多层共挤膜

目录

一、概述 (2)

1.1、定义 (2)

1.2、结构与性能 (2)

1.3、性能特点 (3)

1.4、应用 (3)

二、生产工艺及设备 (4)

三、关键技术 (5)

3.1、复合方式 (5)

3.2、平膜法 (6)

3.2.1 多流道式机头 (6)

3.2.2供料块式机头 (6)

3.2.3供料块与多流道组合式狭缝式机头 (7)

3.3管膜法 (7)

3.3.1管套式圆柱体多层共挤出机头 (7)

3.3.2叠加型共挤出机头 (8)

四、微米层/纳米层共挤薄膜 (8)

五、发展展望 (9)

六、参考文献 (11)

一、概述

聚合物薄膜具有质轻、绝缘、耐化学腐蚀、易成型加工等优点,并且某些聚合物具有弹性、透明、美观等特殊性能,因而被广泛地应用于工农业生产、交通运输、医疗、国防及日常生活中。

单层薄膜的力学强度和表面硬度较低、易燃和耐热性差等缺点限制了它的使用范围。聚合物在日光、温湿度、机械应力等环境因素长期作用下,性能有逐渐变劣的趋势称为“老化”，老化时聚合物颜色变暗、表面产生裂纹、力学强度和电绝缘性能降低。单层薄膜难以克服以上缺点,为了更好地满足制品的使用和加工性能,以及外观等方面的特殊要求,多层复合膜应运而生。

多层复合膜的成型方法有很多，但总的来说主要分为：涂布法、层压法和多层共挤法等；目前国外的共挤技术发展的很快，尤其是一些发达国家，其多层共挤出复合膜的用量己占装膜总产量的三分之一以上，而我国共挤复合薄膜的年产量仅为5万吨左右，其用量不到包装膜总产量的10%。

1.1、定义

多层共挤技术就是直接采用3种以上的塑料粒子(或者塑料粉末)作为原料,通过几台挤出机分别使每种塑料熔融塑化后,进入同一个口模中(或者通过分配器,将各挤出机所供给的塑料汇合以后供入口模)，然后经过进一步加工处理,制得多层复合薄膜。

多层共挤出复合膜是20世纪60年代开发出的技术，我国在80年代中期开始引进德国的多层共挤膜技术，目前我国已有企业能生产七层共挤吹膜技术，国外则能生产12层多层共挤复合膜。

1.2、结构与性能

多层复合膜的结构上可分两大类:对称结构(即A/B/A)和非对称结构(即

A/B/C)。目前我国多层共挤膜以三层、五层对称结构居多。这里以五层共挤膜为例介绍其结构，典型的五层共挤膜为ABCBA结构，其结构如下图所示：

据图可知，多层复合膜的对称结构层一般分为三类：阻隔层、粘结层以及支撑层

阻隔层：阻隔层对产品整体性能起着主导作用，它一般处于共挤膜中间层，两面均有支撑层保护，阻隔层树脂一般都较贵，因此如何确定这一层厚度显得很重要。阻隔层树脂有极好的阻气性、阻湿性，因此特别适用于食品、饮料和药品的包装。

支撑层:支撑层有两个作用，一面用于热封，称热封层，一面用于印刷，称印刷层。印刷层可以薄一些，一般在巧仁左右。支撑层要求有良好的机械强度、热封性、阻隔性、透明性和印刷性，这层一般选用LDPE或LDPE/LLDPE共混材料较多。

粘结层:粘结层有两层，一层粘住阻隔层和热封层，另一层粘住阻隔层和印刷层，其厚度取决于粘结强度，粘结强度不够共挤膜就会脱层，严重影响产品质量。粘结层的树脂主要有:改性EVA树脂、离子型树脂、EVOH树脂。

1.3、性能特点

多层共计复合膜能够充分利用各种不同性能的塑料原料，根据需要进行复核，可得到优良的性能：阻隔性好、强度和耐穿刺性高、热封性好、粘结性强、有良好的防雾性、防滑性、着色性等等。

1.4、应用

多层共挤出技术作为一种特殊的生产技术,正是利用材料的特点优势互补,

大大改善了制品的各项性能,如阻隔、密封、耐腐蚀、耐高温、耐低温、抗菌、无毒、保鲜等性能。目前多层共挤膜主要用于生产高阻隔性包装膜、收缩膜、中空保鲜膜、土工膜、输液袋……

二、生产工艺及设备

多层共挤膜按挤出工艺和机头口模形状分,共挤出复合分为平膜法和管膜法。平膜法用于共挤出流延薄膜，所用机头称为共挤出流延薄膜机头。平膜法用于共挤出流延薄膜，所用机头称为共挤出流延薄膜机头。

平膜法和管膜法的生产工艺大致相同，只是在冷却系统和牵引旋转器结构不同，其工艺主要有一下几个方面：塑化、机头口模成型、冷却定型、卷取。

塑化：粒料经料斗进人挤出机内，树脂熔化而呈熔融滚流动状态，在螺杆的推动作用下，塑料熔体以旋转流动方式通过滤网，并滤去未塑化的物粒和不熔的杂质，变熔体旋转为平直流动。与单层挤出不同，共挤薄膜机械要求各层挤出机在塑化质量、塑化效率等方面，与多层复合机头具有一定的协调性机头口模成型：不同原料的熔体通过各自的流道，以相同的速率，不同的排列顺序，平衡地导入模头复合成型，经过可以调节的模唇流出。

卷取：收卷，最后包装入库，即为多层共挤膜产品。切边下来的边角料经回收系统处理后可回收使用。

冷却定型：由模唇流出的薄膜至冷却辊或风环冷却定型，再经过牵引系统以一定的速度引出。多层共挤薄膜生产中，冷却对产量及产品质量影响很大。冷却不均匀，会影响薄膜的厚度、透明度、表面光泽等。共挤膜在冷却成型后，自动测厚系统对其进行厚度测定，将信息反馈给执行机构，调整挤出机螺杆转速及牵引速度，以控制成膜的质量。

目前的冷却技术是采用外冷和内冷。

外冷法是采用风环冷却，最新的外冷系统为双唇环冷却。双唇环冷却是在口模上安装一个附加风环，二次气流将部分冷却的膜泡快速向上引导，冷却气体采用制冷的空气。

最先进的内冷系统是膜泡内冷技术（IBC）。 IBC技术可以达到内部冷却介质定量、低温、恒压、动态平衡的要求，使膜泡进入夹平辊之前充分冷却，提高薄膜的生产效率及产品质量。

三、关键技术

机头是共挤出设备中的核心装置,其结构决定着复合塑料薄膜的性能，目前关于多层共挤膜的研究也多集中于机头口模的设计。

近年来,为了满足对薄膜性能不断提高的要求,多层共挤出流延薄膜机头和多层共挤出吹塑薄膜机头在结构和共挤出薄膜层数及物料的适应性、薄膜厚度控制精度等方面都有很大发展。

3.1、复合方式

根据薄膜层复合方式可分为三种类型：模前复合、模内复合以及模外复合。