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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)臺擠出機同種或異種樹脂同時擠入一個復(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、封口強度好 | 同上 |
LDPE/粘合樹脂/PA6/粘合樹脂/LLDPE(HDPE) | 阻隔性好、封口強度高，機械性好 | 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，其粘接強度一般只有純離子聚合物的15～20％，但對于許多用途來 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，但其粘合強度低于上述混合料。常用樹脂層間粘合強度的 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?？坠軤钅ｎ^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，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，對復(fù)合薄膜的質(zhì)量都有很大的影響。
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