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       多層共擠阻隔膜的概念

 

      多層共擠阻隔膜是指使用多臺(tái)擠出機(jī)，分別將具有較高阻隔性能的樹脂和其他樹脂的熔體，通過一個(gè)共用模頭擠出而制得的一種功能性復(fù)合膜 。

 

      首先，多層共擠阻隔膜是一種塑料薄膜。在塑料制品領(lǐng)域，我們通常將厚度為0．2 mm 以下的平面狀塑料制品稱作塑料薄膜，將厚度在0.2～0.7mm之間的稱為塑料片材，而厚度大于0．7mm 的稱為板材。

 

       膜材料都有哪些？

 

      多層共擠阻隔膜應(yīng)當(dāng)具有一定的氣體阻隔性能。這里的阻透性即指塑料制品(容器、薄膜)對(duì)小分子氣體及氣味的屏蔽能力。我們通常用氣體透過率來衡量塑料制品阻透性能的大小。PE、PP等通用塑料氣體透過率數(shù)值較大，即氣體的阻透性能較差，而PA、PVDC、EVOH等樹脂材料，氣體透過率數(shù)值比通用塑料低很多，阻透性能較好。因此，通常我們將至少含有PA、PVDC、EVOH中一種樹脂材料的多層共擠膜稱作為多層共擠阻隔膜。

 

      PE,PA,TIE,EVOH等樹脂的多層共擠出物，可用于奶制品、果醬,肉制品等的真空包裝。

 

      多層共擠薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 

      多層共擠薄膜的結(jié)構(gòu)可分為兩大類，即對(duì)稱結(jié)構(gòu)（A/B/A）和非對(duì)稱結(jié)構(gòu)（A/B/C）。目前我國(guó)阻隔薄膜以5層、7層、8層、9層居多（國(guó)外部分公司做到10層、11層）。以5層共擠膜為例介紹相關(guān)結(jié)構(gòu)。

 

      多層共擠阻隔膜的對(duì)稱結(jié)構(gòu)層由三種類型的功能層組成：阻隔層、粘接層以及支撐層。

 

      阻隔層：阻隔層其阻氧、阻濕、防止油滲漏透等作用，通過阻隔層材料及厚度的控制，調(diào)節(jié)薄膜材料的阻隔性能，適用不同的包裝需要（市場(chǎng)常用的阻隔材料包括PA、EVOH、PVDC等）。各種阻隔材料可以單獨(dú)適用，形成高阻隔、中阻隔系列包裝薄膜，而PA和EVOH組合使用形成的三明治結(jié)構(gòu)，具備高阻隔性能。

 

      支撐層：一般對(duì)稱結(jié)構(gòu)材料有兩個(gè)支撐層，內(nèi)層用于熱封、稱熱封層，外層直接作為包裝薄膜的外層或者用于印刷成為印刷層。支撐層需要又良好的機(jī)械強(qiáng)度、熱封性能、阻水汽和透明性和印刷性，這一層常用材料為LDPE或LDPE/LLDPE共混材料組合較多。

 

      粘結(jié)層：粘結(jié)層的作用使粘合阻隔層和支撐層，以保證層間剝離力，粘合層材料及厚度的選擇一般根據(jù)支撐層和阻隔層的材料以及需要達(dá)到的粘合強(qiáng)度來決定粘合層所使用的粘結(jié)劑材料。

 

      加工工藝有幾種？

 

      多層共擠阻隔膜的分類可按加工工藝的不同大致分為四類，分別是流延共擠出阻隔膜、上吹共擠出阻隔膜、水冷下吹共擠出阻隔膜和雙向拉伸共擠出阻隔膜。

 

      流延共擠出阻隔膜是用流延法生產(chǎn)的多層其擠阻隔膜。流延法是目前生產(chǎn)多層共擠阻隔膜的成熟工藝中產(chǎn)量最大的方法，通常幅寬為1．6 m 的流延設(shè)備， 日產(chǎn)能可達(dá)20噸左右。且流延共擠出阻隔膜的透明度較高，薄膜厚度非常均勻，通常偏差可控制在3％ 左右，適用于要求較高的食品包裝。

 

      上吹共擠出阻隔膜是采用上吹工藝生產(chǎn)的多層共擠阻隔膜。上吹法生產(chǎn)多層共擠阻隔膜產(chǎn)能最低，通常幅寬為1．6 m 的上吹生產(chǎn)線， 日產(chǎn)能不到5噸。

 

      但上吹法操作簡(jiǎn)便，設(shè)備投資小，是生產(chǎn)多層共擠阻隔膜最普遍的工藝方式。另外，上吹法正因產(chǎn)量較低，在一些特殊小量包裝材料的加工上，具有更加靈活的優(yōu)勢(shì)。

 

      水冷下吹共擠出阻隔膜是采用下吹工藝，經(jīng)過水冷卻生產(chǎn)的多層共擠阻隔膜。水冷下吹法生產(chǎn)多層共擠阻隔膜產(chǎn)能適中， 通常幅寬為1．6m 的下吹水冷生產(chǎn)線，日產(chǎn)能近8噸。且通過下吹法生產(chǎn)多層共擠阻隔膜，熔體可通過冷卻水快速結(jié)晶，而使得薄膜的透明度非常高，拉伸率較大，因此在肉食品包裝領(lǐng)域非常受歡迎。但流延下吹水冷法因薄膜需克服向下重力的影響等特殊原因，薄膜制品厚度均勻性較差，通常為5％ 左右。

 

      雙拉共擠出阻隔膜是利用雙向拉伸共擠出的方法生產(chǎn)的多層共擠阻隔膜。該種工藝目前在世界范圍應(yīng)用較少．且世界上僅極少數(shù)的工廠可生產(chǎn)雙向拉伸共擠出阻隔膜生產(chǎn)線。但該種工藝產(chǎn)能較大，且生產(chǎn)的阻隔膜厚度非常均勻、透明度極佳，另外相同厚度的該種薄膜拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其它三種工藝生產(chǎn)的薄膜，性能極佳。當(dāng)然該種工藝生產(chǎn)線的投資也不菲，通常一條線的投資就在億元以上。

 

      發(fā)展趨勢(shì)

 

      1、層數(shù)逐漸增多。

 

      多層其擠阻隔膜真正在國(guó)內(nèi)發(fā)展起來是在2000年以后。2000年以后國(guó)內(nèi)開始出現(xiàn)了七層上吹生產(chǎn)線，六層、八層下吹生產(chǎn)線和十一層流延生產(chǎn)線。而多層共擠阻隔膜生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展至今，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始出現(xiàn)九層上吹和十層下吹，而加工技術(shù)更先進(jìn)的歐洲國(guó)家，已經(jīng)出現(xiàn)了層數(shù)更多的十三層共擠。

 

      在多層共擠阻隔膜的生產(chǎn)中，共擠出設(shè)備層數(shù)越多可以帶來諸多好處，歸納起來主要有三點(diǎn)。

 

      一是層數(shù)越多，設(shè)備產(chǎn)能越大，單耗越低；

 

      二是層數(shù)越多，每層的平均厚度就可以做得越薄，在昂貴材料減薄上有更大的優(yōu)勢(shì)；

 

      三是層數(shù)越多，層間結(jié)構(gòu)調(diào)整越靈活，能夠適用的配方就越豐富，做出的產(chǎn)品范圍就更廣。

 

      2、生產(chǎn)規(guī)模逐漸增大。

 

      國(guó)內(nèi)多層共擠阻隔膜的生產(chǎn)規(guī)模往往都較小。目前，隨著國(guó)內(nèi)多層共擠阻隔膜應(yīng)用市場(chǎng)的成熟，國(guó)內(nèi)多層共擠阻隔膜也將迎來大規(guī)模的發(fā)展。有工廠率先引進(jìn)十一層三泡法生產(chǎn)線和雙向拉伸生產(chǎn)線，僅一條線年產(chǎn)能就接近1萬噸，產(chǎn)能大幅提高。當(dāng)前，無論從應(yīng)用市場(chǎng)的成熟度，還是從生產(chǎn)成本控制的角度， 國(guó)內(nèi)多層其擠阻隔膜都將逐漸向規(guī)模化發(fā)展。

 

      ●參考文獻(xiàn)：姚海濱.綠色功能型軟包裝材料—— 多層共擠阻隔膜概述[J].綠色包裝,2016(1):81-83.