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三层共挤重包装膜生产线通过广东省级鉴定

我国广东省一家塑胶设备企业自行研制的M3B—900QA三层共挤重包装膜生产线，经安装调试及用户连续性试运行生产，运行稳定，性能良好；薄膜制品分层明显，无混料现象，厚薄均匀，物理及机械性能(包括断裂拉伸强度、撕裂强度、落镖冲击强度等)良好，产量高、能耗低，用户电镀挂具满意。该生产线已于前不久通过了广东省科技厅组织的科技成果鉴定。鉴定委员会—致认为，该生产线为国内首创，技术水平处于国内领先地位。

随着我国经济的持续发展，各行业对重包装袋用吹塑薄膜的需求量日益增多，应用范围也不断扩大。特别是近两年来，塑料合成树脂生产装置的生产规模不断扩大，生产能力大大提高，而传统的复合编织袋必经塑料薄膜吹塑、拉丝、塑料淋复(淋膜)、印刷、分切、封切选择电子万能实验机的时候制袋等一系列复杂的工序，而且生产能力低，同时由于传统的复合编织袋强度低、对水份的阻隔能力差，包装制品容易破损，因此无法满足合成树脂大规模生产包装的需要。为了满足大规模生产合成树脂自动包装线的高速装填、大型储运和自动码垛的需要，国内开始引进一种能够实现连续性一次自动成型——开口充料——加热封口等多道工序和作业过程的新型重包装膜产品，该产品不仅大大提高了包装效率，而且制袋工序简化，只需共挤吹塑、(或离线)印刷、封切制袋，同时也大大降低了综合包装成本，而且适用于含水量控制严格的PA、EVOH、PVA、PET等合成树脂的包装。同时，由于重包装膜原料主要为低熔融指数的LDPE和LLDPE、MLLDPE、MDPE，易于回收和原料的循环使用，所回收废弃料经二次造粒能保持良好的力学性能指标，可以加工比较重要的塑料制品，满足环境保护和资源充分利用的要求，并且在包装、贮存、运输、防潮和外见等方面具有更高的综合性能，在欧洲等发达国家已成为通用的重包装材料，国内的大型石化企业也全都要求采用这一新型包装方式。这种新型的重包装材料不仅能满足石化行业产品现代化包装的需要，对于大米、大豆等农副产品、农药、化肥、日用化下产品的包装也具有广阔的推广前景。

机器的主要结构

M3B-900QA三层共挤重包装膜生产线主要由两部分组成，一部分为吹膜线，主要由自动计量系统、三台单螺杆挤出机、液压换装置、三层共挤机头、冷却系统、旋转牵引系统、厚度检测系统、收卷机和电气控制系统等组成；另一部分为印刷线，主要由放卷机、电晕处理机、四色双面印刷单元、压纹插边单元和收卷机等组成。各种原料和添加剂经计量后，按设定比例自动加入料斗，进入挤出机中熔融，挤出的熔融树脂进入环形模头形成膜管挤出，从模头中心的冷却风管吹入压缩空气，将膜管吹胀到设计要求的筒状薄膜(称为膜泡)。经内部和塑料油墨外部空气冷却后进入人字夹板将膜泡折叠，通过薄膜旋转牵引装置将折叠后的薄膜经空转导辊引至收卷机，卷起后的膜卷装入印刷线的放卷机放卷，先进行电晕处理，然后经印刷、压花、折边、收卷包装出厂。

主要技术参数：

制品最大宽度(折径)：750mm

制品厚度：0．15～0．25mm

最大产量：180kg／h

制品厚薄均匀度≤±6％

制品宽度误差≤±5mm

制品结构：A／B／C(25％／50％／25％)

插边深度：(mm)±5mm

吹膜最高机械线速度：45m／min

印刷、压纹和捅边机械线速度：50m／min

最大收、放卷直径：①1500mm

印刷装置色组数：4组(可任意组合)

4、主要原料及制品结构

原料：吹膜级LDPE、LLDPE、MLLDPE、MDP汇线桥架E以及加工助剂。

制品结构：A／B／C(1／2／1)

关键技术

1．重包装膜用原料的挤出系统

(1)过去人工称重、混合加料方式设备简陋、混合不均匀，现在应用多组分自动称重喂料系统，不仅解决了上述问题，而且在确保薄膜纵向质量方面也发挥了重要的作用。其工作原理是将原料通过真空传送到各个重力料斗，采用减重原理，确定各种组份的给料量。通过给料量测量值和工艺设定的目标值比较，系统计算和控制挤出螺杆的转速。当挤出量由于生产目标或工艺改变时，系统同时重新计算给料速度百分比，从而保证给料量。

(2)重包装用膜所使用的树脂融融指数较低而且通常要求加入爽滑剂、阻透剂、抗静电剂等多种改性剂，这些树脂在一般的螺杆加工过程中，由于长的时间承受较高的剪切作用，料温不断上升，容易造成挤出物料过热分解。为了解决这一难点，采用合适的屏障段和分散混炼设计，既保证两种类型树脂的充分剪切，又使熔体温度得以控制。

(3)传统三层共挤摸头一般采用侧向进料结构，加上加工设备简陋，因而无法确保制品的厚薄均匀度，采用无死角流道结构；流道孔的大小、射料孔的分布、流道间隙都通过精确的计算，电脑模拟试验。模头采用先进的加工设备加工，从加工工艺上保证了各层之间的配合间隙；同时流道表面也达到较高的加工质量，保证流道的光滑、顺畅。另外，模头材料采用进口合金钢，为加工质量和使用性能提供保证；加热元件材质采用陶瓷，使模头受热充分、均匀，有利于料流的塑化。

2．冷却系统

由于重包装用膜一般厚度较厚，在0.15～0.25mm之间，比普通包装膜要厚得多，如何有效解决薄膜的冷却是项目成功的关键，一般包装膜设备采用普通的冷却风环和室温空气冷却，很难满足成型的要求。本机从四个方面有效解决了这一难题。

(1)双风口负压风环主要由风室、上下两个独立的出风口和一组可调护风圈组成。下风口预冷却刚挤出的管坏，消除口模真空度，形成膜泡不粘贴风环壁的气垫层，使熔融管坯初始吹胀及初始担伸时得到冷却。上风口气量大，快速冷却膜泡，并起到托扶模泡的作用。护风圈上开没有小孔，负风压形成第三冷却，令膜泡更稳定，冷却效果更佳。

(2)IBC膜泡内冷系统是多层共挤阻隔等功能薄膜生产的重要部件，因此，我们直接把企业非常成熟的IBC膜泡内冷技术应用于项目，达到连续地把膜泡内的热空气排出、带走由于塑料加热而产生的气态分子物质同时吹进等量的冷空气、控制膜泡内部温升及膜泡快速冷却、提高薄膜产量、透明度以及物理、机械性能、净化膜泡内空气、提高薄膜表面卫生指标等目的。

(3)三辊式牵引装置通过使用冷却水对辊筒的冷却从而对薄膜进行有效冷却，极大地提高了成型的速度。

(4)系统还采用制冷空气代替常规室温空气对薄膜内部和外部的进行冷却。制冷系统主要由冷水机、冷却塔、空气热交换器等组成，鼓风机的风经热交换器获得制冷空气，温度一般在15℃左右，并配有风压压力和温度显示。

3．水平式薄膜旋转牵引系统

目前已得到全球众多静脉输液器制造商的认可

采用国际先进水平式薄膜旋转牵引的新技术。系统采用扇形齿轮传动、气垫辊、橡胶螺旋张力展平辊等结构，旋转的人字板装置夹膜元件采用防粘喷涂的铝合金平衡滚动辊筒和精制红木栅条双层可调试结构，适应于不同气温条件和摩擦系数颜料薄膜的生产；第一、二牵引装置之间采用速度和张力模式进行自动控制，保持薄膜膜路平整运行。通过水平式薄膜旋转牵引系统以±360*的转角缓慢地把薄膜的微量厚薄点呈左、右螺旋线均匀地分布在膜卷上的各个部位，所产生的薄膜表面平整，膜卷圆住精度高、外观质量良好。

4．双超声波中心纠偏装置

由于受旋转牵引系统摆动结构的作用，薄膜在运动过程中会产生一定的偏离膜路中心左右的现象，为使膜卷端面整齐，配套薄膜纠偏装置纠正薄膜的膜路。由于传统结构的薄膜光电纠偏装置往往在纠偏过程中会发生薄膜的轻微皱褶，影响薄膜质量。为了保证高明度度薄膜制品的有效纠偏，采用当今国外先进的双超声波中心纠偏装置纠偏薄膜，达到膜端面整齐，薄面平整，避免皱褶，保证制品质量。

5．收卷机

目前国产和包装塑料薄膜吹塑设备基本是采用手工操作的薄膜收卷机，技术十分落后。为了使本机达到一定的自动化和先进程度，收卷机通过独立的研究与开发，具有薄膜张力控制、双剖双膜、切边及分切、长度自动计量、自动跟踪、高速“飞刀”自动断膜、自动换卷、自动卸卷等功能，达到保证薄膜制品的收卷质量的目的。另外由于重包装袋用薄膜的厚度比其它包装膜厚得多，收卷同样长度的重包装膜将比其它包装膜的卷径大了将近一倍，为了解决这一问题，收卷机在设计时充分考虑了大卷径的需要。

6．多色双面印刷单元

普通的凹版印刷机只能实现单面印刷，而且凹版印刷在印刷种类较多的情况下必须配套多种印刷辊，即占用场地又增加成本。本机使用卫星式柔版印刷机，其特点整卷印刷改变印刷长度无需更换辊筒、齿轮，真正实现万能尺寸印刷制袋，具有印刷稳定、成品率高、套印精确、字图清晰等特点，而且生产效率高、一次工艺双面印刷、生产成本本低、易操作等优点。

7．压纹机

为适应大规模生产的需要，重包装袋用薄膜的表面要求带粗糙的花纹，既可使被包装物的堆码层多、方便运操作进程中装备4周严禁站非操作人员输，还可节省仓储面积。压纹机就是为适应这一需求而设计的。在膜泡的内、外面布置压辊，内压辊的辊面有凸起，外压辊通过气缸和手轮的调节压紧膜面，使膜面从内向外产生粗糙的花纹。同时，压纹的位置也可通过导辊支架调节。

8、重包装薄膜的生产工艺

由于重包装膜要求高强度、阻透性、耐寒性以及便于后续工艺包装机的热封、冷却和码垛等不同目的，在加工过程需加入爽滑剂、开口剂、阻透剂、抗静电剂等多种改性剂，另外对于特殊环境因素条件如严寒、高温或强紫外线地区需要加入特定的添加剂等。因此，在吹制的过程中根据不同的工艺配方，经过多次的试验解决了重包装袋用薄膜的各种要求。同时为方便工艺调节及挤出过程技术状态的监控，在换装置前后需设置高温熔体压力、熔体温度传感铁路配件器。

9、电气控