流延法

“流延法”塑料热成型片材生产的关键是使片材与辊筒紧密贴附，否则，片材表面凹凸不平，透明度降低，二次加工性能变差，影响终极塑料热成型制品的质量。所以，一般设备配置有气刀，从气刀窄缝喷嘴吹出一定气压、温度的气流，使片材紧贴辊筒。空气的提供方式有的采用鼓风机，有的来自空气压缩机。因此，有些人也将“气刀”称作“风刀”。 从气刀吹出的气压大小可调，视片材厚度、宽度、材质、加工温度、生产速度、气刀喷嘴开度大小等略有不同，一般0．3—0．7 Mpa。气流的温度可参考“压延法”、“压光法”的上光辊温度。由于大多数设备没有配置压缩空气温度控制系统，所以一般气流的温度取决于环境温度，大约在20—30℃气刀的另外一个关键作用就是加速片材的冷却，进步生产效率。在热成型片材生产中，气刀喷嘴开度常见0．6一1．0 mm，个别可达2．0 mm。有的气刀装置还包括两个小气刀，单独吹压住片材边部，防止边部翘曲。有的为了进步片材贴附辊筒的效果，在机头四周安装有抽真空装置，把片材与辊筒之间的空气、熔融胚料产生的热气抽走，避免了片材与冷却辊筒因产生气泡而贴附不良的现象。

不用气刀的生产方法也在实际生产中存在，由于生产效率低，片材贴附辊筒的最佳参数不易把握，一般较少采用。 在以鼓风机提供气流的方式中，特别留意鼓风机的进气口一定要安装空气过滤装置，并且至少每个星期清理一次。在实际生产中，常由于没有按时清理，造成充压力减小，冷却能力下降，片材薄厚难以稳定控制，贴附不良等现象；或者损坏的过滤装置没有及时更换，不洁的空气污染了连接管道以及风刀的内腔，使片材表面出现斑点、麻点等质量题目，影响片材冷却效果。 假如气刀出口有阻塞物，建议先这样处理：先将压缩空气阀门或鼓风机打开，用0．6—0．8 mm厚的铜片把气刀出口刮干净，并打开一边的风管，让异物从气刀的风管接口吹出。假如异物卡得太紧或太大，刮不动，吹不出来，那只好拆开气刀喷嘴的活动压板。

在以空气压缩机提供的气流中，留意由于油水分离不干净，造成气体湿润，使片材表面出现油点、细小硬斑、料点等质量问后。所以最好加装油水过滤器（需逐日排放）或压缩空气干燥、冷却等装置，进步气流质量。

一般流程为：挤出机一机头一气刀、冷却辊筒一切边一牵引一卷取。 "流延法”片材的生产与“压光法”、“压延法”片材的生产最大区别在于“气刀”代替了压光辊。

实际能够生产流延片材生产线的配置、从简单的低档生产线到高档的共挤复合片材生产线，规格、样式多种多样，大致有以下几种：

(一) 在专门用于加工流延片材的生产线，通常辊筒采用立式上进料，无上辊筒，在上辊的位置增添了气刀，中辊、下辊位置固定。

例如：台湾某厂产的专门用于挤出流延片材生产线。

配置：φ90 mm挤出机，通用螺杆，L/D=30；直流变频调速电机，功率150 HP；衣架式机头，总宽度1000 mm，活性模唇，有阻尼条，内表面镀铬；专用气刀及供气系统，气刀鼓风机功率5 HP，产风量19．6—23．6 M3/min；立式两辊，上进料，辊简直径φ350 mm，宽度1000 mm，表面镀铬，镜面抛光，链条传动；下辊筒位置固定，不能升降；自动恒温循环水箱度控制三辊温度，并联水路；切边随机粉碎随即挤进加料口使用，真空上料，热风循环干燥料斗，自动涂覆脱模剂，双工位自动翻转卸料装置。

实例：用流延法生产PP热成型片材。

1．片材规格：0．32 mm×610 mmCPP（透明PP）负压吸塑热成型片材。

2．配料：PP50 kg，回料60 kg，透明剂（粉状，香港）——0．05 kg.

3．工艺参数：机身温度190-207-215-220-225℃，换网器温度224℃机头温度229-232-237-232-225℃，唇口开度2．0 mm，主机速度25．9，三辊速度7．7（表显），过滤网80 目×2 100目×2，牵引：5．4，中辊水温：33．6℃，风刀与辊筒间隙：2．5 mm。

(二)随着进口设备、技术的引进，国内片机制造水平不断进步，片材生产线的配置越来越趋向于自动化、精密化、多功能化。高档片材生产线一般采用“精密挤出”技术，有PLC高度自动化可编程计算机控制系统、熔体泵、静态混炼器等，下垂式衣架机头，三辊多为卧式结构，采用伺服电机独立传动，配有独立水温控制系统，集“压延法”、“压光法”、流延法”、“多层共挤复合”于同一条生产线，给片材的生产、开发带来了极大便利。

高档片材生产线一般较多采用“压光法”、“流延法”生产片材，一般不主张在高档生产线采用“压延法”加工片材，主要是为减少“压延法”生产对辊筒、机架的影响，延长机器寿命，保证片材加工精度，甚至0．30 mm以下的片材，有的也要求不主张用“压光法”生产，只能用“流延法”生产。用流延法生产时，需要装上风刀、连接供气管道。

例如：国内公司引进美国五层共挤片材生产线，主要配置如下：

1．DAVIS STANDARD公司挤出机三台。

a．主机 φ120 mm， L/D=30，45in45HT挤出机一台。

b．副机 φ65 mm， L/D=30，15IN25HT挤出机一台。

c．副机 φ50 mm， L/D=30，30IN25HT挤出机一台。

2．EXTEK公司换网器三台：

a．HSC-45M换网器，一台。

b．HSC-25M换网器两台。

3．熔体泵三台：LCI ES56/56熔体泵一台，LCI ES36/36熔体泵两台。

4．CLOEREN五层共挤配料块，可更换的选择塞，CLOEREN五层共挤自动厚度调整模头一台，垂直向下安装。

5．卧式三辊压光装置：

a．冷却压光辊筒三只。

b．独立伺服电机传动，液压控制辊筒开合。

c．自动恒温循环水控制系统。

6．牵引装置一套，电晕、静电消除、徐覆装置各一套。

7．三工位自动翻转卷取机一台。

8．EPICⅡ自动控制系同一套。

9．NDC厚度自动检测控制系同一套。

10．干燥系同一套，上料控制系同一套。

11．气刀及供气系同一套。

例如：在多功能的精密挤出生片材产线用“流延法”生产高阻隔多层复合热成型片材。

共挤复合层的结构：PP/EVA/EVOH/EVA/PP。

生产方法：压光法或流延法都可以。

下面先容用“流延法”生产时留意事项：

1．生产PP热成型片材时，将主挤出机螺杆更换为PP专用.

2．将压光辊打开，落低，并用毛毯遮护。

3．装上风刀及风管，小心碰伤冷却辊筒。

4．根据片材表面光洁度、复合层数的需要，确定各机挤出材料，安装适当的选择模塞。一般采用主机生产较厚层，采用副机生产较薄层。

5．在相应的电脑控制屏幕设定主机和副机各段温度、压力、层厚度、生产速度、循环水温、牵引张力、风刀鼓风机速度等参数。其中，粘接层EVA厚度一般不低于0．006 mm，阻隔材料EVOH厚度一般不低于0．008 mm。

6．将真空上料管正确插接。

7．在上料系统设定配方比例：一般PP回料所占配方比例为50%。

8．更换主、副机过滤网，一般用专用网叠，粗网靠近多孔板。

总之，在流延热成型片材生产线中，尽管机头有宽有窄，辊筒有粗有细、有长有短、有多有少，螺杆各式各样，工艺控制五花八门，但流延热成型片材线总的发展趋势应该是：向配有专用气刀和供气系统的集压光、压延、流延等生产方法于一体的高档、精密挤出片材生产线发展。

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利用流延法可加工PP、PS、CPS、HIPS、降解等材料的单层、多层或与EVOH、PA等阻隔性材料共挤复合的多层塑料热成型片材。

流延塑料热成型片材主要用于生产较薄的、真空吸塑热成型制品的加工，也可以在正压热成型机上用流延片材加工塑料杯盖、拉伸比较大的方形或圆形塑杯，还可以在正负压配合使用的热成型机上加工各种规格的食品托盘、净菜盘。如PP流延热成型片材可用来加工果冻、布丁杯，一次性杯、盘、碗、盖子及冷冻食品的包装内衬。PS流延热成型片材可加工文具、产业零件、玩具的外壳包装。以PP/EVA/EVOH/EVA/PP结构为材料的流延法热成型片材加工成的容器，具有阻隔氧气、二氧化碳、水蒸气透过的作用，能延长产品的寿命，可用于罐头食品、果冻布丁的包装。

选择用于生产流延法片材原材料的原则是：食品卫生级的挤出板片级、拉丝窄带级、热成型级等型号。

无论是温度的高低，唇口的开度大小，过滤网的层数目的多少，冷却辊水的温度、气刀角度、气压大小、气隙是非、网压高低的设置，还是配方中添加剂的比例，后续涂覆工艺是否同压光、压延法相似，无固定的模式，无苛刻的要求，根据实际生产情况而定，自由度较大。

例如：温度——从实际生产情况看，即使在同一厂商的同一型号片材生产线上加工同一种材料的热成型片材，不同厂家的温度设置相差10—20℃也是常见的事。

唇口开度——从实际正常生产记录看，一般只要不小于片材厚度就有正常生产的可能。有些资料报道在考虑离模膨胀的情况下，唇口开度甚至可以比片材厚度小。

气隙——由于气隙是非还有一个作用是调节边条宽窄（实际对片材的厚度也有稍微影响），一般为了均匀拉伸，尽量将机头靠近冷却辊筒，常见间隔为50—200 mm。

气刀与滚筒间隙、角度、宽窄、气流大小——这些参数对片材紧贴辊筒、片材冷却、片材宽窄等均有影响，需要仔细调节，不断总结。一般气刀间隙比唇口开度略大，一般取2．0—3．0 mm。气刀宽窄应可以自由调整，以方便工艺调节。气流的大小可以通过调节鼓风机进风口大小或进气阀开关。

辊温——有的采用冷却水，有的通自来水，有的是循环水，辊温在20一70℃不等，与生产速度、机头温度、冷却辊的结构、片材规格等因素有关系。在实际生活中，有的甚至不管什么材质，辊温都保持不变，通过调整其他工艺参数达到正常生产。

配方——配方一般也较简单随意，关键要采用正规厂家生产的原辅材料，粉碎或造粒回料应纯净未受其他杂料污染。在真空上料的生产线，配方中应尽可能不用粉状材料（如颜料、透明粉）而选用粒状（如粒状色母、透明剂），防止粉状材料随排风管抽走后，造成不稳定的颜色或透明度。

流延薄膜具有优越的热封性能和优良的透明性，是主要的包装复合基材之一，用于生产高温蒸煮膜、真空镀铝膜等，市场极为看好。而且，随着国产流延膜生产设备的发展，其中部分技术指标均达到国际先进水平。因而，进入流延膜生产的门槛越来越低。正因为如此，一些企业为了一步到位，争相进口流延薄膜生产线，在档次上追求层次越高越好，而把市场需求和投资回报率抛到一边，这种做法将造成巨大的资源浪费。

1）国产流延膜生产线按薄膜宽可分为：2500mm、3000mm、3500mm、5000mm，以挤出机的配置可分为：三层、五层、七层。

2）国产流延膜生产线主要由挤出部分、流延部分、电晕部分、收卷部分、电控部分等五个部份组成。其中模具部分和挤出部分，可根据客户的要求进行自由组合，因而最大限度地满足广大广大客户（市场）的不同需求。

3）除此之外，国产设备在设计上，也紧随国际先进水平，例如：

A、独特的背后装置的设计，可自由调节挤出机的压力。

B、独特的螺杆流道的设计，可以适用不同的材料，实现一机多用。

C、辊筒的流道设计，冷却效果更好、产品质量更稳定，产量更高。

D、国产流延膜生产线线速度已达到160m/min--250m/min的水平。

4）国产流延膜生产线与进口设备相比，同样具有高速、性能稳定、环保、节能等特点。其中产品厚度为0.017mm-0.08mm(国际标准以0.025mm计算)。

以应用最为广泛的聚丙烯流延薄膜(CPP)为例，CPP是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。与吹膜相比，其特点是生产速度快，产量高，薄膜透明性、光泽性、厚度均匀性良好。同时，由于是平挤薄膜，后续工序如印刷、复合等极为方便，因而广泛应用于纺织品、鲜花、食品、日用品的包装。

CPP的生产有单层流延和多层共挤流延两种方式。单层薄膜主要要求材料低温热封性能和柔韧性好。多层共挤流延膜一般可分为热封层、支撑层、电晕层三层，在材料的选择上较单层膜宽，可单独选择满足各个层面要求的物料，赋予薄膜以不同的功能和用途。其中热封层要进行热封合加工，要求材料的熔点较低，热熔性要好，热封温度要宽，封口要容易；支撑层对薄膜起到支撑作用，增加薄膜的挺性；电晕层要进行印刷或金属化处理，要求有适度的表面张力，对助剂的添加应有严格的限制。

其他如LDPE、LLDPE、mLLDPE、PA等材料的流延膜成型方法大体同此类似 。2100433B

进入21世纪在流延膜市场需求推动下，国产流延膜生产设备取得了长足进展，国产流延设备国际竞争力日益增强。例如，生产的宽幅为2500mm、3000mm的多层流延薄膜生产线都已批量生产，部分技术指标已达到了国外同类产品的标准。5000mm的高精密超宽多层流延薄膜生产线，则标志着国产流延膜生产设备已经进入高速发展的成熟阶段 。