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多层共挤薄膜机械市场现状与发展呢是嘛

发布时间:2021-07-10 19:06:10 阅读: 来源:中央空调软链接厂家

多层共挤薄膜机械市场现状与发展

一、多层共挤薄膜的应用

全球对塑胶的应用市场中,塑胶薄膜占第一位。随着经济的发展及市场竞争的日趋激烈,用户对薄膜的使用功能要求越来越高。单层薄膜包装已无法外形美观满足包装水平提高的需要。发达国家共挤薄膜已占包装薄膜总量的38%,目前中国市场的单层薄膜每年需求量明显下降。

多层共挤薄膜技术是由三台以上挤出机对几种不同的树脂进行挤出,进入机头进行复合共挤,获得具有一定功能的薄膜制品,包括高阻隔性包装膜、收缩膜、真空保鲜膜、土工膜等。可广泛用于食品、药品、日化产品包装、农业棚膜等领域,土工膜可用于水利工程、环境工程等领域。

多层共挤薄膜的主要特点是经济性、功能性、强度高。例如PVDC对氧气及水蒸气具有很高的阻隔性,但是其价格高,薄膜的机械强度差,因此采用PVCD与LDPE、HDPE、LLDPE等材料共挤吹塑的薄膜,既满足了阻隔性,又符合包装必需的机械强度,性价比合理,具有较高的市场竞争力,是鲜肉及火腿保鲜包装的最佳选择。

二、多层共挤薄膜机械的技术特点

多层共挤薄膜机械包括高效塑化挤出机、多层复合机头、冷却系统、牵引及卷绕机构、控制系统等重要部分。近几年来,这些环节的技术创新设计促进了多层共挤技术的快速发展。

设备的关键技术主要有:

1、挤出机

挤出机的主要功能是输送、塑化、混炼塑胶。与单层挤出不同,共挤薄膜机械要求各层挤出机在塑化质量、塑化效率等方面,与多层复合机头具有一定的协调性。

欧洲的薄膜机械采用加料段开槽进料的挤出机。这种结构在料筒加料段开设纵向沟槽,能够强制喂料,有效提高输送效率及挤出的稳定性,比较适合于多层共挤的定量输送要求。例如德国的Battenfeld Gloucester公司、Reifenhauser公司多层共挤设备的挤出机均采用加料段压力高,料筒易磨损,齿轮箱扭矩大。北美地区的挤出设备应用光滑料筒结构的较多,其输送效率的提高主要靠螺杆的设计。无论是开槽进料,还是光滑料筒结构挤出机,螺杆一般采用屏障式或分离式,螺杆加料段为双头螺纹,均化段有混炼单元,保证塑胶原料的高效塑化及混炼均匀。

2、多层共挤机头的结构

多层复合机头是多层共挤薄膜设备最关键的技术。机头必须满足各层不同性质的原料“先进先出”,材料应用范围宽,停留时间短,特别是对于易降解的材料,应避免流道有角及滞留区。各层不同原料的加工温度范围不同,机头对各层温度能够单独控制。

目前国际上多层共挤复合机头的最新结构有叠加式及管套式。

叠加式共挤机头也称为积木式,每层流道串联叠回在一起,这是发展最快的一种,具有以下优点:1、可实现多层叠加,层数任意组合。2、结构单元化,各层温度能够单独控制。3、适应性强,可复合性能相关较大的材料。4、流道短,无死角。5、拆卸、清洗方便。

采用这一技术的生产商主要有:美国MA公司、英国BRAMPTON公司、加拿大MACRO公司。

叠加式机头的一个技术新发展,是把原来的圆柱面定位及流道改成圆锥面定位及流道。采用此技术的代表有加拿大MARCO公司的Marcopack系列,德国的W H公司的Varex系列,可生产层薄膜。MARCO公司的叠加式机头已获得加拿大和美国的专利。圆锥面定位与圆柱面定位叠加式机头相比,具有以下优点:1、定位精密高,减少漏料。2、热流道表面少%,因此减少降解机会。3、机头长度与直径尺寸均减少,重量减少30%,加热能耗减少。4、有利于拆卸与维修。5、可以改进螺旋流道的分布,减少每层的厚度偏差。

管套式共挤复合机头是每层流道同芯装在一起,即每层流道是并联的。管套式复合机头的主要特点是结构紧凑,流道长度小,熔体停留时间短。缺点是各层温度难以单独控制,每层流道的流量、压力、速度的平衡性设计较困难。这类机头在中空容器吹塑成型设备中应用较多。

共挤复合机机头的每层流道采用的结构的环形、心形及螺旋形。

环形流道在机头:入口处熔体被分成现金个分流道,进入机头芯棒的两个环行支管。这种机头的熔体在轴向的速度会有差异,难以保证各层的厚度在周向的均匀分布。PPM级别又不行了

心形包络式流道:熔体被分成两个分流道进入心形支管后,沿径向流动的同时又沿轴向流动,并在心形支管的对面形成熔接痕。这种机头的流道包络性好、换色快、径向厚度分布均匀。一般应用在管套式共挤复合机头中。

螺旋支管式流道:熔体进入螺旋式流道后,一部分沿螺旋流道向前流动,另外一部分沿螺旋与缸体间隙逐渐增大,因此螺旋流动逐渐减少,轴向间隙漏流逐渐增大。此类流道的径向厚度分布均匀,无熔接痕。

目前,共挤复合机头的最新技术是圆锥面定位叠加式机头与螺旋支管式流道的有机结合。

3、电脑辅助工程(CAE)

多层共挤薄膜的基本要求,是生产的薄膜每层厚度达到设计要求,不能出现断料、降解等问题。决定这一问题的关键是机头的流道设计与制造。机头的每层树脂在复合位置的速度、流量、剪切速度、压力的径向分布必须平衡。采用常规的设计手段难以保证每层厚度在周向的均匀分布。国际一流的薄膜设备商均采用CAE进行机头流道的分析优化。其中比较成熟的CAE软件有FLOW2000软件。

FLOW2000软件能对各种流动进行类比分析,以现代图形技术显示流道各处的温度、速度、流量、剪切速率、压力等分布。关以此作出对流道的修改,优化出最佳方案。

4、冷却技术

多层共挤薄膜生产中,冷却对产量及产品质量影响很大。冷却不均匀,会影响薄膜的厚度、透明度、表面光泽等。

目前的冷却技术是采用外冷和内冷。外冷法是采用风环冷却,最新的外冷系统为双唇环冷却。双唇环冷却是在口模上安装一个附加风环,二次气流将部分冷却的膜泡快速向上引导,冷却气体采用制冷的空气,制造商认为这种新一代的冷却环可提高产量35%。

但折径及厚度较大的土工膜不能单纯靠外冷系统,必须对膜泡内外同时进行冷却。最先进的内冷系统是膜泡内冷技术(IBC)。IBC技术可以达到内部冷却介质定量、低温、恒压、动态平衡的要求,使膜泡进入夹平辊之前充分冷却,提高薄膜的生产效率及产品质量。

三、多层共挤薄膜机械国内外的水平对比

国外最新挤出机技术采用开槽料筒,机头采用锥面定位叠加式机头,流道采用螺旋结构,冷却采用内冷及外冷。

由于国内食品包装、农用膜等多层薄膜的市场需求增长,促进了多层共挤设备的发展。国内技术基本上是跟着国外发展方向,但机械设计手段、加工水平及电气控制系统与欧美有差距。例如对共挤机头,国内最先进的采用圆柱面定位叠加式机头,设计方法采用参照及经验手段,没有采用现代化的CAE辅助分析软件。国内普遍不重视牵引及卷绕机构的设计与制造。因此产品的质量与国外设备相比在制品层数、壁厚均匀性、外观质量等方面有差异。

多层共挤薄膜的层数国外最多做到11层,国内共挤设备生产薄膜的层数最多只有5层。

应该说国内几个较大规模的共挤设备生产商,已认识到技术发展与创新的重要性。汕头金明塑胶设备有限公司引进德国的关键技术,已掌握了多层机头和IBC技术,共挤设备具有较高的性价比和市场竞争力。国内企业在引进国外技术,消化吸收的同时,必须学会国外优秀企业的设计思想,创造出适应市场需要,具有自主知识产权的产品。

四、多层共挤薄膜机械国内的应用状况

近几年来,我国实验机的效力问题和绿色设计的概念逐步得到人们的认识和重视的塑胶加工企业全行业面临着市场疲软,但塑胶包装材料仍以较快的速度发展。据有关部门统计,每年用于各类食品包装薄膜有80吨以上,占塑胶包装材料的50%以上。大型超市、食品、农副产品所需的薄膜包装已成为我国塑胶包装产品发展的重点。这给包装行业带来了新的机遇。

国内生产规模较大、档次较高的多层共挤薄膜企业有嘉合(苏州)有限公司、河北宝硕集团、北京华盾塑胶制品公司。嘉合(苏州)有限公司为国内唯一一家生产七层共挤薄膜的企业,实际年产量3500吨左右。该公司三条生产线为引进宾顿(BE)工程公司的共挤设备。河北宝硕集团、北京华盾塑胶制品公司是国内规模较大的农膜、包装膜生产商。两家公司的宽幅20米三层共挤薄膜设备为汕头金明塑胶设备有限公司生产。宽幅共挤薄膜包装主要用于农用温室大棚、青储饲料等。

五、多层共挤薄膜机械发展趋势

随着社会经济的发展和消费模式的不断改变,包装行业需要各种不同类型的高功能、专用化的包装,例如提高易腐烂食品和乳制品的保鲜功能,延长各种物品的货架寿命的高阻隔性包装材料等。制品的高功能对薄膜设备提出更高的要求。多层共挤设备前景广阔,有以下内方面由于实验时的震动容易产生松动现象发展方向:

1、大型化发展趋势。国内已开发出宽幅20米三层共挤薄膜设备,国外已有24米宽幅的共挤薄膜设备。该类设备主要用于生产温室大棚和土工膜。

2、高质量的薄据专业研究人员分析只是做了些添加剂等辅助功能膜生产要求。用于食品等包装的多层共挤薄膜外观光泽、平整度、壁厚均匀性、印刷性能要求越来越高。对薄膜设备的机械、电气系统的精密要求更高。

3、共挤薄膜层数向更多化发展。国外最多做到11层。折径5米以上的大型单层设备几乎无人过问。层数越多,功能性越强。

4、共挤设备向更高效率、节能化发展。由于市场竞争与斜波电压仪器本日脉宽调制器激烈,薄膜生产商非常重视生产成本,高效、节能的挤出机及辅机是提高市场竞争力的关键。



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