选择适当的塑料薄膜生产设备新技术（2）

3压延

　erioErcole公司的PVC生产线是PVC层压领域的一种新型结构，是四辊压延生产线，生产硬质和半硬质PVC薄膜。整条生产线由一个双级行星式挤出机进料系统、一个辊工作表面为2000mm的四辊“翻转L”型压延机、一个装在活动车上的剥离-拉伸和凹凸装置、一套冷却装置、厚度量规和自动收卷机组成。这条生产线还可以用于生产聚丙烯压延薄膜，具有适应市场的多功能性。

　　德国AdolfSeideEngineering公司推出了一种全新概念的薄膜/片材压延系统——行星式压延辊，其设计独特，令人耳目一新。其结构特点如下：三个压延辊位于一个大的半圆环内，其中一个辊可以在圆环上任意移动，这样就可以调节熔体入口角，如60。或者任何其他角度，而且熔体在辊上的停留时间也可以根据所用材料以及薄膜/片材的厚度进行调整。

　　台湾旌旸集团在上海的独资企业泓阳机械有限公司生产国内大的压延机，该公司压延机生产的薄膜宽度可达4m，为国内压延薄膜宽度之。近年来压延薄膜的应用也在不断发展，产品除了传统的农膜、人造革外，还有土工膜、无纺布、无碳复写纸等产品的用量也增长很快，因此对压延机的要求也在不断提高。旌旸集团生产的一条新的压延机生产线去年下半年在广州投入使用。

4螺杆、机筒

　　新型螺杆零件的出现，改进了挤出机的结构。Duisburg大学开发的开孔螺杆轴套将机筒内熔融的物料与未熔融的固体物料分离开，从而大大缩短了挤出机的长度，加快了挤出过程。其工作原理如下：机筒内的压力迫使熔融的物料穿过开孔的轴套，滤过机筒。轴套上有500个锥形小孔，螺杆一侧的孔的直径为0.5mm，机筒一侧的孔的直径为3.5mm。由于树脂刚一熔融就离开机筒，因此其停留时间更短，挤出速度可以更高，而不会使聚合物过热分解。Duisburg在PP、HDPE和LDPE加工中所作的试验表明，在相同挤出产量下，可以将长径比28：1、直径50mm的螺杆长径比缩短到16：1。

　　近几年用于薄膜生产的螺杆的长径比也在不断增大，例如兰精公司的小直径螺杆的长径比一般为28，中等直径的螺杆的长径比一般为28或者是33，而大直径的螺杆的长径比为33。

5辅机

5．1机头

　　传统的共挤吹塑机头是由一组圆柱形的中心对称的柱体组合而成，每一层的柱体上有螺旋线形状的流道。由于这种设计的特点，内层柱体的直径要小于外层柱体的直径，也不需要另外配置一个底部进料分配块将挤出机挤出的熔体分布到相应层的柱体上。随着共挤层数的增加，机头的外径将相应增大，从而熔体同机头表面的接触面积（又称为熔融表面）相应增大，熔体压力降的增加，同时熔体停留时间也相应延长，从而降解的可能性也不断增大。

　　由于传统共挤机头的设计不足，开发商们开发出了叠加型的共挤吹塑机头。叠加型共挤机头一般采用侧进料，熔体以中心轴线对称，在每层的平面流动，而不是传统的筒状流动。

　　叠加型共挤机头一层层叠加，每种熔体在每层特制的流道中混合和分布，层数的变化不会影响机头内、外径尺寸的变化，机头的外径一般仅由机头的直径而决定。目前，在市场上有如下三种叠加共挤机头设计：

（1）平面叠加型

　　这种设计的特点为树脂从每层分别侧进料，每层都有特定的平面流道，熔体在流道内分流几次达到机头的中央形成每层的结构。每层都是一个平面的圆柱体相互叠加，形成平面叠加。这种设计的局限在于流道的分流次数受到一定的限制，机头尺寸如要增加，机头的外径也要相应地较大增加，同时层层之间的紧固需按比例地采用螺栓来紧固，以便于防止溢料。

　　这种机头早由加拿大宾顿公司介绍到国内，目前国内已有两家企业推出了这种多层共挤薄膜用的叠加机头，一家是大连辽南东华塑料机械有限公司，一家是北京塑料机械厂薄膜分厂。

　　叠加机头的大优点是机头层数可以任意组合，且每层温度可以单独控制，这样可以根据不同物料的需要分别控制每层的温度，有效地防止物料的分解。

（2）上斜叠加型

　　这种设计的特点是机头每层由下到上斜面叠加，每层之间相互吻合，从而不易溢料。熔体从每层机头进料，一次分流。这种设计一般适用于较小尺寸的共挤机头，在较大尺寸的共挤机头应用将造成熔融面积的增加。这种TaperPackTM机头是加拿大Macro公司推出的，主要用于直径10mm～500mm的机头。

（3）下斜叠加型

　　这种MacroPackTM机头是Macro公司的专利，设计特点是每层机头由上到下斜面叠加，每层机头之间相互吻合，从而不易溢料。熔体从机头底部同一平面侧进料并流到相应的机头层进行一次分流，减少熔体的停滞，机头易于清洗，并得到良好的厚度分布。另外，同其他机头相比，每层的熔体流道（螺旋线）数量不受限制，视直径不同，每层可设计为16条及以上数量的螺旋线，从而使每层的厚度均匀性提高。这种机头是目前所有的共挤吹塑机头中熔融面积小的一种设计，一般要减少30%～50%，从而降低了物料的停留时间和压力降，因此减少了熔体的降解，并提高产量，广泛用于直径365mm～1270mm的多层共挤机头中。这种机头体积紧凑，质量较轻，视不同的直径，相比相同层数及直径的其他共挤机头，MacroPackTM机头质量减少大约30%～50%，从而减少加热及冷却时间并且便于安装。同时这种机头易于安装IBC内冷系统，可用于尼龙、EVOH或PVdC同LLDPE、LDPE、MLLDPE、EVA、IONOMER、EAA等树脂的共挤出。

　　PVdC是一种极易降解并且具有腐蚀性的树脂。Macro公司新一代专利技术的MacroPackTM斜面叠加共挤吹塑机头使包裹技术成功应用于吹塑薄膜的生产。所谓包裹技术就是在熔体进入机头之前在一个特制的进料块中用EVA包裹PVdC，防止PVdC熔体直接接触机头表面，提高其稳定性，延长连续加工时间10倍以上。包裹技术早就在平机头的PVdC阻透膜的生产中使用，但是一直未能在吹塑薄膜中得到应用。在吹塑工艺中难的是将已包裹的PVdC熔体流入机头并使其沿流道形成的筒膜，这个过程是通过在流道中不同顺序的几何形式的变化来达到预期设想的。Macro公司拥有包裹技术生产吹塑薄膜的专利技术，而且已经得到应用。

　　除了MacroEngineering&Technology以及BramptonEngineering（宾顿工程公司展出了一个10层共挤机头）等公司仍在展出其叠加机头及其在各自公司薄膜生产线上的应用外，德国莱芬毫舍公司在其生产线上采用了HDS叠加机头，其特点是熔体流独立加热，温度单独控制，而且采用了水平熔体分流装置，内部空间更大。

　　对于吹塑机头来说，柔环套管的使用仍然处于发展阶段。当膜泡离开机头时，需要对机头的四周作出相应的调整。柔环模套也可用于现有机头。它们不一定要安装在机头外部，也可安装在机头内部。这样可以优化共挤机头各层间的厚度分布及厚度控制。在K2001展会上，CPM公司展示了这种机头，用一很小的齿轮电机就可以对其进行自动化调整。该公司是世界范围内一家拥有柔环套管生产技术的公司，该项技术已取得专利。

5．2风环

　　为了提高薄膜的冷却均匀性，美国DavidStandard公司推出的风环SmartRing（智能风环）WesJet采用了全自动风量控制调节装置，在圆周方向上有48个控制点，在线测量薄膜的厚度，并同时将数据反馈给控制系统，根据薄膜厚度沿圆周变化的情况，进而调节冷却风量，实现薄膜厚度的调节和控制。

　　加拿大FutureDesign公司是一家风环设计的专业公司，其推出的Saturn系列风环大大提高了膜泡的宽度控制、扩大了吹胀比的范围、提高了膜泡的稳定性、霜线高度以及运行速度，减少了薄膜厚度的变化，而且能够用于熔体强度低的物料的生产。其SaturnGenie系列风环能够纪录吹塑薄膜生产线运行时的有关数据，并将数据储存下来，在提高生产线的速度时取出储存的数据，使生产线达到生产-质量工艺状态。该风环有5台线性电机，分别调节下唇、泡锥、上唇、泡锥风口和升降器（将风环升至机头上）。这种风环设计用于频繁更换产品的吹塑生产线，可以减少产品更换产生的废料。
　　德国Octagon公司生产的双唇风环的两股冷却气流保证了的冷却，比单风口风环的产量提高30%，多可以将吹塑薄膜的产量提高多达50%。