向九层吹塑薄膜发起挑战(二)

模头的差异 　　大多数9层模头是层叠型或圆盘型模头，其他一些属于螺旋轴心模头。这两类模头都有其自身的优点和弱点。例如，通常的9层阻隔膜结构其芯层为PA/EVOH/PA，阻隔层之间不存在连接层。Brampton公司的圆盘型模头能够隔绝各层间温度，保持PA温度在230℃～250℃之间，而EVOH温度控制在175℃～205℃之间。然而Gloucester公司的螺旋轴心模头就没有层间隔绝温度的功能，所以接触金属模具表面的EVOH可能达到260℃。螺旋轴心模头依靠缩短加工时间以防止敏感的树脂例如EVOH等发生过热的现象。圆盘型模头的缺点是水平螺纹和层叠的高度会造成比螺旋模头更长的流道，因此总的来说，这两种模头的区别就在于流道长度。所有各层，如尼龙层和EVOH层在到达模头出口之前会结合在一起。对于螺旋轴心模头来说这个距离是8in.，对于圆盘型模头来说是18in.。 　　叠模在理论上能够通过优化各个圆盘以改变薄膜的各层。实际上，这是不可能的。 　　Gloucester公司的螺旋模头更难于改变薄膜各个层间的结构，尽管在理论上那是可能的。当客户希望改变模头最初的设计结构时，Gloucester公司20in.模头必须在出厂1年之后才能进行改造。 　　一些9层模头的流动通道被优化到只有2种或3种不同的结构。例如，可能某一层专门为尼龙或者LLDPE设计的。也有一些模头能够在每一层加工各种不同的树脂。Optimum Plastics公司在9层吹膜生产线市场上具有强大的竞争力，其生产线共挤出阻隔层材料包括尼龙、EVOH、PP甚至PET。该生产线能够在任意一层加工阻隔层或者粘接层。 　　Optimum Plastics公司能够生产5组结构、50种9层薄膜产品，其可变因素包括尼龙置于哪里，厚度是多少以及不同种类尼龙的选择等。 　　Optimum Plastics公司也利用很高的夹膜框来冷却尼龙，振荡牵引和柔性卷取机的应用使生产线能够处理柔性、延展性或者刚性薄膜。由Reinhold定制的卷取机能够卷取直径达15in.的巨大卷筒。 　　尽管膜泡内冷却是提高吹膜产量的常用技术，但它不能总是被用于9层膜当中。如果尼龙层位于或接近膜泡的内表面，那么膜泡内冷却就可能太快地冷却尼龙，从而尼龙不会与下一层附着在一起，这将导致薄膜的分层。其中的一种解决方案是在膜泡内冷却中利用工厂用压缩气体，而不是冷却气体。如果有多达3、4条的不同霜白线存在，那么9层膜利用膜泡内冷却就变得十分复杂。建造9层新结构的操作人员应当把膜泡内冷却感应器放置在最低位霜白线的正上方，并逐步发展直至膜泡“呼吸”停止。 试验与失败 　　开发新型9层薄膜产品的最大问题是要熟悉哪些树脂具有合适的流动性并能够结合在一起。例如，当低粘度的尼龙或EVOH薄层与粘性大的聚烯烃层贴合时，就可能产生界面不稳定，从而导致薄膜中出现难看的波纹或锯齿状图案。 　　Macro Engineering公司总裁Mirek Planeta先生称流动性模拟可以在设计9层薄膜产品时节省大量的时间。Macro Engineering公司提供的9层膜生产线具有Pro/Process模拟软件。因为这套电脑软件是专为Macro Engineering公司的生产线定制的。加工商输入树脂类型以及想要运行的厚度，Pro/Process就能够预见到问题并提供相应的解决方案。当然模拟并不能总是得到完美的结果，因为在9层薄膜中所用的所有材料都是混合物，而混合树脂的流变指数难以被确切地测定。 　　匹配熔体弹性可能和匹配熔体粘度同等重要。两种相邻材料的伸长性能不应该相差太大，弹性强的树脂在与不易伸展的材料结合时可能引起界面的不稳定。 　　一般来说，开发新型9层阻隔膜会产生出许多有价值的废料。这也是为什么9层薄膜生产商不愿意尝试新的膜结构的原因，除非该产品按照估计的可能市场规模下，其成本是合理的。 “极端的”材料处理 　　9层的材料处理系统必须进行小心布置，因为它们可能会处理30～40种不同的成份。两台挤出机通常要比其他的略大，并能混合5～6种成份。其他七台挤出机有着2～4台料斗。Optimum Plastics公司按字母顺序对其9台挤出机贴上标签，按数字顺序对每台加料斗贴上标签。散料挤出机A有A1、A2、A3、A4和A5五台料斗，它们与对应的有记号箱子或料仓喂料管相联接。在加拿大运转的一套9层吹膜生产线有着同样精心制作的材料处理装备，第二层和第八层为散料层，每台2.5in.口径挤出机带5个料斗，其余7台挤出机（2in.）每台针对阻隔层和联结层有3个料斗，一般由散料箱加料。 　　在这样的装备中更换树脂可能是非常困难的。聚烯烃的清洗很容易，但由尼龙、EVOH或离聚物变换到其他树脂，清洗工作就变得相对复杂。而且这种清洗是针对所有的9层来进行的，通常需要花半个小时到几小时来清洗一层，这样就会产生大量的废物。 　　在清洗过程中，尼龙是最大的困扰。少量的尼龙甚至是一些胶粒，也可能在尼龙材料转换成PE时被留在挤出机内。因为PE的运行环境温度要比尼龙低得多，所以尼龙粒料不会熔化，而会粘在流道内某个地方。停滞的材料会分解，并出现黑斑，这需要花几天甚至一周的时间来调整。 信息来源于：中国塑料化工机械网