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包裝機(jī)械

擠出復(fù)合工藝發(fā)展的新機(jī)遇

中國食品機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 2010-04-15 11:20 包裝機(jī)械
隨著塑料復(fù)合薄膜的廣泛應(yīng)用,復(fù)合薄膜行業(yè)得到了很大的發(fā)展,而擠出復(fù)合薄膜因其 成本較低且綜合性能較好
  隨著塑料復(fù)合薄膜的廣泛應(yīng)用,復(fù)合薄膜行業(yè)得到了很大的發(fā)展,而擠出復(fù)合薄膜因其
   成本較低且綜合性能較好、適應(yīng)性較強(qiáng),具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑD出復(fù)合工藝是使用一臺(tái)或多臺(tái)擠出機(jī)和T型口模,把一種或多種熱塑性塑料樹脂用擠出熔融塑化的方法通過T型口模流延在另一種基材的表面上,并在熱粘狀態(tài)下壓合而成為復(fù)合薄膜。簡單說擠出復(fù)合就是用擠出機(jī)擠出粘合樹脂將被復(fù)合的材料層壓成型的復(fù)合膜制造方法。
   擠出復(fù)合1948年由美國的杜邦公司發(fā)明,當(dāng)時(shí)開始時(shí)用于紙和玻璃紙為主體的基材擠出LDPE樹脂。現(xiàn)在基材已發(fā)展到各種紙、玻璃紙、鋁箔、OPP、聚酯薄膜、尼龍薄膜等,幾乎所有的基材都可用于擠出復(fù)合的工藝。從國際上看,日本等發(fā)達(dá)國家采用擠出復(fù)合的產(chǎn)品其總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過干式復(fù)合產(chǎn)品,這些國家對擠出復(fù)合工藝的開發(fā)進(jìn)行了大量的投入,近幾年不論是原輔材料還是工藝裝備都取得長足的進(jìn)步。就國內(nèi)而言,擠出復(fù)合工藝在大型軟包裝材料生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用較多,在北方地區(qū)和小型企業(yè)中應(yīng)用相對較少,對擠出復(fù)合工藝、材料、裝備等方面的研究和探討也明顯少于干式復(fù)合。
   一、擠出復(fù)合工藝的發(fā)展機(jī)遇
   在節(jié)能、減排、環(huán)保、安全的大環(huán)境下,無溶劑干式復(fù)合、擠出復(fù)合和共擠復(fù)合正在出現(xiàn)逐漸取代溶劑型干式復(fù)合的趨勢。無溶劑復(fù)合作為歐美市場成熟的工藝在中國、日本、韓國等地的應(yīng)用才剛剛開始,而擠出復(fù)合工藝則是國內(nèi)比較熟悉的工藝。
   隨著食品安全法的出臺(tái),對包裝材料的衛(wèi)生安全性能和阻隔保護(hù)性能要求更加嚴(yán)格,我國軟包裝復(fù)合包裝將會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性的大調(diào)整,這就為擠出復(fù)合工藝提供了一個(gè)廣闊的市場。我國目前的擠出復(fù)合工藝水平較低,未來的發(fā)展方向?qū)⑹峭ㄟ^設(shè)備和工藝的改進(jìn)以及新型樹脂的應(yīng)用,提高產(chǎn)品的性能,擴(kuò)大使用范圍,由簡單的二層方便食品包裝轉(zhuǎn)向多層復(fù)合包裝,并將產(chǎn)品擴(kuò)展到紙、塑、鋁復(fù)合,紙、塑復(fù)合等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)擠出復(fù)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性的改變,逐步趕上世界發(fā)展的潮流。
   2009年8月1日開始實(shí)施的包裝用塑料復(fù)合膜、袋國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10004-2008規(guī)定殘留溶劑溶劑總量在5mg/m2以下,對大多數(shù)彩印軟包裝企業(yè)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。使用擠出復(fù)合工藝或無溶劑復(fù)合工藝來代替干式復(fù)合工藝將成為企業(yè)應(yīng)對新國標(biāo)的一個(gè)重要選擇。
   因此可以說擠出復(fù)合工藝在中國歷經(jīng)多年的曲折后將再次獲得新的發(fā)展機(jī)遇。
   二、擠出復(fù)合機(jī)的基本類型
   隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,擠出復(fù)合機(jī)出現(xiàn)了高速化、共擠化、多層化、自動(dòng)化、智能化、連線生產(chǎn)等發(fā)展趨勢。根據(jù)擠出復(fù)合機(jī)的功能結(jié)構(gòu),可以分為單面一次涂覆復(fù)合型(普通型)、單面兩次涂覆復(fù)合型(俗稱串聯(lián)型)、兩面各一次涂覆復(fù)合型、單面兩次和兩面各一次涂覆復(fù)合兼用型、擠出與干式兩用復(fù)合型等。在軟包裝領(lǐng)域,單面一次復(fù)合型(普通型)和單面串聯(lián)復(fù)合型占絕大多數(shù)。無菌液體包裝復(fù)合材料(利樂包、康美包等)多采用多聯(lián)擠出復(fù)合工藝完成。近年來共擠擠出復(fù)合工藝由于兼顧了成本和功能性要求,已成功用于普通型以及串聯(lián)型擠出復(fù)合工藝中。它是采用擠出復(fù)合的工作方式,但擠出模頭是多層共擠模頭,由幾臺(tái)擠出機(jī)分別采用不同的材料進(jìn)行共擠出,以達(dá)到較高的復(fù)合強(qiáng)度或?qū)崿F(xiàn)復(fù)合薄膜特殊的功能,同時(shí)也可以有效降低產(chǎn)品成本。
   1)、單面一次涂覆復(fù)合型(普通型)
   該類型是擠出復(fù)合機(jī)基本的構(gòu)成裝置,在軟包裝領(lǐng)域使用最多。在生產(chǎn)線中,它主要有兩個(gè)部分組成:(1)、樹脂的熔融流延制膜裝置包括擠出機(jī)、連接器、T型模頭、擠出機(jī)移動(dòng)裝置、擠出機(jī)附屬裝置、加熱與溫控裝置等。(2)、涂布復(fù)合裝置包括放卷裝置、底涂涂布干燥裝置、預(yù)熱或電暈處理裝置、涂覆復(fù)合裝置、噴粉裝置、收卷裝置等。
   通過配置第二基材放卷,可實(shí)現(xiàn)三層復(fù)合(三層夾層復(fù)合)。
   2)、單面兩次涂覆型(串聯(lián)型)
   最近在軟包裝領(lǐng)域,該類型裝置使用越來越多。在加工線中,它由兩臺(tái)涂覆復(fù)合裝置、兩臺(tái)擠出機(jī),在基材的同一面上可以連續(xù)兩次進(jìn)行涂覆。基材經(jīng)過第一臺(tái)擠出機(jī)高溫熔融樹脂復(fù)合后,再經(jīng)過第二臺(tái)擠出復(fù)合,這樣就能一次生產(chǎn)三層或四層、五層的復(fù)合薄膜。串聯(lián)型擠出復(fù)合機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
   (1)、在同一加工中,可以涂覆兩種樹脂。
   (2)、可以變換同種(或異種)樹脂的溫度。
   (3)、同種(或異種)樹脂的涂覆厚度自由組合,通過添加著色母料,上下兩層可實(shí)現(xiàn)不同的顏色。
   (4)、可有效兼顧加工速度和擠出涂覆厚度。
   (5)、通過設(shè)置第二基材、第三基材放卷,可實(shí)現(xiàn)多層化復(fù)合。
   三、擠出復(fù)合工藝發(fā)展的一些關(guān)鍵問題
   擠出復(fù)合工藝發(fā)展的關(guān)鍵問題是復(fù)合強(qiáng)度、熱封性及厚薄均勻性等。
   擠出復(fù)合在一般工藝條件下復(fù)合強(qiáng)度(塑/塑復(fù)合)為0.7~1.5N/15mm,適應(yīng)于一般的復(fù)合軟包裝材料。而對復(fù)合強(qiáng)度要求高的產(chǎn)品,則需要加入熱粘性樹脂,使用熱粘性樹脂復(fù)合時(shí),復(fù)合強(qiáng)度可以達(dá)到10N/15mm甚至更高。
   擠出復(fù)合用熱粘性樹脂和內(nèi)封層樹脂正在不斷改進(jìn)和發(fā)展,除LDPE外,MDPE、HDPE、EVA、PP、LLDPE、EEA、EAA、 EMAA以及各種離子鍵聚合物等樹脂不斷得到應(yīng)用,極大地?cái)U(kuò)大了擠出復(fù)合可生產(chǎn)的品種和性能。這些樹脂不但具有良好的加工性能,同時(shí)還賦予擠出復(fù)合產(chǎn)品優(yōu)秀的低溫?zé)岱庑浴嵴承缘群蠹庸ば阅堋?
   近年來江門輝隆等企業(yè)開發(fā)的國產(chǎn)擠出復(fù)合機(jī)組成功解決了復(fù)合強(qiáng)度、薄厚均勻度、復(fù)合速度、免切邊等難題,在性能上已超過了我國早期從日本等國家引進(jìn)的擠出復(fù)合生產(chǎn)線,達(dá)到了國際先進(jìn)水平。由于良好的性價(jià)比,這些設(shè)備已開始迅速進(jìn)入國內(nèi)擠出復(fù)合市場,對擠出復(fù)合工藝在我國的發(fā)展將起到積極的推動(dòng)作用。
   擠出復(fù)合工藝的成本相對較為便宜,這是擠出復(fù)合工藝得到發(fā)展最重要的內(nèi)在動(dòng)力。目前一些較為先進(jìn)的擠出復(fù)合機(jī)配備了薄邊機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了免切邊,使邊料的損失降到了最低,進(jìn)一步提高了擠出復(fù)合工藝在成本上的優(yōu)勢。同時(shí),擠出復(fù)合還具有生產(chǎn)速度快、可供選擇基材范圍廣、復(fù)合制品殘留溶劑低、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然擠出復(fù)合工藝也存在著一些缺點(diǎn)。例如復(fù)合強(qiáng)度相對較低、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性相對較差、產(chǎn)品相對柔軟、初期設(shè)備投資較大、在升降溫或更換樹脂時(shí)損耗較大、生產(chǎn)和質(zhì)量控制相對比較復(fù)雜、易產(chǎn)生高溫異味和產(chǎn)品平整度問題等。但是隨著塑料樹脂和擠出復(fù)合設(shè)備和技術(shù)的不斷發(fā)展,擠出復(fù)合工藝的缺點(diǎn)正在得到不斷的克服。隨著擠出復(fù)合產(chǎn)品進(jìn)一步深化擴(kuò)張,擠出復(fù)合的獨(dú)特優(yōu)勢將更加明顯。
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