多層共擠出復合加工工藝
多層共擠出復合
多層共擠出復合是采用數臺擠出機同種或異種樹(shù)脂同時(shí)擠入一個(gè)復合模頭中,各層樹(shù)脂在模頭內或外匯合形成一體,擠出復合后經(jīng)冷卻定型即成為復合薄膜。共擠 出復合的主要特點(diǎn)是:多層薄膜一次擠出成型,其工藝簡(jiǎn)單,節省能源,生產(chǎn)效率高,且成本低;復合薄膜柔軟,手感舒適;因層與層之間無(wú)需使用粘合劑,所以不 存在殘留溶劑問(wèn)題,薄膜無(wú)異味,適用于食品和醫療器具的包裝。其主要缺點(diǎn)是廢料難以回收利用。
常見(jiàn)共擠出復合薄膜的層數一般為2~7層,其結構特點(diǎn)及用途見(jiàn)表14-11。
表14-11 多層共擠出復合膜的幾種結構特性與用途
結構 | 特性 | 主要用途 |
LDPE/LDPE | 微孔密封 | 鮮奶、郵包、一般包裝 |
LDPE/EVA | 易熱封、無(wú)茵 | 重負荷包裝、醫療用品包裝 |
HDPE/EVA | 可無(wú)菌處理、易熱封 | 血清等離子、面包、食品包裝 |
HDPE/LDPE | 高強度 | 糧食、食品、濃縮果汁、化肥等包裝 |
LDPE/HDPE/LDPE | 兩側封口好、不卷邊、強度高 |
糧食、郵包、 |
EVA/PP/EVA | 同上 | 同上 |
EVA/HDPE/EVA | 同上 | 同上 |
LDPE/粘合樹(shù)脂/PA6 | 阻水、阻氣、強度高 |
香腸、奶制品、冷凍肉制品、醫用包裝、軍械包裝 |
EVA/粘合樹(shù)脂/PA6 | 同上 | 同上 |
LDPE/粘合樹(shù)脂/PA6/粘合樹(shù)脂/LDPE | 結構平衡、不卷曲、阻隔性好、封口強度好 | 同上 |
LDPE/粘合樹(shù)脂/PA6/粘合樹(shù)脂/LLDPE(HDPE) | 阻隔性好、封口強度高,機械性好 | 同上 |
1.共擠出復合薄膜各層間的粘合。共 擠出復合主要用于塑料之間的復合,它是根據分子相容性原理發(fā)展起來(lái)的。因此,只有分子結構相同或相似的塑料之間如 PE/PE、 PE/PP等才能很好的粘合。若分子結構完全不同的塑料復合,就必須引入另一種與兩者均能親和的樹(shù)脂作增粘層。如PE/NY的復合中,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于PE層上,然后再與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(shù)脂混合,或PE樹(shù)脂和NY樹(shù)脂混合,雖然混合料的增粘效果不及離子聚合物,其粘接強度一般只有純離子聚合物的15~20%,但對于許多用途來(lái) 說(shuō),是完全可以滿(mǎn)足要求的,且成本低。另外,還可以用PE、NY和離子聚合物三者的混合物作增粘層,但其粘合強度低于上述混合料。常用樹(shù)脂層間粘合強度的 比較見(jiàn)表14-12。
在共擠出復合中,不同樹(shù)脂熔融膜匯集在一起并復合成一體可以在口模內部或外部進(jìn)行。模內復合可將三種、五種甚至更多種樹(shù)脂復合在一起,層與層之間的粘結主要依靠樹(shù)脂間的互溶性及親合力,且要求不同樹(shù)脂的熔融溫度相差不能很大。樓外復合又稱(chēng)多縫式復合。
它可在熔融膜層匯合前直接在層與層之間使用增粘劑來(lái)改善粘合強度,且允許不同樹(shù)脂的熔融溫差大些。但此法因需要采用幾只分開(kāi)的??锥Y構比較復雜,且往往局限于生產(chǎn)兩層或三層復合薄膜。所以在共擠出復合中通常使用的是模內復合。
表14-12 常用樹(shù)脂層間粘附強度的比較
樹(shù)脂品種 | LDPE | HDPE | EVA | 離子聚合物 | PP | NY | PET | PVDC |
LDPE | ☆ | ☆ | ☆ | △ | △ | × | × | △ |
HDPE | ☆ | ☆ | △ | × | × | × | × | |
EVA | ☆ | △ | △ | × | × | △ | ||
離子聚合物 | △ | ☆ | (×)° | × | ||||
PP | ☆ | × | × | × | ||||
NY | ☆ | × | × | |||||
PET | ☆ | × | ||||||
PVDC | ☆ |
注:☆不能剝離,否則材質(zhì)破壞
△粘附良好,界面剝離強度在400g/15mm以上
×無(wú)粘附力
°一定品種的聚酯
2.共擠出復合工藝。共擠出復合工藝一般分為平膜法和泡管法兩種。
平膜法是采用T型復合模頭平擠出多層片膜,經(jīng)復合冷卻定型后即成為產(chǎn)品。它一般采用模內復合方法。
泡管法是采用多??坠軤钅n^擠出多層管狀膜坯,在多層管坯內通入壓縮空氣使之吹脹,經(jīng)冷卻定型后即成為產(chǎn)品。泡管法可采用模內復合和模外復合,模外復合 時(shí),模頭往往帶有引入氧化性氣體的通道,可在層與層匯合前在層間引入活性氣體如氧氣、臭氧等進(jìn)行活化處理,以增加各膜層間的粘合。
共擠出復合中,擠出溫度、復合壓力等工藝條件的適當控制,模頭的結構形式,以及不同樹(shù)脂間的相溶性和配合性等,對復合薄膜的質(zhì)量都有很大的影響。
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