1 三层共挤吹膜设备在国内的发展
改革开放二十多年来，我国的塑料包装行业得到稳步的高速发展，已经从一个初期分散性的行业发展成为独立的、产品门类齐全的现代化产业体系。据预测，到2005年我国塑料包装材料领域的市场年需求将达到550万吨，年均需求增长率为1O%，在塑料制品行业中增长速度最快，是具有广阔发展前景的朝阳产业。其中，薄膜是用量最大的塑料包装材料，由于其无毒、质轻、包装美观、成本低的特点，因而应用领域在不断拓展，几乎渗透到工农业产品和日常生活用品的各个方面，塑料包装薄膜行业的投资正在快速增长。
工业上有两大类塑料薄膜(厚度在0．005mm-0．250mm．)生产方法———压延法和挤出法，其中挤出法又分为挤出吹膜、挤出拉伸和挤出流延。目前最广泛使用的生产工艺有挤出吹膜、挤出拉伸和挤出流延，尤其是聚烯烃薄膜，而压延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生产。在挤出吹膜、挤出拉伸和挤出流延中，由于挤出吹膜设备的整体制造技术的不断提高以及相对于拉伸和流延设备而言相对低得多的成本，应用在不断增多。
在单螺杆挤出机中发展最快的当数塑料薄膜挤出生产线，尤其是多层共挤薄膜生产线。薄膜层数已经从3层、5层、7层、9层，发展到10—20层，当然原因是多方面的，其中主要的原因是薄膜的最终用户，尤其是包装工业得益于多层薄膜的高阻透性和机构特性以及设计的灵活性和美观性。美观主要是因为采用多层共挤后，表层可以采用可印刷的表面，而中间层不必采用昂贵的树脂，从而降低成本，深受包装行业的青睐。另外的原因是叠加机头的发展和广泛应用，也为多层共挤薄膜的发展创造了有利的条件。近几年新型挤出技术的不断出现，使吹塑薄膜得以迅速发展。
在欧洲和北美等国家地区，塑料薄膜吹塑设备目前仍以三层共挤为主，部分五层，少数七层，八层～九层以上的薄膜吹塑设备主要是塑机制造商为标志技术水平、作技术储备而开发的样板机，目前尚无推广的真正价值。
随着我国加入WTO和经济全球化，市场的激烈竞争以及人民生活水平的提高，人们追求精神和物质文明，注重内在质量已大势所趋，不少人开始接受发达国家注重功能、轻外表的包装观念，渴求无污染的卫生包装及装潢，这对多层共挤塑料薄膜及吹塑设备的发展无疑是一个良机。目前我国塑料薄膜设备不少为早期购买的单层薄膜吹塑老设备，普遍存在技术落后，设备严重老化，原料的适应性差，能耗大，产量低，薄膜质量不好，必须更新换代。近5—6年国内塑料厂购一定数量的二层～三层共挤薄膜吹塑设备，但数量远远达不到目前多层共挤塑料薄膜生产发展的需要，不能满足高阻隔功能等塑料薄膜一次挤出成型的生产，从而无法更有效地取代溶剂挥发、污染环境、残余有害物质污染包装食品、影响人体健康的干式复合工艺。
2．三层共挤薄膜吹塑设备的主要构造及特点
一台典型的三层共挤薄膜设备的主要构造如下图所示。它主要包括：加料系统，挤出机，冷却风环、牵引和卷绕系统。
2．1加料系统
以前普遍采用简单的人工称重、混合加料方式，设备非常简陋，导致加料混合不均匀，特别是加入的少量添加剂，很难保证其在原料中均匀分布。当前流行的方式是采用称重式流量调节系统和称重式原料配比系统，同时在原料配置至中间料仓及进入挤出机的过程中，始终保持混合后的物料处于连续搅拌状态，确保原料混合均匀。
2．2挤出机
薄膜的产品质量和性能是否能到达要求，挤出机是至关重要的，我们把它称之为三层共挤吹膜设备的心脏。三层以上的共挤机头可以每层各配置一台挤出机，也可以根据制品的具体层间结构，即制品树脂相同，颜色相同的层次配置一台挤出机，从而使机器紧凑，制造成本下降。但当制品的结构发生变化时，如各层的原料不同或配方不同时，设备就显得局促性，无法加工客户所需要的制品。因此，为使机器有较大的灵活性和适应性，在选择设备时还是考虑机头层数与挤出机配置数以1：1为好。
挤出机设备现在有了很大改进，如螺杆直径增加到45mm／50mm，长径比增大到28：1，同时在材质上提高了螺杆硬度和料筒硬度，以保证在高温下正常运行，采用双金属机筒，提高耐腐蚀性和耐磨性能，采用变频电机以稳定挤出机转速，使螺杆运行平稳，保证供料均衡等。但由于具体材质、加工精度、装配质量等原因，挤出机螺杆的使用年限平均只能保证1～2年，而采用更完善的技术可以连续使用5年以上。最为关键的是，在温度控制、压力控制等方面，仅仅是安装简单的温度指标计和普通压力表，由人工根据其指标数据，依靠经验进行“事前调节”和“事后控制”加热温度、熔体压力等工艺参数。先进的挤出机设备采用计算机控制的恒温调节器，同时其螺杆运行速度、熔体压力和温度以及螺杆的送料率等，全部在计算机指示屏上直接显示，并配有报警指示、报警信息反馈与自动或手动处理系统，保证进料段部分始终处于最佳工艺条件之下，整个塑化单元的粒料可均匀地熔化，从而保证熔融体的质量达到设计要求。
2．3冷却风环
冷却风环分析：对于阻透薄膜来说，由于加入PA、EVOH等材料，给膜泡带来的不稳定因素很大，所以选择适当的冷却系统至关重要，采用双风口负压冷却系统对含PA、EVOH等的阻透薄膜的生产极为有利。下风口出来的气流不经上风口，直接冷却薄膜，上风口出来的气流同样不经过下风口，直接冷却薄膜，由此膜泡可得到充分的冷却，且由冷却气流导致的膜泡的不稳定极小。即使是对厚度公差和冷却要求极为苛刻的薄膜，这种结构处理起来也是毫无问题。
2．4牵引和卷绕系统
牵引和卷绕系统：目前设备普遍采用无接触式膜厚自动测量、显示、跟踪与反馈，薄膜厚薄均匀自动调节系统，气泡框架高度自动显示功能几乎没有，导致生产出的薄膜厚度误差比采用该方法的产品大得多。从目前的平均分析数据对比分析，没有采用计算机控制的厚度系统的薄膜误差在80%~10％，采用该系统，厚度误差可以控制在5％以内，实际水平在3％～4％。目前国际先进的牵引机构采用水平±360°摆动式旋转，薄膜线速度恒定，结构科学合理，节能易维护。取代了模头旋转，简化了模头结构，彻底解决了旋转模头的流道长，熔体密封难，易漏料，加热不均、维护难，薄膜厚度公差大等一系列难题。
为使薄膜离开挤出机后形成一完整坚实的膜卷，高速卷绕机是必不可少的，收卷的方式取决于薄膜的生产方式。目前国际流行采用模块化设计，这样可以先选择基本机型，以后再增加卷绕机，不管是最初的设计还是后来增加的卷绕设备，都使系统能够适应不同的产品和客户需求。
3 结语
随着物质生活水平的提高，三层共挤吹膜设备在国内的应用将越来越广泛。以发达国家的薄膜应用为鉴，在日用品包装膜，牛奶膜，食品包装膜方面，三层共挤薄膜的占有率是很大的。莱芬豪舍在苏州工厂所提供的三层共挤吹膜生产线，不仅会提高国内三层共挤吹膜设备的生产水平，也会满足国内市场对高品质薄膜的需求。
2/14/2007
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