今日收缩薄膜不再仅仅是普通商品

收缩薄膜不再仅仅是普通商品

拉伸薄膜和收缩薄膜, 都属于批量生产、收益低的产品, 最新的设备开发成果有 助于提高薄膜制品的附加价值, 使加工厂商获得高回报。

AMI 经济咨询公司( 英国布里斯托 尔) 的资料显示, 中国是世界上最大的 农用薄膜市场之一。在 2004 年, 中国 消费的聚乙烯树脂中有超过 20%是用 于加工拉伸薄膜类产品, 而欧洲拉伸 薄膜的消费量总计只有 120 万吨, 其 中的 9%应用于包装牲畜青贮饲料。由 此看来, 高附加值薄膜制品应有一定 的市场发展空间。

德国吹塑薄膜设备制造商莱芬豪 舍( Reifenh!user) 公司的技术主管 Jens Spirgatis 认为, 由于捆包青贮可以提 高饲料的质量, 因而对青贮用拉伸薄 膜的需求量会日益增多。此外, 干草 捆包可存放在田间地头, 这样便于农 场牲口的喂养, 对中小型农场来说也 比较实用。

有薄膜加工厂商表示, 使用这种 薄膜包装可省去建青贮塔贮存饲料的 开资。塑料加工助剂生产商和薄膜加 工商都在寻找薄膜着色的最佳办法, 希望以特定的颜非常的牢固色来达到更好的抗紫 外线目的。因为特定的颜色有利于保 留饲料中的维他命成分, 比如对不同 的草类, 某种颜色薄膜的会好于其它 颜色, 而传统的青贮兜则利用碳黑 或 TiO2 来实现抗紫外线的目的。

这种薄膜通常都是在 3 层和 5 层 共挤生产线上加工。Spirgatis 介绍说, 他的客户越来越多的使用茂金属催化 剂类树脂 ( 生产 mLLDPE, C- 8 品级) 或含有特殊母料的混料, 来加工青贮 拉伸薄膜, 而普通的 C- 4 和 C- 6 品 级都是拉伸薄膜用材。他还说: 为了搭建高端平台“这 种薄膜属性是在吹塑薄膜的生产中, 通过双向拉伸产生的, 而流延薄膜则 没有这样的属性。”

Reifenh!user 公司工程薄膜加工 部主管 Frank P"(1)塑料拉力实验机正确安装hler 介绍说, 薄膜外 层的粘性在捆绑打包时可以起到自粘 附作用, 这是 mLLDPE 的使用量日益 增多的原因之一。据 P"hler 介绍, 现 在有多种产生粘性的方法, 包括使用 聚异丁烯( PIB) 。他说“:加工商似乎更 加愿意使用 PIB, 因为它比 mLLDPE 更容易加工, 在加工过后, 经过一段 贮藏期, 粘附作用就转移到薄膜表 面, 由此更方便薄膜的收卷和使用。” 这家公司吹塑薄膜生产线的领班 Armin Holighaus 则说, 为了实现均匀 化混炼 PIB, 需用一种特制的屏障型 螺杆, 在加工 PIB 和 mLLDPE 这 2 种 树脂时, 放卷和收卷时都必须特别小 心。青贮薄膜的高品质来自于自动测 量仪, 提供控制达到最佳的收卷质 量。任何厚度变化都会影响薄膜的机 械性能, 并在包装使用过程中使薄膜 伸长, 从而导致田间的自动收卷装置 产生故障, 如撕裂或扯破薄膜。

因此, 许多设备制造厂商都提供 接近无皱平整效果的收卷装置。德国 Kiefel 挤出机制造公司出品了一种新 型 Kirion T 振动薄膜卷取设备, 该种 装置的压辊上装有斜排列的刷子, 可 使粘性薄膜均匀冷却。该公司介绍 称, 这种装有尼龙刷子的压辊的薄膜 卷取效果比具有吸热性的铝质压辊的 效果好, 也比容易产生热量积聚在表 面的碳纤维压辊要好。

德 国 设 备 制 造 商 Windm"ller H"lscher 公 司 推 出一 下面我们就来了解1下它们种 非接 触 式 气 笼- Nostic, 该公司挤出设备总工程 师 Robert Wirtz 表示, 利用 Nostic 可 维持稳定的薄膜品质, 生产出无瑕 疵的粘性薄膜。这种气笼与空气同 步输出, 无需任何装置控制冷却吹 风机, 且具有与接触式检测气笼极 其相近的管径公差。公司还生产一 种非接触式旋转棒系统——Multinip。 Reifen- h!user 公司采用的非接触式旋 转棒系统名为- REIcofly, 系采用表面 覆盖有微孔的金属烧结制成, 配备有 一根可提供稳定气流的硬管和一个非 接触的调整用气笼。

收缩薄膜的发展机遇

人们通常希望新开发的技术马上 就会转化成为商品, 收缩薄膜也希望 能在 BOPP 和金属化流延 PP 薄膜的 市场中分一杯羹。德国 Kuhne 设备制 造商的营销经理 Jürgen Schiffmann 在 介绍最近开发的 3 工位膜泡挤出生产 线时表示, 加工商可更好地控制预定 的薄膜收缩量。他说: “我们 的客户正在寻求具有高阻隔性、 耐穿刺的透明薄膜, 而我们可 提供相关的技术支持。”这种 7 层共挤薄膜 ( PE 混料/粘结层/ PA/EVOH/PA/粘 结 层/PE 混 料) 的厚度可控制在 25￣120 微米之 间, 其阻隔性能比采用铝蒸汽 积附工艺生产的 PP 流延薄膜更 好, 因为铝箔中形成的皱褶会 破坏阻隔效果, 使得氧气进入 包装物内。同时, 由于这种薄 膜便于购买者察看内含物, 有部分产 品将取代金属化薄膜零食包装。 收缩薄膜的潜在应用包括: 肉类、 鱼、奶酪和宠物食80%保存国内物包装。Schiffmann 曾采用一种特别的方法来验证这种 7 层状薄膜的阻隔性能: 他给客户 2 个充满氦气的气球, 一个是镀铝的 PP 流延膜制成, 另一个采用 7 层薄 膜制成。2 周后, 他再次拜访该位客 户, 观察哪个气球漏气了。结果他发 现, 7 层阻隔膜气球仍然是满胀的, 而另一个则漏气、变瘪了。因而他 说: “这种拉伸阻隔性薄膜具备密封 性、透明性、纵向和横向的高收缩性 ( 高达 50%) , 其中利用了 PA 层的耐 穿刺性, 利用了 PE 层对水蒸汽的阻 隔性, 而 EVOH 层具备优异的气体阻 隔性的同时, 还有良好的拉伸性能。” 为什么要采用 3 工位膜泡技术 呢? Schiffmann 介绍说, 这样可有针 对性地设计特定应用场合中想得到的 收缩率, 甚至可通过改变薄膜的冷却 温度来消除不必要的收缩, 如果市场 需要 50%收缩率的薄膜, 通常只需设 计成 40%就可以了。

第一膜泡工位是在模头挤出膜泡 后, 快速形成冷凝气泡, 并在真空定 型舱内进行冷却。膜泡从 240°C 的模 头挤出, 引出定型舱的几秒后, 在拉 送到第二个工位前就已 降 至 16°C。 在第二膜泡工位和第三膜泡工位, 膜 泡被红外加热装置重新加热、再次吹 涨, 并用冷却风环再次冷却。

第三膜泡工位利用热空气或蒸 汽, 稳定所期望得到的收缩率, 紧接 着第二膜泡工位和第三膜泡工位之 后, 利用聚氨酯制的传动带作为压紧 平整装置, 由此可防止薄膜被刮伤或 相互粘连。这种状膜在收卷前需结 构冷却拉伸, 以消除皱褶。

薄膜加工商寻求新型人字板 吹塑薄膜加工商需巧妙地处理许 多潜在的问题, 以确保挤出的薄膜质 量尽可能好, 且尽量减小原料消耗数 量, 并缩短加工时间。

德国 Kiefel 挤出设备公司的专家 们最近纷纷发表了参观感言。公司 CEO( Edgar Gandelheidt) 表示, 目前公 司的客户在选购吹膜加工设备的人字 夹时, 喜欢带有刷子的铝制压辊种类, 而弃用那些木质或覆有 PVC 制压辊。 这种刷子可阻止灰尘, 且不会过热, 还可在高达 1%￣2%的线速度变化时进 行调整, 此外这种刷子非常灵活, 薄 膜在微小的偏移时不会产生皱褶。 Gandelheidt 说 , 有 些 客 户 还 在 结合国内用户的实际使用状态设计而成犹豫是否需要做这项变更, 但已有 一些客户改变成功的实例。现在公 司已经采用硬毛制作斜向排列的刷 子( Kiefel 公司的专利) , 他说这是在 薄 膜收 卷 前 消除 皱 褶的 唯 一 方 法 。 另 外毡 制 压辊 也 日 益流 行 , 他 说 : “ 这 些 原 先 的 压 辊 还 将 使 用 2 到 3 年, 而陶瓷制压辊将在半年后停止 使用。”他还认为另一个明显的趋势 就是, 吹塑薄膜加工商要求在液压 滤 更 换器 上 装配 手 动 操 作 模 式 , 因为液压会出现中断的情况, 因此 客户需要这种手动备用模式, 使停 工时间减至最短。

Kiefel 公司技术总监 Jochen Hen- nes 表示, 在 K 2004 上展示的 Kirion T 振动薄膜卷取装置的市场需求一直很 稳定。这种标准型装置可在切割取下 膜卷后, 薄膜仍保持温暖状态。然后 由平整装置稍微加热薄膜, 将薄膜拉 伸 1%左右, 再次冷却和平整。 Hennes 表示, 事实证明, 这对粘 性薄膜加工厂非常有吸引力, 虽然拉 伸减少了薄膜的厚度, 但他们采用挤 出机和重力计量投料装置来弥补, 因 而薄膜的厚度仍然能保持在期望的范 围内。

加工薄膜最需优先考虑停 机时间和安全问题

操作人员的安全保护措施是许多 加工设备设计前就需重点考虑的事 情, 如从便于检修的角度出发, 模头 设计到无需人力操作的自动卸膜装置 等等。

在 K 2004 首次展出了一款德国 布鲁克纳( Brückner) 机械工程公司的 新型加工设备, 看起来象一种玩具过 山车, 可自动旋转挤出, 将首先从横 向出口送出的薄膜拉伸, 再通过引出 送到收卷装置。该公司的 CEO 彼特? 威勒霍夫介绍, 这种称之为“快速回 旋机”的电动设备可以安装在所有新 型拉膜装置上, 且不需要额外的投资, 并且可在大多数现存的 Brückner 薄膜 拉伸机上进行改装。

它的旋转速度更快, 且对操作员 最安全, 薄膜浪费最少。威勒霍夫介 绍说, 一名熟练的操作工在启动机 器时 或 收卷 机 与 生产 线 中断 之 后 , 可以通过导向槽以 150 米/分钟的速 度手动输送双向拉伸薄膜。在旋转 过程中, 必须确保员工的手或胳膊 不会卷进运转 的辊筒里。

威勒霍夫 说: “在当今 的高速生产线 上, 这种快速 回旋挤出机的 生产速度已经 达 到 500 米/ 分钟以上, 如 果薄 膜破 裂 , 那么速度必须 降 低 到 300 米/分钟, 而人工拉动薄膜螺旋的速 度只有 150 米/分钟。”他还举了这样 一个例子: 如果生产 线速 度 是 400 米/分钟( 纵向拉伸率为 5.2) , 当生产 线中断时, 该设备将切回到错误模 式, 这时速度为 270 米/分钟, 纵向 拉伸率为 3.5, 这样的速度仍然太快, 不能进行人工回旋拉膜。对手动进料 来说, 进一步降低挤出机输出速度是 必要的, 尽管有些客户可以在 10 分 钟内再回旋拉膜, 但通常等到生产线 恢复运转的时间有 20 分钟, 因此会 产生相应的薄膜浪费。

操作员将那些从横向出口出来的 薄膜绕紧至一个独立高速旋转的设备 上, 回旋机摆放在一个没有牵连快速 移动部件的受保护区域。操作员按一 下按钮, 该设备就会松开, 然后围绕 横杆传动薄膜, 薄膜在到达收卷装置 之前就已经刻上了螺纹。当薄膜到达 时, 收卷装置启动, 薄膜松开自动粘 附至轴上。

尽管有一家竞争对手曾推出了一 种采用特殊传送