸工艺的主要优点。
国外企业对改进吹塑工艺的不足进行了深入的研究和探索,主要体现在以下几个方面。
模头的设计改进采用了独特的并行多通道设计理念。
改进挤出机控制的位置和角度。
冷却系统的改进主要集中在空气循环和内部冷却方面。
材料配方和结构设计的改进。
实践证明,薄膜的透明度和平整度以及每层材料的厚度均匀性都达到或接近留言的水平。
因此,如果国内企业投资高阻隔膜设备,2010年以后将重点放在吹膜上。
拉伸膜的力学性能
在薄膜膨胀中,吹塑方法使薄膜在纵向和横向上受到不同程度的拉伸,因此在纵向和横向上都具有一定的抗撕裂性。在加工过程中,有一定的拉伸作用
纵向,但在横向没有拉伸。因此,对于在纵向和横向上具有一定力学性能的包装薄膜,吹制拉伸膜比浇铸法更有利。
拉伸膜厚度控制
铸造方法采用平模头,模头上设有特殊的保持槽,可保证物料流动的均匀性。模唇间隙的均匀性可通过模头自动调节装置自动控制,控制精度很高。厚膜可控制在±3%以下。
吹塑法中使用的环形模头和多层叠加模芯对加工精度和装配精度要求非常高,且厚度难以控制。因此,普通吹膜的厚度控制在±5%左右。虽然最新技术表明,吹塑法目前可以将膜厚控制在±3%以下,但从全球整体技术水平来看,铸造法在膜厚控制方面比吹塑法更有优势。
生产过程
在浇铸法的加工设备中,从成型到定型的距离一般为10- 20mm,熔膜幕很短。因此可以借助各种设备快速成型,产品质量好,稳定。在吹塑法中,由于熔融膜有吹塑过程,依靠空气或水冷却成型,产品需要较长时间才能成型,并且在熔融膜阶段容易受到外部和自身因素的影响。在塑料成型时,很容易在模具处积聚残留物,如果不及时清除,很容易被夹带在膜中,导致内容物中杂质过多或膜表面明显划痕。
铸造法可以在不停机的情况下清洗沉淀物,相对容易清洗,但浪费较多;吹塑法的膜泡中的残留物一般是通过关闭模具来清理的,这是比较复杂的。
拉伸膜耐温性
虽然膜的耐温性主要来源于原料树脂的特性,但吹塑方法和浇铸方法对膜的耐温性也有一定的影响。吹塑方法使产品的垂直和水平分子由于膨胀过程而被拉伸到不同程度。因此,产品的耐温性和热封性能都会受到一定程度的影响。此外,当产品需要进行蒸煮灭菌(如121℃蒸汽)时,有时成型后会出现收缩,导致膜变形,并会降低热封接头的强度,导致漏袋。
薄膜采用铸造法生产,分子排列有序,产品冷却速度快,有利于提高产品的透明度和光泽度。此外,该产品质地柔软,其耐热性和低温适应性优于吹塑方法。
生产力
该铸造方法生产效率高,产品质量稳定性好。因此,在生产过程中浪费更少,更容易实现边缘和废物的在线回收。因此,材料的利用率很高。
吹塑法单机产量低,对小批量订单和定制订单的调度和成本控制有明显的优势。相比之下,铸造法单机产量高,适合调度大批量订单。
材料选择
在原料的选择上,吹塑和铸造的方法也有很大的不同。因此,有必要尽可能选择流动性相近的材料,使之相互匹配。铸造法选用熔化指数较高的材料(一般为3~4)。但市场上有很多低熔点指数的材料,材料更换比较容易。因此,吹塑法在选材工艺上优于铸造法。
虽然市场上也有在铸造设备上加工吹塑配方的成功案例,但整体产量将相应减少。
对于熔体强度低的材料,需要下吹方式和水冷却设置。浇铸法采用铸钢辊(内部有冷却水)对膜进行冷却成型,水不直接接触膜。
对于需要还原(121°C蒸汽灭菌)的薄膜,必须选择抗还原的原材料进行铸造或吹塑。烹调非烹调级材料会使薄膜变硬、变脆、变白。它不仅影响薄膜的外观,而且导致袋的抗冲击性和耐压性严重下降,不能满足测试标准和使用要求。
投资成本
吹塑法一次性投资少,厂房面积小,设备便宜,投资小,见效快(设备加工周期短,安装调试周期短,辅助设备设施少,要求低)。
流延法对设备、车间、设施的一次性投资很大,是吹塑法的5 ~ 10倍。因此,目前吹塑的应用要多于铸造。
您可以根据您的需要选择适合拉伸膜的制造工艺。如果您还有其他问题可以联系我们,我们免费提供多种包装解决方案。