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EVOH阻氧管及其生产技术 |
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作者：广州励进新技术有限公司 李桦 |
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EVOH是一种乙烯－乙烯醇共聚物。其结构式如下：
EVOH可看作EVA的改性物，聚乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物的极高的气体阻隔性于一体，是一种新型的阻隔材料。其阻气性比PA（聚酰胺）高100倍，比PE、PP高10000倍， EVOH的透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异，它对气体、香气、溶剂等都有很好的阻隔性能，因此它主要用于硬包装和软包装；同时随着阻氧管材的发展，在高档管材方面的应用也越来越广泛。
一、EVOH的应用：
（1）用于食品包装。含有EVOH阻隔层的塑料薄膜，日渐成为食品包装用薄膜的标准。
（2）用于非食品应用的包装，包括溶剂、化妆品、医药品、牙膏软管、电子产品。
（3）用于制造塑料油箱。
（4）制造高档的管材：用EVOH作阻氧层的塑料管，其出色的耐候性和阻气性，可用于直饮水系统。在建筑上，可作为高档的供暖管道材料。
（6）制造高级的有特殊功能的布料：
（7）制造高级的医用器材：
二、用EVOH制造的管材：
（1）为什么要用EVOH制造管材：
一般的塑料管材都具有渗氧性,并且随着温度的升高塑料管材的渗氧特点越发突出。这就会导致管道内的热水中的含氧量随着温度的升高而增加。
有关技术资料显示：当热水温度为40℃时，渗氧量大于0.1mg/（L.day）时，将对采暖系统中的金属加热器、金属阀门、管件、散热器、水泵等产生严重的腐蚀。所以，在欧洲，热水系统中（采暖、空调、地暖等）大量采用的是阻氧型的塑料管材。在采暖管道领域里，美国、欧洲和澳大利亚均强制要求在地板采暖工程中采用防渗氧的加热塑料管道。
各种常用管材的阻氧性对比：
DIN 4726标准 EVOH隔氧管 PE-X管 PP-R管 PE-RT管 PB管
氧气透过率
mg/1.day 0.1以下 0.033 3.2 6.5 4.5 6.5
（2）EVOH管材的优点：
●超强的使用寿命：严格按照德国标准生产，确保50年使用寿命。
●显著的高温下长期耐应力开裂性(可达110℃)耐高温性强(可达110℃)。
●显著的记忆性。
●优秀的低温下抗冲击强度，使用温度可低至-50℃。
●高耐磨性和机械抵抗能力，适宜用在条件较差的工地环境。
●优秀的耐化学性。
（3）EVOH管材的结构：
按EVOH阻氧层在管材中的位置，有三种不同的EVOH管：
A 、内层是EVOH阻氧层，外层是PE或PEX层，两层间是热熔胶层的EVOH管；
B、内层是PE或PEX层，外层是EVOH阻氧层，两层间是热熔胶层的EVOH管；
C、内层是PE或PEX层，中间层EVOH阻氧层，外层再覆盖一层PE或PEX层，内外两层间各有一层热熔胶层的EVOH管。
前两种EVOH管都是三层结构的，后一种是五层结构的。五层结构的EVOH管生产设备也相应复杂些。
三种不同阻氧层位置的PE-RT/EVOH管材的优缺点 ：
阻氧层在外层的EVOH管，薄薄的阻氧层很容易刮掉，在运输和施工中碰到硬物容易损伤。
阻氧层在最内层时，不便于观察阻氧层的变化。当EVOH阻氧材料在相对湿度＞60%时阻隔性急剧下降，因此通暖气与热水，在长时间的浸泡下使用功能急剧下降，因此也不理想。
阻氧层在中间的EVOH管，就没有上述两种管的缺点。
由于EVOH放在内层或外层时，容易损伤或失效，所以在三层结构的EVOH管中，EVOH层略为厚些。而五层结构EVOH管的EVOH层可以做得薄一些。结合三种EVOH在不同位置的管材，从使用性能、成本、质量稳定性综合比较看还是阻氧层在中间比较好。
三、 生产EVOH管材的设备：
生产EVOH管的设备与生产一般塑料管材的设备很接近，但在一些关键环节仍有相当的特点。
EVOH树脂过热会分解，易粘附在金属表面，挤出元件要避免有凹凸部件、尖角及死点。
（1）专门设计的EVOH挤出机筒和螺杆。
EVOH挤出机筒的材料要使用表面经细磨的氧化钢或者特殊的合金，比如使用表面镀铬的机筒和螺杆。避免使用低转速和长径比过大的螺杆，以缩短融体在机筒内的停留时间，减少EVOH受热分解的机会。要有4~5区精确的温度控制。
进料口处有水冷却装置，避免原料过早熔化。EVOH挤出机筒和螺杆要耐腐蚀，EVOH挤出的螺杆要用适合挤出薄层材料螺杆类型，根据不同的EVOH材料的牌号采用不同的长径比。F级（含32MO1%乙烯）L/D≥26；E 级（含44MO1%乙烯）L/D≥24
（2）多层共挤的机头：
多层共挤机头已日渐常见，特别是在高档的吹膜机组中应用最广泛。多层共挤的流道结构一般采用螺旋分配器，各参数的设计和加工、调试都需要经过长时间的摸索试验，方能适合所使用的材料。
（3）高精度的温度和速度控制：
由于EVOH材料对加工温度比较敏感，对挤出设备的温度控制精度要求相当高。另多层结构中，各层的厚度较薄，小EVOH管的总厚度也比较薄，对管材挤出生产线的速度控制精度也提出了较高的要求。广州励进新技术有限公司凭借多年对电控技术的掌握和发展，对管材生产线的高精度自动化控制达到了较高的水平，所设计和制造的管材控制系统可以与国外同行相比美。
（4）特别的加工工艺：
EVOH材料的挤出工艺要求比较高，加热、冷却、定径、拉伸等环节都要控制到适到好处。广州励进新技术公司经过认真的开发研究，摸索出一套完整的加工工艺，为高速生产出优良的EVOH阻氧管打下坚实的基础。(end)
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(7/21/2011) |
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