Page 69 - 《橡塑技术与装备》2024年12期
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新技术与新产品 马佳圳·高性能功能化包装膜共挤吹塑先进装备研发
口起预冷作用 ；第二风口起气垫作用，保证膜泡和风
环之间有稳定的间隙 ；第三风口起强冷作用。三风口
风环各出风口的出风量需要根据膜泡的稳定性来调
整，通常的比例为 20%，10%，70%。三风口风环采
用 渐 进 式 冷 却， 高 阻 隔 膜 配 方 中 PA 和 EVOH 熔 体
强度渐进式提升，进入第三风口时，能够承受大风量
冲击。对比双风口风环，三风口风环冷却效率提升
30%~40%，制品折径 3 200 mm 机型的机头口模直径
Φ700 mm，最大产量＞ 1 000 kg/h。
除上述创新点外，9 层共挤上吹装备还采用了先
进的计算机集成制造技术，例如 ：机头设计应遵循流
图 3 套碟组合式机头
变学的理论，而不同的材料其流变特性差别很大，熔
上吹工艺采用空气冷却，俗称风冷，双风口风环 体流动指数（MFI）实质上是原料公司用来表征一族
是目前使用最广泛的空气冷却装置。风环要求出风均 树脂里的聚合物特征的一个单点黏度，大多数树脂是
匀并且压力稳定，为了提升薄膜的厚度精度，设备厂 根据 MFI 做交易的。 [3] 为提升 9 层共挤装备配方应用
商发明了风量或风温单独可调的风环，可将薄膜的厚 的灵活性，通过模拟不同 MFI 材料的流变特性，优
度误差控制到≤ ±3%。膜泡冷却是影响薄膜产量的 化了机头设计 ；螺杆、风环、冷辊、水平旋转牵引等
重要因素 [2] ，为提升冷却效率，气温高时可通过冷媒 装置也采用了计算机集成制造技术，提升了装备质量
将风的温度下降到 11 ℃，由于空气的热导率低于水， 和精度 ；采用数字化计算机集中控制系统、横向厚度
因此相同幅宽的上吹机组产量比下吹机组和流延机组 控制系统、红外传感技术对膜泡的形态进行控制（见
要稍低。为了提升机组的产能，通常要加大机型幅宽， 图 5），提升了薄膜的厚度精度，使薄膜的厚度误差
但机型越大，成本就越高。本装备的先进性在于发明 ≤±3%；研制无损智能收卷机、自动称重喂料装置等，
了三风口高效冷却风环（见图 4），风环带有升降装置， 共同提升了整机智能控制，满足装备适应多配方、小
可根据吹胀比、产量、熔体强度等工艺因素进行高度 批量柔性生产的需求。
调节。
图 5 膜泡形态控制
2 11 层共挤下吹水冷先进装备研发
PA 和 PE 共挤结构的高阻隔食品包装用薄膜能满
足 100 ℃以内常规杀菌的要求，121 ℃高温杀菌用薄
膜需要采用 PA 和 PP 共挤结构，135 ℃高温杀菌薄膜
图 4 三风口风环
目前需要采用复合工艺生产，主要原因是黏合树脂的
三 风口 风 环 从下 往 上的 三 个 出风 口 中， 第一 风
耐温性不够。上吹工艺很难加工 PA 和 PP 共挤结构配
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