九层共挤高阻隔薄膜及吹膜设备

九层共挤高阻隔薄膜及吹膜设备

众所周知，多层高阻隔性薄膜是把气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃同时进行挤出而成，是多层结构的薄膜。使用高阻隔性薄膜，可防止由于氧气等气体的渗透而引起的微生物繁殖和内容物氧化变质；防止香味、溶剂等的流出，提高内容物的储存性，广泛应用于高价值的食品的包装，提高内容物的保质期，例如：用于提高肉、禽、鱼等冷冻产品和奶粉、坚果、宠物品和酒类的非冷冻型食品的货架寿命。

多层共挤吹膜机就是一种为了满足生产过程中对塑料薄膜包装材料一些特殊功能的需要，将多种特性材料（如透气、防水、保温、韧性等）吹膜并共挤在一起，形成多功能塑料薄膜的塑料机械。多层共挤吹膜机的目的就是发挥多种材料的优点，规避单种材料或者单层吹膜机的一些缺点，得到综合性能优异的薄膜材料。比如PP、PE的共挤吹膜机，正是利用了PP材料硬度大的特点和PE材料亮度高的特点相结合，生产出两种特性结合的薄膜。

目前，多层共挤工艺已经为广大薄膜制造商理解和接受，七层共挤结构也已经成为阻隔功能薄膜的主流产品。但是，随着市场客户阻隔性能要求的不同，加之阻隔共挤工艺配方切换成本昂贵等因素，九层共挤结构的高阻隔薄膜具有更多优势：首先，含有多个阻隔材料层的九层共挤高阻隔薄膜更加柔软，阻隔性能变化更加灵活，减少了因为工艺变化清洗螺杆而造成的时间浪费和原料浪费。

其次，通过减少昂贵阻隔材料和热封材料的用量可以降低生产成本。九层高阻隔薄膜可以把一个厚的尼龙阻隔层分成PA/EVOH/PA的三层阻隔材料层，就获得了尼龙用量更少、阻隔性能更高的效果，而热成形性也有提高。因为尼龙层较薄，包装上的尖锐边角保持有阻隔材料，其数量为成形硬质五层膜时的两倍，所以没有应力开裂出现。对于非对称结构的九层高阻隔尼龙膜，较薄的尼龙层也减少了薄膜的卷缩和翘边，这对于五层和七层膜来说都是常见的问题。另外，热封层在九层膜中也可以做得更薄。

尽管九层共挤高阻隔薄膜及其设备在性能和成本都具有明显的优势，但是，九层共挤薄膜市场的成长远不及从三层转变到五层和七层那么快，究其原因，主要在以下几个方面：

第一，九层模头流道长度明显长于七层和五层模头，造成物料在机头停留时间延长，增加物流在机头内分解和凝胶的风险。

第二，九层共挤工艺可以处理30～40种不同的原料，工艺复杂性远超过七层共挤，很多九层薄膜生产厂家也是花费了大量的原料和时间才测试出合

格的产品和配方。

第三，九层共挤出复合模头的设计难度也远超过七层模头，必须通过计算机模拟来分析PA和PE在流道内的运行情况才能设计出合格的模头。

广东金明精机股份有限公司作为国内最大的吹膜设备供应商，是国内最早开发七层共挤吹膜设备的企业，也是最早开展九层吹膜机的技术论证和前期试验的企业。近年来，更是通过引进德国技术团队，采用三维计算机设计软件和熔体流变分析软件，针对九层共挤设备的关键技术难题，通过与客户的密切沟通，解决原料和配方工艺，金明公司科研团队重点突破以下多项关键技术：

①新型紧凑结构九层共挤平面叠加模头设计技术，在保留平面叠加模头固有优

势的基础上，尽可能缩短主流道的长度。开机预加热时间相比传统模头节约

50%，同时更有利于提高产量和保证灵活的开机工艺。

②针对尼龙等阻隔性原料的流变特性和高阻隔薄膜生产吹胀比较传统三层吹

膜小的工艺特点，采用高精度薄膜厚度控制自动加热筒式口模设计技术，可

以提供快速的实时响应和精确的厚度控制。测试结果表明，可以把薄膜的厚

度均匀性基本偏差降低50%，这样在保证薄膜平均厚度不变的情况下将节

省原料5%左右。

③新型高产量灵活性单螺杆挤出机设计技术。螺杆结构设计上主要由原料输送

段、主副螺纹分离塑化段、Eagan直槽式屏障头、偏心螺槽共轭熔体混炼器

等构成。在加工制造上采用双金属高耐磨合金结构。充分满足塑化良好、高

产量、耐磨损、灵活性的加工要求。

④柔性尼龙刷辊式人字夹板设计技术，特别考虑到尼龙和EVOH等阻隔材料

刚性比较大的特点。

⑤其他技术还包括多功能组合式收卷机技术和现场总线式电气控制系统，提供

了多种可调的收卷方式，并且实现了整机自动配料计量控制、温度控制、螺

杆控制、风环风速控制、稳泡器控制、人字板和护膜板角度控制、牵引系统

控制、薄膜线速度控制、自动收卷机控制等，同时显示和监控温度、电流、频率、压力、长度、张力、速度等各种参数，并具有打印、自动报警和自诊

断等功能，实施现场智能化的精确控制、监测以及远程参数化，方便操作。

近日，金明公司的九层共挤高阻隔吹膜线在客户工厂通过验收，正式投入生产。按照合同约定，整个验收过程测试了四个市场公认的典型对称、非对称高阻隔配方。经过检测，薄膜厚薄极限偏差±3.5%，已经达到进口设备水平；全部验收过程用料不到10吨（包括清机），远低于国内同期的进口设备验收时间和废膜量。如此高效优质的验收结果远远超出客户预期，受到客户的高度称赞。

从市场商业角度说，九层共挤高阻隔吹膜设备代表着当今国际市场共挤薄膜行业和塑料机械行业最高水平的技术，国内市场的九层吹膜设备全部依赖进口。

金明公司九层共挤高阻隔吹膜设备的成功交付客户，标志着中国塑料机械的技术水平迈上了一个新台阶，缩短了国内外的技术差距，打破了欧美厂家在高端设备领域的一枝独秀局面。