一、概述

以塑料薄膜、編織布、紙、鋁箔等為基材, 通過擠出復合和涂布工藝, 將兩種或兩種以上的基材復合在一起, 發揮各自基材的優良性能, 相互取長補短, 成為具有較好的綜合性能的復合結構材料, 從而改善了外觀質量、印刷性能, 提高了機械力學性能、化學性能和熱封性能。這種復合材料主要用作包裝材料, 同共擠出多層材料一樣具有優異的隔濕、阻氧、抗油、保香、隔光、耐溫等性能。復合材料的組成一般分為外保護層、隔絕層和內保護層, 各層之間采用膠黏劑粘接。膠黏劑主要是熔融黏度較高的熱塑性樹脂,如聚乙烯、離子鍵聚合物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等, 其中以 PE 最為常用。

擠出復合是采用擠出機擠出熱熔樹脂 ( 膠黏劑) 將基材1和基材2通過冷卻輥與壓力輥的作用, 使基材1和基材2粘合在一起,見圖1所示。

圖1擠出復合工藝示意圖

1—基材1;2—基材2;3—擠出機;4—壓輥;5—冷卻輥;6—收卷

擠出涂布是由擠出機2在放卷1導出的基材上復合一層熱熔塑料膜, 如聚乙烯、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、離子鍵共聚物、聚酯、尼龍、聚碳酸酯等, 在冷卻輥3上冷卻后,由4收卷。見圖2所示。擠出涂布能夠涂布非常薄的薄膜, 從而使基材性能得以改善。擠出涂布設備仍與擠出復合設備聯合并用, 擠出和涂布可采用單流道擠出單一材料和多流道擠出多種材料與基材復合。

二、工藝與設備

擠出復合和涂布生產線主要由擠出機、平狹縫口模成型模具、放卷機、復合涂布部分、收卷機以及傳動裝置、張力自動控制、放卷自動調偏、材料預處理、后處理等附屬設備組成。涂布和復合寬度大多數在 1000～1400mm, 生產速度通常為100～500m/ min。擠出機為單螺桿擠出機, 螺桿的長徑比為25～33, 壓縮比為3.5～4。

圖2擠出涂布工藝示意圖

1—基材;2—擠出機;3—冷卻輥;4—收卷

螺桿直徑的選擇是根據覆膜涂布厚度、寬度和速度來決定, 通常擠出涂布量的范圍在10～100g/m之間, 特殊的可高至200g/m、低至5g/m。螺桿直徑一般為90～150mm。表1列出了不同螺桿直徑擠出機的擠出量。為了便于操作、清理成型模具和螺桿, 設置了擠出機能前后移動和上下升降的機構。

表 1各種直徑螺桿的擠出量

擠出成型模具可選擇典型的平狹縫T形模具, 口模可設置調幅式結構, 模唇間隙亦為可調式,為了盡可能縮短模唇口到冷卻輥與壓輥相夾接觸線的距離, 模具外形應呈V形。復合涂布生產線中的模唇口與接觸線是可變的,有利于控制覆

膜質量。冷卻輥外直徑一般為350～500mm, 雙層夾套螺旋式金屬輥, 冷卻水溫度為10～20℃;壓力輥為硅橡膠輥,直徑為250～300mm, 為了提高硅橡膠壽命, 防止輥溫過高, 輥筒內部也設置了水冷卻裝置。冷卻輥與壓力輥的接觸壓力是由氣缸產生的壓力通過壓力輥作用于冷卻輥上。

三、制品缺陷控制要素

處理制品質量缺陷可控制下列相關因素。

(1 ) 放卷基材部分: 膜卷直徑; 芯軸直徑; 送膜輥; 快速接頭裝置; 卷軸更換; 放卷張力; 導輥和擴布輥; 各導輥溫度。

(2 ) 復合擠出部分: 冷卻輥直徑; 接觸長度; 輥的結構; 冷卻輥溫度; 輥的轉速;壓力輥直徑; 壓力輥表面材質; 壓力輥結構;壓力輥的冷卻; 壓力輥氣缸機構; 壓力輥壓力控制系統; 接觸輥安裝位置; 接觸輥直徑; 擠出機螺桿結構; 擠出機機身溫度; 加料系統; 牽引速度; 模具結構; 模具溫度; 調幅裝置; 擠出膜厚; 調節

間隙裝置; 擠出機移動行程; 原料規格型號; 機頭壓力。

(3 ) 卷取部分: 卷取機結構; 卷取張力; 芯軸直徑; 卷軸更換; 復合材切斷; 快速接頭; 驅動系統; 卷取直徑; 壓輥系統; 卷取速度。

(4 ) 其他: 調偏裝置; 切邊裝置; 邊角料收集; 厚度檢測系統; 表面處理系統。