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多層共擠出復(fù)合加工工藝
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多層共擠出復(fù)合
多層共擠出復(fù)合是采用數(shù)臺(tái)擠出機(jī)同種或異種樹脂同時(shí)擠入一個(gè)復(fù)合模頭中，各層樹脂在模頭內(nèi)或外匯合形成一體，擠出復(fù)合后經(jīng)冷卻定型即成為復(fù)合薄膜。共擠 出復(fù)合的主要特點(diǎn)是：多層薄膜一次擠出成型，其工藝簡單，節(jié)省能源，生產(chǎn)效率高，且成本低；復(fù)合薄膜柔軟，手感舒適；因?qū)优c層之間無需使用粘合劑，所以不 存在殘留溶劑問題，薄膜無異味，適用于食品和醫(yī)療器具的包裝。其主要缺點(diǎn)是廢料難以回收利用。
常見共擠出復(fù)合薄膜的層數(shù)一般為2～7層，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途見表14－11。
表14-11 多層共擠出復(fù)合膜的幾種結(jié)構(gòu)特性與用途
結(jié)構(gòu) | 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、無茵 | 重負(fù)荷包裝、醫(yī)療用品包裝 |
HDPE/EVA | 可無菌處理、易熱封 | 血清等離子、面包、食品包裝 |
HDPE/LDPE | 高強(qiáng)度 | 糧食、食品、濃縮果汁、化肥等包裝 |
LDPE/HDPE/LDPE | 兩側(cè)封口好、不卷邊、強(qiáng)度高 |
糧食、郵包、 |
EVA/PP/EVA | 同上 | 同上 |
EVA/HDPE/EVA | 同上 | 同上 |
LDPE/粘合樹脂/PA6 | 阻水、阻氣、強(qiáng)度高 |
香腸、奶制品、冷凍肉制品、醫(yī)用包裝、軍械包裝 |
EVA/粘合樹脂/PA6 | 同上 | 同上 |
LDPE/粘合樹脂/PA6/粘合樹脂/LDPE | 結(jié)構(gòu)平衡、不卷曲、阻隔性好、封口強(qiáng)度好 | 同上 |
LDPE/粘合樹脂/PA6/粘合樹脂/LLDPE(HDPE) | 阻隔性好、封口強(qiáng)度高，機(jī)械性好 | 同上 |
1．共擠出復(fù)合薄膜各層間的粘合。共 擠出復(fù)合主要用于塑料之間的復(fù)合，它是根據(jù)分子相容性原理發(fā)展起來的。因此，只有分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)完全不同的塑料復(fù)合，就必須引入另一種與兩者均能親和的樹脂作增粘層。如PE／NY的復(fù)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(jié)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離子聚合物，其粘接強(qiáng)度一般只有純離子聚合物的15～20％，但對(duì)于許多用途來 說，是完全可以滿足要求的，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(qiáng)度低于上述混合料。常用樹脂層間粘合強(qiáng)度的 比較見表14－12。
在共擠出復(fù)合中，不同樹脂熔融膜匯集在一起并復(fù)合成一體可以在口模內(nèi)部或外部進(jìn)行。模內(nèi)復(fù)合可將三種、五種甚至更多種樹脂復(fù)合在一起，層與層之間的粘結(jié)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。樓外復(fù)合又稱多縫式復(fù)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改善粘合強(qiáng)度，且允許不同樹脂的熔融溫差大些。但此法因需要采用幾只分開的?？锥Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且往往局限于生產(chǎn)兩層或三層復(fù)合薄膜。所以在共擠出復(fù)合中通常使用的是模內(nèi)復(fù)合。
表14-12 常用樹脂層間粘附強(qiáng)度的比較
樹脂品種 | 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(qiáng)度在400g/15mm以上
×無粘附力
°一定品種的聚酯
2.共擠出復(fù)合工藝。共擠出復(fù)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(fù)合模頭平擠出多層片膜，經(jīng)復(fù)合冷卻定型后即成為產(chǎn)品。它一般采用模內(nèi)復(fù)合方法。
泡管法是采用多模孔管狀模頭擠出多層管狀膜坯,在多層管坯內(nèi)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(nèi)復(fù)合和模外復(fù)合，模外復(fù)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(fù)合中，擠出溫度、復(fù)合壓力等工藝條件的適當(dāng)控制，模頭的結(jié)構(gòu)形式，以及不同樹脂間的相溶性和配合性等，對(duì)復(fù)合薄膜的質(zhì)量都有很大的影響。
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