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突破拉伸膜的极限

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

突破拉伸膜的极限

拉神薄膜加工者习惯于市场每五年就翻番一次。市场需求从每年2.5亿磅增长到5亿磅,近至五年前当五层拉伸膜风靡市场之时,树脂需求量稳定在14亿磅左右。但在过去两年中,拉伸膜树脂需求量稳定在14亿磅左右。拉伸膜约有65—70%为流延膜,多数用作机器包装材料,而30—35%为吹膜,多数用作商品手工包装,还有一些用作耐刺穿性高的特种膜。

薄膜领域的竞争是对市场占有率的残酷争夺。加工厂家的利润经常只有每磅零点几个美分。只有那些看起来在发展并再投资的北美加工厂商正在生产多层数的新型薄膜。

当五层拉伸膜在九十年代中期被引入时,它取代了大量由已烯LLDPE组成的单层或三层膜。它需要第四台挤塑机和五层供料台,允许使用较便宜的丁烯LLDPE,它是由茂金属LLDPE材料的支撑薄层来增强。典型的五层结构可能是A—B—C—B—A模式,含有10%的已烯LLDPE表层,20%的mLLDPE表面下层,以及40%的丁烯LLPED芯层。

薄膜拉伸机变得更大了,生产速度也随着层数而上升。五年前的标准是五个20``的辊和三层。现在是六个辊和五层。五层拉伸现在北美生产的所有拉伸膜中占有40%强,茂金属树脂的利用已经由1995年的空白,增长到占拉伸膜用所有LLDPE的12%之多。

但是mLLDPE价格昂贵,所以加工者多数是依靠七层或九层,并在一些情况下,形成较高性能的薄膜。例如七层拉伸膜生产商均认为他们的产品能取代层数少的较厚膜,而不会牺牲负荷保持能力。

在过去几年里,北美地区安装的所有流延拉伸薄膜生产线已经被设计用于五层或更多层膜。它们创造出层数的记录,首先是七层,然后是九层。现在加工商和机器制造商正在谈论11、14、甚至70层了。

一些厂家为阻隔性能而实现微层加料块技术的商业化,但拉伸膜也是一种应用。他们能生产厚度以埃(1埃=0.0001微米)为单位,或者为膜厚的千分之一的薄层。加工者对此有兴趣,但还没人进行试验。

层数越来越多

多数新型多层膜生产线到了拉伸膜的市场的新厂家手中,市场份额有了转变。Chaparral公司在1994年首个推出七层膜。墨西哥Rafia公司于1996年第二个推出七层生产线,并于2001年新春添第二台。

依靠足够多的挤出机和层数,加工厂能用茂金属制造经济高效、性能优良的薄膜,这就是市场机会。多数该领域的老厂家没能力新增更高技术。他们不打算在新型七层膜上再做投资。

同时,袋膜重要生产商Sigma塑料集团从1994年开始涉入拉伸膜市场,于2000年建立起世界上第一个九层拉伸生产线。

拉伸膜又树脂的收益增长不多的一个原因是膜已经薄下来了。1995年的标准是0.0009``。今天它是0.00065``至0.0008``。厚度下降的一个重要影响是它使老生产线的效率更低。过去以3000ib/hr的速度生产0.001``膜的设备现在制造0.0007``厚的膜,所以丧失了30%的机器能力。老机器能跟上形式的唯一方法是用一台崭新的卷饶机,但加工者已经趋向于只为新机器才做这么大的投资。

用拉伸膜包装的货盘数量仍在稳定增长。今天的薄膜不仅开始是较薄,而且它能拉的更远。在1985年,要用12盎司的薄膜来缠绕一个普通货盘。这个数字在95年降到了5盎司,2000年降到了4盎司,同一年重量塑料所缠绕的货盘量增加了三成。

这意味着进一步降低厚度仍有很大的空间,特别是在多层膜中。多数膜的拉伸最终会超过350%,但实际用到货盘上的平均值可能只有165%至180%。很多情况下。拉伸膜今天比拉伸缠绕设备要好。已经在市场上出现的薄膜能缠绕较多的货盘,潜在的形成了更多生产能力的过剩。

为什么层数越来越多

层数多的薄膜只适用于机器包扎的流延拉伸薄膜。手包扎的吹拉薄膜有着一层至三层的LLDPE混合物,含有在流延膜中不使用的价贵的附着舔加剂。

层数多的薄膜一般没有更多的不同材料。将一个树脂流分离至叠家在一起的薄片,在加料块中产生了多余的薄层。这项技术一般应用在片材挤出中,以获得更均匀的树脂分布。

交替薄层的工挤出能提高针孔强度。将茂金属树脂挤出得更薄,实际上使它们不易破裂,这就和玻璃一样。

象夹合板一样的九层膜比五层膜有更高的预拉伸,针孔强度和抗撕性。

mLLDPE交互薄层也使低价格宽型膜得到更多利用,并降低了mLLDPE的需要量。在有着三层mLLDPE的七层膜中茂金属含量会降到33%。

当有着好理由让加料块从一个树脂流中形成多层时,在利用更多挤出机方面也有争议。用两台挤出机共一种树脂的薄层增加了生产线的产量,但这不会影响薄膜性能。有两台4.5``挤出机而不是一台6``挤出机的高产量生产线也为复杂或简单产品的生产提供的灵活性,温度控制在4.5``挤出机要比6``挤出机容易的多。

无停机,高产量

不停机操作和高运转效率是尽力保持拉伸膜的利润的关键。在线宽度调整结合加料块中可变化流道对于改变各层顺序是重要的。

拉伸膜生产线的运转也是越来越快,以应对竞争。几家生产商能在4100ib/hr的产量下维持1700—1800ft/min的速度。较高生产率反过来需要较快的卷绕和更多的自动化。

最新拉伸卷取机以1400ft/min的速度运转,而传统拉伸膜卷取机越为600ft/min。最新卷取机每50到60秒生产出一套6至10个手绕卷筒,而相同数量的机绕卷筒(直径较大)要3至5分钟,根据规格而有不同。这么快的速度需要自动化卷筒来卸卷和再除芯。

至少有三家美国加工商也投资于手绕吹塑膜的安全自动化装箱方面。机器缠绕的操作较慢,一般是利用部分的自动化。完全自动化的装箱在欧洲更为普遍,那里人工是更高的。在90年代初期,拉伸膜生产线也变的更宽了,以提高产量。加工商利用双室真空箱和边缘固定,来把薄膜固定在冷却辊筒上。

卷绕机也变得更宽了。当Black Clawson公司建立起宽过120``的卷取辊筒时,它利用了有一个中心支撑的双件芯轴。这使轴直径为3``的单一卷取机能以高线速卷取宽卷筒。另外一方面。来自Battenfeld Gloucester和Davis—Stan—dard的最新卷取机被设计为双卷取装置,每个装有较短的轴,据称稳定性更佳,尽管它们的设备和保养开销较高。

吹塑拉伸膜

起劲在吹塑拉伸膜中都还没用到mLLDPE或多层,尽管定向的进步能为较多层和性能打开机会。Battenfeld Gloucester推出了同轨机向拉伸器,它将膜拉伸200%至300%。吹塑拉伸膜的产量一般受到冷却的限制,但这种进步使挤出机能在相同的产量条件下产生出的线速度比拉伸膜的高出两至三倍。

Battenfeld Gloucester的机向定位模型装置利用了两台预热辊筒的S形缠绕,加热薄膜的每以边。它也有两个胶拉辊的S形缠绕,转速比拉伸膜的预热辊的快了三至四倍。两个加热韧化辊筒恢复部分拉伸。最后两个冷却辊筒在剩下的拉伸处关住。

有关定向单层膜的标志性问题是程度高的预拉伸可能对薄膜表面的影响,而程度高的预拉伸对具有一粘附层的多层膜的影响已为人熟知了。

拉伸缠绕储料和大体积废料是在走过去三年里吹塑拉伸膜应用的较新领域。三层膜是储料的首选,以防止分解,双轴拉伸产生出比干草梗要好的耐穿孔性能。

防腐蚀拉伸缠绕膜叫做蒸汽腐蚀抑制品(VCI),是用来保护铁棒和其它金属产品不被锈蚀的新产品。因为抑制性添加剂具腐蚀性,所以蒸汽腐蚀抑制品难于被生产出来。

厚度降低和复杂结构使今天的拉伸膜走的更远了。

转载自:中国塑料机械网信息中心

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