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九层超薄膜的生产 |
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newmaker 来源：国际塑料商情 |
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人们对于包装薄膜的要求非常多，因此，只有通过结合不同的原材料组分，这些要求才能被满足。于是，这又需要能加工各种各样材料的吹塑模具的配合，从而为薄膜制造商提供更大的灵活性。
许多人或许认为这几乎不值得一提，但没有柔性薄膜包装材料的话，人们的日常生活在许多方面都会变得不可想象，无论是用于食品的薄膜、饮料运输的包装、电子装备易受损坏的显示器的保护膜，还是在托盘上固定商品的拉伸膜和塑料购物袋等。与其不同的应用领域一样，所用薄膜的性能也同样如此。同时，很好的拉伸性能是对一类薄膜的要求，其它类型的薄膜，还要求包括对光亮的外表面、突出的再密封性或者对氧吸附与氧损失的屏障功能。除此以外，单一的一种薄膜就能满足上述要求的数个方面并不罕见。薄膜综合性能首先当然必须是要满足被包装产品所提出的包装要求，但它能满足前面加工步骤的要求也是同等重要的。
如果有人对薄膜列出了所有要求，那么很明显，它们仅能通过多种原材料组分的联合使用才能令这些要求一一实现。当前，对于吹塑和流延膜而言，其结果就是具有三到九层的标准复合薄膜。最近对于吹塑隔离薄膜的应用已经达到十一层，并且通过采用特殊的微层技术，流延膜能被生产出二十八层甚至更多层的产品。
共挤出复合薄膜的主要优点是不同薄膜性能的结合，以及用原材料或者添加剂来提供诸如阻隔性或者硬度方面的特殊功能。由于这些材料通常更为昂贵，它们能被最小量地添加到薄膜的特定层中。
例如，阻隔膜不仅保护易碎的产品免受湿气、氧气、光或者机械力的破坏，而且也对其它方面有帮助，比如，保存被包装商品的特定香味。这些薄膜的典型应用领域是鱼、肉、和奶酪产品，以及面包和烘烤制作的产品的包装。因此，对诸如易于剥落或者良好的热粘性这样一些特性的要求，通常都会在这种应用中被提出来。
为了满足所有的这些要求，有时会需要更为复杂的薄膜复合物。但是对于一个阻隔膜而言，在其配方方面必须考虑的是什么呢？哪种原材料应该被采用？这种薄膜在随后将如何被生产出来？在一种九层隔离膜的开发期间，这个问题被位于德国的机器制造商Windmoler &Hoscher (W&H)通过与不同的原材料供应商的紧密合作而得到解决。
阻隔膜概念
取决于被保存食品的不同，不同的要求通常会被施加到现在的阻隔膜上：
例如，如果是要保护产品以不吸收或者损失水分或氧气，从而延长其新鲜度，那么聚乙烯或者聚丙烯层可用于水蒸气阻隔层，同时EVOH或者聚酰胺则可被用作氧气阻隔层。
另外，产品的外观也是一个卖点。食品销售主要依赖于包装的外观。因此，诸如透明度、光洁度或者浊度这些光学性能都是不可忽略的。为此目的，其它一些材料，例如茂金属催化的茂金属线形低密度聚乙烯也被采用。
此外，包装膜也必须起到保护产品免受破坏的作用。这个目标通过诸如聚乙烯、聚丙烯或者聚酰胺这些具有所需机械性能 — 包括强度和硬度 — 等的材料来实现。
在W&H所在地的一次展览会上，挤出的九层阻隔膜将被用作一种复合膜，因而需满足上述要求中的数条。它将能够给薄膜提供很好的氧气和水汽的隔离作用、极好的硬度、平坦度和密封性能，这正是生产层压膜的目，获得多样的性能。除此以外，很好的光学性能，以及在加工过程中的易于处理也是需要满足的要求之一。最后选择用于对称的30mm厚的阻隔膜每层的复合物如图所示。
复合层组层
对于两种外层，一种具有优良光学性能，和很好的密封强度及性能的新型茂金属线形低密度聚乙烯被选用。此外，考虑到生产和效率，这种材料令人感兴趣的一个方面就是不需要添加剂来防止线形低密度产品在生产中经常发生熔体破碎的现象，而且还具有高产量的优势。为了确保高薄膜硬度，聚丙烯被用于中间层。同时，薄膜光学性能(透明度)很重要，所以一种无规共聚聚丙烯被选用，其主要特征就是联合了好的膜泡稳定性和出色的外观的优点。关于阻隔性，聚丙烯(代替聚乙烯)的使用导致薄膜对水蒸气的阻隔性能得以提高。
为了使薄膜具有像许多食品包装中需要的可靠的对氧气和/或者香味的密封性，一种PA-EVOH-PA复合物的中间阻隔层被加入到薄膜中，隔离层中EVOH层仅1mm厚。尽管该层极薄，但仍获得了一种高度氧气阻隔膜。
为了确保昂贵的中心层和聚酰胺层及外部的聚乙烯聚丙烯层这些复合物之间的粘合有效，一种粘结剂或者联接层被作为一个中间层而被加入薄膜中。
Windm(o)ller &H(o)lscher为九层阻隔膜生产提供了
出色的产品质量和高产能
挤出模
组成阻隔薄膜的概念是一件事，而它的生产又是另外一件事。对于阻隔膜要求的差别越大，吹塑模的设计就必须越灵活和通用。这不仅对确保当前的目标，而且也对确保将来的要求能被满足来说，是很必要的。毕竟，一个新式的吹膜模具被期望能加工诸如低密度聚乙烯、线形低密度聚乙烯、茂金属线形低密度聚乙烯、聚丙烯，以及粘结剂等很大范围的材料。因此，必须记住的是，这些材料有明显不同的流动性能和温度敏感性。例如，聚乙烯原材料有一个从高到很高的粘度，而聚酰胺材料的却很低；另一方面，聚酰胺必须被高温加热，来确保其最适宜的熔体行为，而EVOH的颗粒却具有温度敏感性。
用于生产阻隔膜的一种新型九层吹模模具能够满足所有的这些使用标准。紧接着对市场上早已存在的这些概念的一个详细分析的，是一个吹膜模具的开发，它的设计将熔体体积最小化，从而也使清洗时间最小化。此外，采用一种预分配器，这为用于七层或者九层膜吹塑的大型模具提供了特别的优势，并且还具备在市场上所有已知系统中最小的熔体体积。在吹塑模中均匀的熔体分布通过专利的锥形螺旋轴形分布器来加以保证。在锥形螺旋轴形分布器的作用下最短的熔体距离得以实现，其排列在彼此之上。它们确保了所有内部层 — 不仅是中心层较早液封，这通常是很灵敏的。通过这种方式，即使是最敏感组分的使用也没有问题。另一个优点是，外层和内层作为最后层被加入，这样，能够给予最多样化的产品和应用的薄膜复合结构的最大灵活性就得以实现了。
这种新型的模具被称为Maxicone。当使用这种模具时，能够控制最极端的层的情况的证据在于它在这种情况下，也能提供横截面为30mm厚的高阻隔膜。尽管要求很高，由于吹膜模具较短的熔体流动距离，每小时600千克的产量都可以实现。
结论
总的来说，能够确认的是，由于其几何外形，新型吹膜模具能加工最大范围内的材料，并且能实现极端的层条件，就材料的选择和复合物而言，这为挤出生产公司打开了大量的可能性。与其他模具技术和应用的独立性相比，考虑到被加工原材料的范围，这里所描述的吹膜模具的优点是具有短的流动距离并且具有高度的灵活性。
当加工阻隔膜时，复合物的多样性需要灵活的装置解决方案。例如这里的案例，使用最新的原材料和模具技术，能够结合高产量和敏感材料的极端层条件的高阻隔膜的生产，是没有任何问题的。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(5/1/2010) |
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