多層共擠出複合加工工藝
多層共擠出複合
多層共擠出複合是采(cǎi)用(yòng)數台擠出機同種或異種樹(shù)脂同時擠入一個複合模頭中,各層樹脂在模頭(tóu)內或外匯合形成一體,擠出複合後(hòu)經冷卻定型即成為複合薄膜(mó)。共擠(jǐ) 出複合的主(zhǔ)要特點是:多層薄(báo)膜一次擠出成型,其工藝(yì)簡單(dān),節省能源,生產效率高,且成本低;複合薄膜柔軟,手感(gǎn)舒適;因層與層之間無(wú)需使用(yòng)粘(zhān)合劑,所以不 存在殘留溶劑問題,薄膜無異味,適用於食品和醫療器(qì)具的包(bāo)裝。其主要缺點是廢(fèi)料難以回(huí)收利用。
常見共擠出複合薄膜的層數一般為2~7層,其結構特點及用途見(jiàn)表14-11。
表14-11 多層共擠出複合膜的(de)幾種結構特(tè)性(xìng)與用途
結構 | 特(tè)性 | 主要用途 |
LDPE/LDPE | 微孔密封 | 鮮奶、郵包、一般包裝(zhuāng) |
LDPE/EVA | 易熱封、無茵 | 重負荷包(bāo)裝、醫療用品包裝 |
HDPE/EVA | 可無菌處理、易熱封 | 血清等離子、麵包、食品包裝 |
HDPE/LDPE | 高強度 | 糧食(shí)、食品、濃縮果汁、化肥等包裝(zhuāng) |
LDPE/HDPE/LDPE | 兩側封口(kǒu)好、不卷邊、強度高 |
糧食、郵包(bāo)、 |
EVA/PP/EVA | 同(tóng)上(shàng) | 同上 |
EVA/HDPE/EVA | 同上 | 同上 |
LDPE/粘合樹脂/PA6 | 阻水、阻氣、強度高 |
香腸、奶製(zhì)品、冷(lěng)凍肉製品、醫用包裝、軍械(xiè)包(bāo)裝 |
EVA/粘合樹脂/PA6 | 同上 | 同上 |
LDPE/粘合樹脂/PA6/粘合樹脂/LDPE | 結構平衡、不卷曲、阻隔性好、封(fēng)口強度好 | 同上(shàng) |
LDPE/粘合樹脂/PA6/粘合樹脂/LLDPE(HDPE) | 阻隔性(xìng)好(hǎo)、封口強度高,機械性好(hǎo) | 同上 |
1.共擠出(chū)複(fù)合薄膜各層間的粘合。共(gòng) 擠出複合主要用於塑料之間的複合,它是根據分子相容性原理發展起來的。因此,隻有分子結構相同或(huò)相似的塑料之間如 PE/PE、 PE/PP等才能很好的粘合。若(ruò)分子結構完全不同的塑料複合,就(jiù)必須引入(rù)另一種與兩者均能(néng)親和的樹脂作(zuò)增粘(zhān)層。如PE/NY的複合中,可采用單一的離子聚 合物或共混物作為增粘層。用單一的離子型聚合物大都共擠於PE層上,然後再與NY層結合在一起,其增粘效果好,但成本較高。
共混料可由離子聚 合物和PE樹脂混合,或PE樹脂和NY樹脂混合,雖然混合料的增粘效果不及(jí)離子聚合物,其粘接強度一般隻有純離子聚合物的15~20%,但對於許多用途來 說,是完全可以滿足(zú)要求的,且成本低。另外,還可以用PE、NY和離子聚(jù)合物三者的(de)混合物作(zuò)增粘(zhān)層,但其粘合強度(dù)低(dī)於上述(shù)混合料(liào)。常用樹脂層間粘合強(qiáng)度的 比較見(jiàn)表14-12。
在(zài)共擠出複合中,不同樹(shù)脂熔融膜匯(huì)集在一起並複合成一體可(kě)以在口模內部或外部進行。模內複合可將三種、五(wǔ)種甚至更多種樹脂複合在(zài)一起,層與層之間的粘(zhān)結主要依靠樹脂間的互溶性及親合力,且要求不同樹脂的熔融溫度相差不能很大。樓外複合又稱多縫式複合。
它可在熔融膜層匯合前直接在層與層(céng)之間使用增粘劑來改善粘合(hé)強(qiáng)度,且允許不同樹脂的熔融溫差大些(xiē)。但此法因需要采用幾(jǐ)隻分開的模孔而結構比較(jiào)複雜,且往往局限於生產兩層或三層複合薄膜。所以在(zài)共擠出複合中通常使用的是模內複合。
表14-12 常用樹脂層間粘附強度的比較
樹脂品種 | LDPE | HDPE | EVA | 離(lí)子聚合(hé)物 | PP | NY | PET | PVDC |
LDPE | ☆ | ☆ | ☆ | △ | △ | × | × | △ |
HDPE | ☆ | ☆ | △ | × | × | × | × | |
EVA | ☆ | △ | △ | × | × | △ | ||
離子聚合物 | △ | ☆ | (×)° | × | ||||
PP | ☆ | × | × | × | ||||
NY | ☆ | × | × | |||||
PET | ☆ | × | ||||||
PVDC | ☆ |
注:☆不能剝離,否(fǒu)則材質破壞
△粘附良好,界麵剝離強度在400g/15mm以上
×無粘附力
°一定品種的聚(jù)酯
2.共擠出(chū)複合工藝。共擠(jǐ)出複合工(gōng)藝一般分為平膜(mó)法和泡管法兩種(zhǒng)。
平膜法是采用T型(xíng)複合模頭(tóu)平擠出多層片膜,經複合冷卻定型後即成為產品。它一般(bān)采用模內複合方法。
泡管法是采用多模孔管狀模頭(tóu)擠(jǐ)出多層管狀膜坯,在多層管坯內通入壓縮空氣(qì)使之吹脹(zhàng),經冷(lěng)卻定型後即(jí)成為產品。泡管法可采用模內複合和模外複合(hé),模外複合 時(shí),模頭往(wǎng)往(wǎng)帶有引入氧化性氣體(tǐ)的通道,可在層(céng)與層匯合前(qián)在層間引入活性氣體如氧氣、臭氧等(děng)進行活化處理,以增加各膜(mó)層間的粘合。
共擠出複合(hé)中,擠(jǐ)出溫度(dù)、複合壓力等工藝條件的適當控製,模頭的結構形式,以及不同樹脂間的相溶性和(hé)配合性等,對複合薄膜的質量都有很大的影響。
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