“吹塑法 ”和“流延法”生產(chǎn)工藝差異

薄膜生產(chǎn)領(lǐng)域中，“吹塑法”與“流延法”是較為常用的兩種工藝，下面就這兩種薄膜生產(chǎn)中最常用的生產(chǎn)工藝做一個(gè)簡單的介紹與比較。
多層共擠吹塑法
這種生產(chǎn)工藝方法主要分為上吹風(fēng)冷和下吹水冷兩種形式。
上吹風(fēng)冷
主要是由多臺擠出機(jī)，多層疊加模頭，多風(fēng)口風(fēng)環(huán)，IBC內(nèi)冷系統(tǒng)，人字夾板，旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)，下牽引系統(tǒng)以及收卷系統(tǒng)這幾個(gè)主要部分組成。目前，進(jìn)口機(jī)組以原德國巴登菲爾德，德國W&H，加拿大賓頓為主，國產(chǎn)機(jī)組中以廣東金明為代表?？傮w上來分析，目前核心的機(jī)械能力依然由國外公司控制，如廣東金明的機(jī)組大部分核心部件仍然需要國外的生產(chǎn)商供應(yīng)。
下吹水冷
基本組件與上吹式相同，所不同的是在冷卻方式，下吹以循環(huán)泠卻水作為冷卻的主要形式，各部件的設(shè)計(jì)位置與上吹有所不同，這種生產(chǎn)工藝在我國的PE和PP膜生產(chǎn)中比較常見。在多層共擠高阻隔性薄膜的生產(chǎn)中，仍舊以上吹風(fēng)冷式機(jī)組為主。不管用哪二種形式的機(jī)組，在外觀形態(tài)上，都是以筒狀膜為主要表現(xiàn)特征，在真空袋制袋方面，由于減少了二個(gè)熱封邊，在對包裝內(nèi)容物的保護(hù)上比流延膜有著非常大的優(yōu)勢。在拉伸強(qiáng)度方面比流延膜好。
多層共擠流延法
這種生產(chǎn)工藝主要是由多臺擠出機(jī)，多流道分配器(俗稱“集料器”)，T型模頭，流延系統(tǒng)，水平牽引系統(tǒng)，振蕩器，收卷系統(tǒng)組成。
這種生產(chǎn)工藝主要的特點(diǎn)在于，生產(chǎn)出來的薄膜制品表面光澤度好，平整度高，厚度公差小，力學(xué)延伸性能好，柔韌性好，透明度比吹塑法高。目前進(jìn)口機(jī)組以原德國巴登菲爾德，德國W&H，意大利科林斯，奧地利蘭精公司，原日本三菱重工為代表，國產(chǎn)機(jī)組以佛山仕誠為代表。同樣，國產(chǎn)流延機(jī)組的生產(chǎn)方式與吹塑一樣，主要的核心部件來自于國外供應(yīng)商。目前此種生產(chǎn)工藝主要應(yīng)用在國內(nèi)的CPP行業(yè)，在七層共擠高阻隔性生產(chǎn)中也有少量的應(yīng)用。
進(jìn)口生產(chǎn)線中主要以廣東中山祥富的七層和十一層機(jī)組與常州海企塑業(yè)的九層機(jī)組為代表。
這兩種生產(chǎn)工藝在我國是最為常見的，由于吹塑工藝在產(chǎn)品平整度以及透明度方面不能與流延膜相比，但是其生產(chǎn)的高效率，設(shè)備投入低，低材料損耗量是流延工藝無法比擬的。
因此，在國外企業(yè)對吹塑工藝不足之處的改進(jìn)上，進(jìn)行了深入的研究與開發(fā)，主要體現(xiàn)在(1)模頭設(shè)計(jì)改進(jìn)，采用了獨(dú)特的平行多流道設(shè)計(jì)理念;(2)對擠出機(jī)放置的位置與角度上;(3)泠卻系統(tǒng)的改進(jìn)(以風(fēng)環(huán)與內(nèi)冷技術(shù)為主)(4)材料配方與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這四個(gè)方面。通過實(shí)踐證明，在薄膜的透明度，平整度，各層材料的厚薄均勻度上都達(dá)到或接近流延法的水平。如果國內(nèi)企業(yè)在高阻隔薄膜設(shè)備投入方面，2010年以后基本以吹膜為主。
吹塑法和流延法的比較
吹塑法和流延法是聚烯烴薄膜生產(chǎn)加工的兩種主要生產(chǎn)工藝方法。吹塑法較早應(yīng)用于薄膜的生產(chǎn)加工，因其生產(chǎn)工藝的局限性和產(chǎn)品無法克服的缺陷，二十世紀(jì)八十年代，一種更為先進(jìn)的薄膜生產(chǎn)加工工――流延法逐步發(fā)展起來，尤其是采用多層共擠的技術(shù)，使流延法的薄膜生產(chǎn)加工工藝得以大范圍的推廣和應(yīng)用，并以其高品質(zhì)的產(chǎn)品特點(diǎn)逐步應(yīng)用于各種物品的高檔次包裝中，而吹塑法由于其固有的缺陷，只能滿足于普通中、低檔次產(chǎn)品的包裝。
一、生產(chǎn)工藝比較
1、流延法比吹塑法更加適合應(yīng)用于多層共擠的薄膜生產(chǎn)加工，尤其當(dāng)使用多種不同材質(zhì)的材料進(jìn)行共擠時(shí)，流延法的生產(chǎn)工藝參數(shù)更易于控制，加工設(shè)備的關(guān)鍵部分――模頭的設(shè)計(jì)更能有效保證產(chǎn)品中各種材料分布的均勻性。而吹塑法的多層共擠模頭技術(shù)難度更大，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜且技術(shù)尚不夠成熟。
2、流延法的加工設(shè)備中，模頭至冷輥(成型至定型)的距離一般為10～20mm，熔膜簾很短且在真空吸氣罩、氣刀及定邊裝置的幫助下很快定型，產(chǎn)品質(zhì)量好且穩(wěn)定。而吹塑法由于熔膜有一個(gè)吹脹過程，并依靠空氣或水來冷卻定型。產(chǎn)品的定型時(shí)間過長且定型前的變化很大(一般吹脹4～7倍)。容易在熔膜階段受到外界和自身因素的影響，產(chǎn)品質(zhì)量控制的難度非常大且穩(wěn)定性差。
3、在原料的選擇上吹塑法和流延法也有較大差異，多層共擠時(shí)吹塑法要求盡量選用流動(dòng)性接近的材料來相互搭配，當(dāng)材料流動(dòng)性相差較大時(shí)，缺乏相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整，因而當(dāng)選定了其中一種材料時(shí)，與其共擠的其他材料沒有多大的選擇余地，這在很在程度上制約了多層共擠加工工藝優(yōu)勢在產(chǎn)品質(zhì)量上的體現(xiàn)，而流延法的加工設(shè)備通過對分流道的調(diào)節(jié)可以很輕松解決吹塑法中幾乎無法解決的問題。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)比較
1、吹塑法因有一個(gè)吹脹過程而導(dǎo)致產(chǎn)品的縱、橫向的分子受到不同程度的拉伸。產(chǎn)品的耐溫度性能和熱封性能都會(huì)受到較大影響，當(dāng)產(chǎn)品需要蒸煮消毒(如121℃蒸氣)時(shí)，成型中被拉伸的分子鏈?zhǔn)軣岷髸?huì)有明顯的回縮現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品嚴(yán)重變形，并且會(huì)大大降低熱封連接處的強(qiáng)度而導(dǎo)致漏袋現(xiàn)象。
2、流延法生產(chǎn)薄膜(又稱未拉伸薄膜)時(shí)，分子排列有序，產(chǎn)品冷卻速度快，有利于提高產(chǎn)品的透明度、光澤度及厚薄均勻性，且產(chǎn)品質(zhì)地較軟、較韌;抗沖擊性能、耐熱及低溫適應(yīng)性均好于吹塑法。
3、流延法的生產(chǎn)效率極高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好。生產(chǎn)過程中的廢料少，且較易實(shí)現(xiàn)在線回收邊、廢料，材料的利用率高。
4、流延法采用平模頭，模頭內(nèi)設(shè)有特殊滯留槽，能保證材料流動(dòng)時(shí)的均勻一致，并且通過模頭的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置可自動(dòng)控制模唇間隙的均勻性，控制精度非常高，較厚的薄膜可控制在±3%以下。而吹塑法采用的環(huán)形模頭及多層疊加的模芯，對加工精度和裝配精度要求非常高且特別難以控制，如果加工及配合精度有微小的誤差，無法通過調(diào)節(jié)來彌補(bǔ)，因此產(chǎn)品的厚薄公差基本在±10%左右，對于200μm厚的薄膜而言也就意味著最薄處為180μm而最厚處可能為220μm，在焊封制袋時(shí)，模具的間隙和熱封溫度無論如何調(diào)整都難以保證最厚處和最薄處都能達(dá)到必須的封合強(qiáng)度。漏袋現(xiàn)象在所難免，成品率自然很低。
5、對于熔體強(qiáng)度較低的材料，需采用下吹法、水冷定型。水份烘干不徹底或電暈層選料不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致電暈處理效果差或電暈衰減嚴(yán)重。影響印刷的油墨粘接牢度而導(dǎo)致脫色。流延法采用鋼制鑄片輥(內(nèi)通冷卻水)對薄膜冷卻定型，水分不與薄膜直接接觸。
6、對于需蒸煮(121℃蒸氣殺菌)的薄膜，無論流延法還是吹塑法都必須選用耐蒸煮級的原材料。非蒸煮級的材料蒸煮后會(huì)導(dǎo)致薄膜變硬、變脆及產(chǎn)生白化現(xiàn)象。既影響薄膜的外觀又會(huì)導(dǎo)致袋子的耐沖擊性和抗壓力嚴(yán)重下降，無法達(dá)到檢測標(biāo)準(zhǔn)和使用要求。
7、在塑料成型加工過程中，由于受熱分解或低分子淅出物極易在口模處產(chǎn)生殘留物的堆積。流延法可以很容易地清除而吹塑法膜泡內(nèi)的殘留物只能停機(jī)清除。不及時(shí)清除極易夾帶在膜中，造成內(nèi)容物中雜質(zhì)含量超標(biāo)或在薄膜表面產(chǎn)生明顯的劃痕。由于吹塑法本身產(chǎn)量低、開車?yán)速M(fèi)大，如頻繁開、停車單位生產(chǎn)成本大幅度上升。
三、投資費(fèi)用比較
1、由于吹塑法一次性投資少，廠房占地面積小，設(shè)備便宜，投資小見效快(設(shè)備加工周期短、安裝調(diào)試期短、輔助設(shè)備及設(shè)施少、要求低)。而流延法的設(shè)備、廠房及設(shè)施一次性投資非常大，是吹塑法的5至10倍。因而目前吹塑法的應(yīng)用較流延法顯得更多。
2、由于吹塑法受工藝條件限制導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)量小、單位生產(chǎn)成本高，雖經(jīng)不斷改進(jìn)和完善，仍難以取代流延法。這就是目前食品包裝基材膜中流延膜的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于吹塑薄膜的最根本的原因。