宽幅塑料流延薄膜技术及其装备
一、前言
尊敬的先生们/女士们
您们好!
我是广东仕诚塑料机械有限公司的总经理:张春华, 我们公司是专业从事流延膜生产线、PVB玻璃夹层薄膜生产线等设备研发和生产的企业。目前，是中国国内最早具备大规模生产宽幅为3500mm以上的超宽流延膜设备能力的企业。
自20世纪90年代以来，我国塑料机械制造工业一直处于高速、稳定的发展阶段。不仅在量上急剧增长，而且在质量上也得到了显著提升。目前，我国塑料机械制造工业正处于由制造大国迈向制造强国的关键时期。进入21世纪，我国塑料机械制造技术有了质的飞跃，产品在主要综合经济技术指标上取得了突破性进展。代表我国塑料机械制造水平的企业或产品，其制造技术已进入国际先进行列。总体上说，国产塑料机械制造技术已经接近国际先进水平。然而，为抢占市场国外同行正通过独资和合作办企业的方法进入中国，其对提高我国国产设备制造技术整体水平无疑是个机遇，但对国内企业来说也是一次挑战，如何应对这一挑战是我们面临的重要课题。此外，过度竞争、价格低廉、效益下滑，企业管理水平低下、营销理念落后及行业协会缺乏凝聚力、服务管理不到位等也是急需解决的问题。
今天我很荣幸能和各位嘉宾一起讨论“宽幅塑料流延薄膜技术及其装备”。
塑料薄膜按生产方法可分为流延薄膜、吹胀薄膜和拉伸薄膜三种。流延薄膜占世界薄膜总消费量的35% ， 主要有CPP薄膜、CPE薄膜、PVB夹层薄膜、PET薄膜等。目前，我国流延薄膜经过几十年来的积累，已经有了长足的发展，但与发达国家相比，国内用流延方法生产的高档薄膜在薄膜消费中的比重还很小。 二、流延薄膜的功能及用途
1、CPP 薄膜具有透明性好、光泽度高、挺度好、阻湿性好、耐热性优良、易于热封合等特点。CPP薄膜经过印刷、制袋，适用于：服装、针织品和花卉包装袋；文件和相册薄膜；食品包装；及适用于阻隔包装和装饰的金属化薄膜。潜在用途还包括：食品外包装，糖果外包装（扭结膜），药品包装（输液袋），在相册、文件夹和文件等领域代替PVC，合成纸，不干胶带，名片夹，圆环文件夹以及站立袋复合材料。
CPP耐热性优良。由於PP软化点大约为140℃，该类薄膜可应用于热灌装、蒸煮袋、无菌包装等领域。加上耐酸、耐碱、耐油脂性能优良，使之成为面包产品包装或层压材料等领域的首选材料。其与食品接触性安全，演示性能优良，不会影响内装食品的风味，并可选择不同品级的树脂以获得所需的特性。
2、CPE膜也就是聚乙烯膜，它的用途极为广泛。特点是造价低廉、防水性好、但阻气性差。低压聚乙烯延伸性小，抗拉强度大，可将包装袋制得很薄，但热封性能差些，不宜用作复合里膜。高压聚乙烯膜延伸性大，抗冲击力较好，但不宜用作油炸食品类和真实、蒸煮袋的复合里膜。
3、PVB夹层膜是由聚乙烯醇缩丁醛树脂与增塑剂按一定比例混合后挤出制得的薄膜，外观为半透明薄膜，无杂质，表面平整，有一定的粗糙度和良好的柔软性。PVB夹层膜厚度一般为0.38mm、0.76mm和1.5mm三种，对无
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机玻璃具有良好的粘结性，具有透明、耐热、耐寒、耐湿，机械强度高等特性。
PVB夹层玻璃由具有安全、保温、控制噪音和隔离紫外线等多项功能，广泛应用于建筑、汽车等行业。采用特殊配方生产的PVB玻璃夹层膜在航天、军事和高新技术工业等领域也有着广泛的应用,如用于飞机、航天器，军事仪器，太阳能电池和太阳能接收器等，在工业领域应用于复合减震钢板等。
4、PET彩虹膜，抗拉强度极高，抗冲击力差，透明度高，阻氧阻气性好，但不耐日晒、水蒸气透过性小，可作为一种包装或装饰材料单独使用，也可作为基材与其它材料复合。主要用于印刷品、文具、礼品、纺织品等装饰物，但不宜作蒸煮袋。
如上所述流延膜生产工艺一般采用T型模头法，这种制法特点为： （1）流延法省去管膜法的吹膜阶段，容易开车，废料少；
（2）流延法生产时，化学分子排列有序，故有利于提高薄膜的透明性、光泽及厚薄均匀度，适合于高级包装； （3）流延部分采用电动的上下摆动和前后移动结构，操作简便； （4）电晕部分采用风冷和水冷方式，产品不易变形。
挤出机先将原料树脂熔化，熔融树脂经机头流延到表面光洁的冷却辊上迅速冷却成薄膜。经厚度测量、牵引、电晕处理、展平后，切去边缘较厚的边料，再次展开并收卷为薄膜卷。 三、流延膜生产工艺的要点：
T型机头是生产关键设备之一，机头设计应使物料沿整个机唇宽度均匀地流出，机头内部流道内无滞留死角，并且使物料模具有均匀的温度，需考虑包括物料流变行为在内的多方面因素。要采用精密加工机头，常用的是渐减歧管衣架式机头。冷却辊的表面应经过精加工，表面粗糙度不大于0.15mm ，转速应稳定，动力平衡性能应良好，以免产生纵向的厚度波动。采用β射线或红外测厚仪对薄膜厚度进行监测，以达到满意的厚薄公差。要生产合格的流延薄膜，不仅要在原料上调节工艺，而且要掌握好加工工艺条件。
对薄膜性能影响最大的是温度。树脂温度升高，膜的纵向(MD)拉伸强度增大，透明度增高，雾度逐渐下降，但膜的横向( TD) 拉伸强度下降。比较适宜的温度为230～250℃。冷却辊上风刀使薄膜与冷却辊表面形成一层薄薄的空气层，使薄膜均匀冷却，从而保持高速生产。风刀的调节必须适当，风量过大或角度不当都可能使膜的厚度不稳定或不贴辊，造成折皱或出现花纹影响外观质量。冷却辊温度升高，膜的挺度增加，雾度增大。 冷却辊筒表面若有原料内部添加物析出，必须停机清理，以免影响薄膜外观质量。流延薄膜比较柔软，收卷时必须根据膜的厚度、生产速度等因素调整好压力和张力。否则会产生波纹影响平整性。张力选择要根据产品的拉伸强度大小而定，通常收卷张力越大，卷取后的产品不易出现卷筒松弛和跑偏现象，但在开始卷取时易出现波纹，影响卷平整。反之，卷取张力小，开始效果好，但越卷越易出现膜松弛、跑偏现象。因此，张力大小应适中，并控制张力恒定。
四、多层共挤流延膜的工艺特点：
为了提高薄膜性能，降低成本，满足用户多种用途和高性能要求，多层复合膜发展很快，尤其在生活水平相对高、重视环境保护、要求延长食品保质期和质量的发达国家。多层共聚流延膜也是其中的一种多层膜，改变了
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CPP薄膜产品性能单一、不能满足市场多方面要求的问题和弊端。
1、通用型：多层共聚流延膜可根据不同用途、设计不同的如用于自动包装机上的面包包装、衣料(特别是内衣、裤) 包装、水果包装等，或用于与印刷后BOPP膜复合成BOPP/CPP二层膜，用于衣料、干燥食品(如快餐面袋、碗盖等) 包装，通用型的结构是共聚PP/均聚PP/共聚PP或均聚。
2、金属化型：要求产品表面对蒸镀金属(如铝) 具有极强的附着强度，蒸镀后仍能保持较好的尺寸稳定性和刚性，另一表面具有较低的热封温度和较高的热封强度，金属化型的结构亦为共聚PP/均聚PP/共聚PP。
3、蒸煮型：用于蒸煮的二层共聚CPP，能承受120℃和15MPa压力的蒸煮杀菌。既保持了内部食品的形状、风味，且薄膜不会开裂、剥离或粘结，并具有优良的尺寸稳定性，常与尼龙薄膜或聚酯薄膜复合，包装含汤汁类食品以及肉丸、饺子等食品或食前加工冷冻食品，蒸煮型三层PP膜结构为共聚PP/共聚PP/共聚PP。
4、高温蒸煮型：包装烧鸡、烧排骨和果酱、饮料需121～135℃高温杀菌的三层共聚CPP膜，其中共聚PP要求比一般蒸煮型用共聚PP性能更好。除三层膜外，还有流延阻隔性五层包装，其结构为：PP/粘合剂/PA/粘合剂/共聚PE；PP/粘合剂/PA/粘合剂/ EVA；PP/粘合剂/EVOH/粘合剂/PE；PP/粘合剂/ EVOH/ 粘合剂/ EVA；PP/粘合剂/ EVOH/粘合剂/ PP。
五、现阶段我国CPP 生产设备情况
我国从80年代中期开始引进国外的流延膜生产装置，大多是单层结构，属初级阶段。进入90年代后，我国从德国、日本、意大利、奥地利等国引进了多层共聚流延膜生产线，是我国流延膜工业的主力军，其最小生产能力为500t/a，最大生产能力达6500t/a。引进的主要设备厂家为德国Reifenhauser、Barmag、Battenfeld公司，奥地利Lenzing公司，日本三菱重工公司、日本制钢所、日本摩登机械设备公司、意大利Colines、Dolci公司等。
进入21世纪，我国的流延膜设备生产企业，在二十几年来的不断学习与积累基础上，已经有了长足的发展，国产流延膜设备的各项技术指标均已基本达到国际先进水平。例如：广东仕诚塑料机械有限公司于2003年6月推出自主创新，宽幅为2500mm的三层流延薄膜生产线；同年10月又推出宽幅为3000mm的三层流延薄膜生产线。2004年广东仕诚公司逐渐迈向成熟，于当年2月推出宽幅为2500mm的五层流延薄膜生产线，5月推出宽幅为3500mm的三层流延薄膜生产线，6月推出了国内首条PVB玻璃夹层膜生产线，又于9月推出宽幅为4500mm的三层流延薄膜生产线。经过一年多市场与时间的洗礼，广东仕诚塑料机械有限公司已经成长为行业的领航者，于2005年3推出了更加精密、配置更高的新一代PVB玻璃夹层膜生产线，并通过技术监督部门的技术鉴定，各项技术指标均达到国际先进水平，标志着国产PVB玻璃夹层膜生产线已经走向成熟。在流延设备方面，广东仕诚公司已经成长为国内仅有的，有能力生产超宽、高精密流延膜设备的企业之一，并于2005年5月推出宽幅达5000mm的三层大型流延薄膜生产线，届时在第十九届中国国际塑料橡胶工业展览会中，将现场展示5000mm超宽流延膜生产线的“收卷” 部分，并作现场推介，欢迎各界朋友莅临指导。随着广东仕诚塑料机械有限公司等一批国内企业的崛起，中国流延膜设备一定超越国际领先技术，并进一步完善产业化生产。 六、总结
随着国产设备的不断成熟，进入流延薄膜生产的门槛也随之降低。据有关部门统计，2004年我国流延薄膜市场需求增加到约27万吨。在市场需求的刺激下，去年流延薄膜的全国产量同比增长18％。目前全行业光引进
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的流延薄膜生产线就已超过60台套，总生产能力达到20万吨以上，预计2005年仍将保持这一强劲的增长态势。 但同时，业内人士预测，随着我国流延薄膜新建和在建项目的纷纷投产，2005年流延薄膜的产能的大幅提高，新一轮的价格战将迅速拉开阵势。如果这一预测成真，那么，走自主创新之路，合理选择设备，开发差异化、专用化产品将是流延薄膜企业避免市场恶性竞争的唯一办法。
据统计，从国外引进一条5层共挤设备约需资金5800万元，总投资在8000万元左右。若没有市场作支撑，或市场发生变化，势必造成巨大的投资损失。而目前同吨位国产设备的生产线的投资只有进口线的1／8左右，而且技术指标、功能与进口设备相差不远，在性价比方面的优势已得到国外同行的认同。因此国内企业不能盲目迷信国外的大型设备，只有投入产出比相宜，在尽可能短期内能够得到良好的投资回报率，这才是最明知智的投资。
随着我国宏观经济调控政策实施，今年中国GDP增长短期内有所放缓，但流延薄膜仍属朝阳工业，未来几年市场需求仍将保持12％～17％的快速增长，但国内流延薄膜企业仍要认真调查研究市场，理性投资。
谢谢各位，祝大家身体健康！
我们公司将在2005年6月21日至24日举办的第十九届中国国际塑料橡胶工业展的B332展位中，现场展示5000mm超宽流延膜生产线的“收卷” 部分，欢迎各界朋友莅临指导。
附：第十九届中国国际塑料橡胶工业展览会
展出时间：2005年6月21日—2005年6月24日 展出地点：广州国际会议展览中心（广州琶洲） 展位号码：B332（广东仕诚塑料机械有限公司）
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