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塑料挤出机 |
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CPP薄膜生产工艺及其装备 |
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作者：广东仕诚塑料机械有限公司 来源：PT现代塑料 |
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塑料薄膜按生产方法可分为流延薄膜、吹胀薄膜和拉伸薄膜三种。流延薄膜占世界薄膜总消费量的35% ， 主要有CPP薄膜、CPE薄膜、PVB夹层薄膜、PET薄膜等。其中，CPP薄膜是由流延方法制得的未拉伸聚丙烯薄膜。目前，我国CPP薄膜经过几十年来的积累，已经有了长足的发展，与发达国家相比，国内CPP薄膜不管在生产工艺及其生产设备上均达到了国际先进水平。
一、CPP薄膜的功能及用途
CPP 薄膜具有透明性好、光泽度高、挺度好、阻湿性好、耐热性优良、易于热封合等特点。CPP薄膜经过印刷、制袋，适用于：服装、针织品和花卉包装袋；文件和相册薄膜；食品包装；及适用于阻隔包装和装饰的金属化薄膜。潜在用途还包括：食品外包装，糖果外包装（扭结膜），药品包装（输液袋），在相册、文件夹和文件等领域代替PVC，合成纸，不干胶带，名片夹，圆环文件夹以及站立袋复合材料。
CPP耐热性优良。由於PP软化点大约为140℃，该类薄膜可应用于热灌装、蒸煮袋、无菌包装等领域。加上耐酸、耐碱、耐油脂性能优良，使之成为面包产品包装或层压材料等领域的首选材料。其与食品接触性安全，演示性能优良，不会影响内装食品的风味，并可选择不同品级的树脂以获得所需的特性。
如上所述流延膜生产工艺一般采用T型模头法，这种制法特点为：
（1）流延法省去管膜法的吹膜阶段，容易开车，废料少；
（2）流延法生产时，化学分子排列有序，故有利于提高薄膜的透明性、光泽及厚薄均匀度，适合于高级包装；
（3）流延部分采用电动的上下摆动和前后移动结构，操作简便；
（4）电晕部分采用风冷和水冷方式，产品不易变形。
挤出机先将原料树脂熔化，熔融树脂经机头流延到表面光洁的冷却辊上迅速冷却成薄膜。经厚度测量、牵引、电晕处理、展平后，切去边缘较厚的边料，再次展开并收卷为薄膜卷。
二、CPP流延膜生产工艺的要点：
T型机头是生产关键设备之一，机头设计应使物料沿整个机唇宽度均匀地流出，机头内部流道内无滞留死角，并且使物料模具有均匀的温度，需考虑包括物料流变行为在内的多方面因素。要采用精密加工机头，常用的是渐减歧管衣架式机头。冷却辊的表面应经过精加工，表面粗糙度不大于0.15mm ，转速应稳定，动力平衡性能应良好，以免产生纵向的厚度波动。采用β射线或红外测厚仪对薄膜厚度进行监测，以达到满意的厚薄公差。要生产合格的流延薄膜，不仅要在原料上调节工艺，而且要掌握好加工工艺条件。
三层共挤薄膜机组
对薄膜性能影响最大的是温度。树脂温度升高，膜的纵向(MD)拉伸强度增大，透明度增高，雾度逐渐下降，但膜的横向( TD) 拉伸强度下降。比较适宜的温度为230～250℃。冷却辊上风刀使薄膜与冷却辊表面形成一层薄薄的空气层，使薄膜均匀冷却，从而保持高速生产。风刀的调节必须适当，风量过大或角度不当都可能使膜的厚度不稳定或不贴辊，造成折皱或出现花纹影响外观质量。冷却辊温度升高，膜的挺度增加，雾度增大。
冷却辊筒表面若有原料内部添加物析出，必须停机清理，以免影响薄膜外观质量。流延薄膜比较柔软，收卷时必须根据膜的厚度、生产速度等因素调整好压力和张力。否则会产生波纹影响平整性。张力选择要根据产品的拉伸强度大小而定，通常收卷张力越大，卷取后的产品不易出现卷筒松弛和跑偏现象，但在开始卷取时易出现波纹，影响卷平整。反之，卷取张力小，开始效果好，但越卷越易出现膜松弛、跑偏现象。因此，张力大小应适中，并控制张力恒定。
三、多层共挤流延膜的工艺特点：
为了提高薄膜性能，降低成本，满足用户多种用途和高性能要求，多层复合膜发展很快，尤其在生活水平相对高、重视环境保护、要求延长食品保质期和质量的发达国家。多层共聚流延膜也是其中的一种多层膜，改变了CPP薄膜产品性能单一、不能满足市场多方面要求的问题和弊端。
1、通用型：多层共聚流延膜可根据不同用途、设计不同的如用于自动包装机上的面包包装、衣料(特别是内衣、裤) 包装、水果包装等，或用于与印刷后BOPP膜复合成BOPP/CPP二层膜，用于衣料、干燥食品(如快餐面袋、碗盖等) 包装，通用型的结构是共聚PP/均聚PP/共聚PP或均聚。
2、金属化型：要求产品表面对蒸镀金属(如铝) 具有极强的附着强度，蒸镀后仍能保持较好的尺寸稳定性和刚性，另一表面具有较低的热封温度和较高的热封强度，金属化型的结构亦为共聚PP/均聚PP/共聚PP。
3、蒸煮型：用于蒸煮的二层共聚CPP，能承受120℃和15MPa压力的蒸煮杀菌。既保持了内部食品的形状、风味，且薄膜不会开裂、剥离或粘结，并具有优良的尺寸稳定性，常与尼龙薄膜或聚酯薄膜复合，包装含汤汁类食品以及肉丸、饺子等食品或食前加工冷冻食品，蒸煮型三层PP膜结构为共聚PP/共聚PP/共聚PP。
4、高温蒸煮型：包装烧鸡、烧排骨和果酱、饮料需121～135℃高温杀菌的三层共聚CPP膜，其中共聚PP要求比一般蒸煮型用共聚PP性能更好。除三层膜外，还有流延阻隔性五层包装，其结构为：PP/粘合剂/PA/粘合剂/共聚PE；PP/粘合剂/PA/粘合剂/ EVA；PP/粘合剂/EVOH/粘合剂/PE；PP/粘合剂/ EVOH/ 粘合剂/ EVA；PP/粘合剂/ EVOH/粘合剂/ PP。
四、现阶段我国CPP 生产设备情况
我国从80年代中期开始引进国外的流延膜生产装置，大多是单层结构，属初级阶段。进入90年代后，我国从德国、日本、意大利、奥地利等国引进了多层共聚流延膜生产线，是我国流延膜工业的主力军，其最小生产能力为500t/a，最大生产能力达6500t/a。引进的主要设备厂家为德国Reifenhauser、Barmag、Battenfeld公司，奥地利Lenzing公司，日本三菱重工公司、日本制钢所、日本摩登机械设备公司、意大利Colines、Dolci公司等。
进入21世纪，我国的流延膜设备生产企业，在二十几年来的不断学习与积累基础上，已经有了长足的发展，国产流延膜设备的各项技术指标均基本达到国际先进水平。例如：广东仕诚塑料机械有限公司于推出宽幅达5000mm的三层大型流延薄膜生产线等，现已批量生产。
五、总结
随着国产设备的不断成熟，进入流延薄膜生产的门槛也随之降低。据有关部门统计，2004年我国流延薄膜市场需求增加到约27万吨。在市场需求的刺激下，去年流延薄膜的全国产量同比增长18％。目前全行业光引进的流延薄膜生产线就已超过60台套，总生产能力达到20万吨以上，预计2005年仍将保持这一强劲的增长态势。
但同时，业内人士预测，随着我国流延薄膜新建和在建项目的纷纷投产，2005年流延薄膜的产能的大幅提高，新一轮的价格战将迅速拉开阵势。如果这一预测成真，那么，走自主创新之路，合理选择设备，开发差异化、专用化产品将是流延薄膜企业避免市场恶性竞争的唯一办法。
据统计，从国外引进一条5层共挤设备约需资金5800万元，总投资在8000万元左右。若没有市场作支撑，或市场发生变化，势必造成巨大的投资损失。而目前同吨位国产设备的生产线的投资只有进口线的1／8左右，而且技术指标、功能与进口设备相差不远，在性价比方面的优势已得到国外同行的认同。因此国内企业不能盲目迷信国外的大型设备，只有投入产出比相宜，在尽可能短期内能够得到良好的投资回报率，这才是最明智的投资。
随着我国宏观经济调控政策实施，今年中国GDP增长短期内有所放缓。流延薄膜仍属朝阳工业，未来几年市场需求仍将保持12％～17％的快速增长，但国内流延薄膜企业仍要认真调查研究市场，理性投资。(end)
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(7/23/2005) |
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