流延生产工艺
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第173页（3765字）
铸片是指熔融塑料在压力的推动下，强行通过平缝口模，并在外力(如静电、气流等)作用下，使熔融塑料迅速贴附在冷鼓(即流延冷却辊)表面上，制成固体片材的过程。
铸片方法有两种：聚合后直接铸片和挤出重熔铸片法(简称“挤出铸片法”)。前者包括了聚合物的合成(属于“反应挤出”的范围)，目前很少有厂家使用此法。后者为各厂家通用的铸片方法，此法是利用挤出机螺杆旋转产生的压力和剪切力、利用塑料与料筒及螺杆的摩擦热和料筒外部传入的热量，将聚合物充分地混合、塑化、均化并强行通过机头的口模，在冷却转鼓上实现铸片。
(一)流延PP(CPP)薄膜及生产工艺条件
1．树脂的选用
一般选用挤出级PP树脂，MFR在10～12g／10min。树脂的型号根据薄膜的用途选定：例如，耐140℃以上高温蒸煮杀菌级薄膜，应选用嵌段共聚PP树脂；普通包装级薄膜可选用均聚PP树脂。
2．温度
挤出温度：现以机头宽1．3m用Φ120mm的单螺杆挤出机组成的生产线为例，挤出温度见表8－1。
表8－1 CPP薄膜的挤出温度 单位：℃
表8－1中的第5段是排气抽真空段，所以温度偏低。适当地提高挤出温度，可提高透明度与强度。按上表的工艺参数执行，机头处的塑料温度可达240℃左右。
冷却辊表面温度：冷却辊表面温度的高低直接影响铸片结晶度的大小。温度较低时结晶度小，薄膜的透明度好，拉伸强度高；但温度太低会增加制冷费用，此温度一般控制在18～20℃。
3．速度
螺杆转速为60r／min，牵引速度可达80～90m／min。适当地提高牵引速度会增加薄膜纵向强度和挤出产量，但牵引速度太快会降低薄膜的透明度。
4．气刀控制
气刀与冷却辊之间的距离应尽量小，整个机头宽度内，气刀与冷却辊之间的距离应相同，气刀风压应均匀。
5．收卷张力
收卷张力一般为100N。收卷张力不能太大，否则薄膜卷取太紧，不利于收卷与分切；张力太小，薄膜卷不紧，边缘不整齐。在生产过程中，卷取张力按设定的值自动由力矩电机控制，以保证卷取质量。
6．电晕处理
经过电晕处理的CPP薄膜，其表面张力可达40～120mN／m。表面张力也不能太大，否则薄膜会发脆，力学强度下降。应当注意：电晕处理后的薄膜，其表面张力随时间的增长而下降。
7．CPP薄膜的品种
CPP品种较多，可分为蒸煮级和非蒸煮级两大类。蒸煮级CPP主要用作蒸煮袋内层材料。非蒸煮级薄膜主要用作各种包装膜。CPP薄膜目前尚无国标与部标，其物理机械性能可参考PP吹塑薄膜标准GB1956－94。
(二)流延PE薄膜及生产工艺
1．薄膜、原料与设备
●薄膜：PE流延薄膜比吹塑薄膜的透明度好，厚度均匀性好，膜的幅度为1～2m，厚度范围为0．005～0．1mm。
●树脂的选用：选用MFR为3～8g／10min的LDPE树脂。
●设备选用：一般选用Φ90～150mm的单螺杆挤出机，L／D为25～28，螺杆的几何压缩比为3．0，螺杆结构为计量型。
机头多采用支管式结构，支管直径为30～50mm，模唇间隙为0．3～1．0mm，其余设备与CPP相同。
2．生产工艺条件
●挤出温度：PE流延薄膜挤出温度见表8－2。
表8－2 PE流延薄膜挤出温度 单位：℃
●冷却辊温度：冷却辊温度一般为20～40℃。
●气刀位置：气刀与冷却辊的距离一般为30～50mm，气压应该分布均匀。
●电晕处理：经电晕处理后的薄膜，其表面张力≥4mN／m。
3．品种与标准
●LDPE薄膜：主要用于建筑及各种防水材料、干复合材料热封基材。此膜目前尚无国标与部标，其主要物理机构性能参考指标为：拉伸强度≥20MPa；断裂伸长率≥300%；冲击强度≥1000N·cm／cm2。
LLDPE流延薄膜有以下两种。
①自粘性保鲜薄膜。该薄膜是LLDPE为主要原料，加入一定比例的粘性树脂经挤出流延制成。此薄膜能适当地透明氧气和二氧化碳气体，可保持生鲜食品的色泽和固有风味。此薄膜伸缩性强，具有弹性和自粘性，使用方便。此薄膜执行GB10457－89；薄膜厚度为0．006～0．021mm。
②自粘性缠绕薄膜。此薄膜与保鲜薄膜属同一类型产品，主要用于商品箱外包装；此薄膜一般比较厚，一般为0．02～0．03mm；该薄膜目前尚无国标与部标。
(三)流延PA薄膜及生产工艺
1．流延PA薄膜及其所用的原料
PA薄膜具有强度高、韧性好、透明度好、耐热和耐寒性好等优点，可在－50～180℃的范围内使用，可用作高温蒸煮材料和冷冻包装材料；它还具有阻隔氧气性好的特性，是一种阻隔材料。
用以生产薄膜的PA品种主要有：PA6、PA12、PA66等，包装肉制品及香肠，要求透氧率为20～80cm3／m2·24h，PA6是理想的这种包装材料。
2．生产设备
●挤出机：一般用Φ90～150mm单螺杆挤出机，L／D为28～35，螺杆的几何压缩比为3．4～4，用混炼型螺杆。
●机头：多采用支管式机头，模唇定型段长度比CPP稍长些。
●冷却装置：PA薄膜的冷却装置与CPP不同，要分两步冷却。流延辊为油冷辊，辊筒内通热油，辊筒表面温度为90～100℃。然后用水冷却辊冷却，将薄膜冷至室温。如果采用CPP迅速冷却方法，PA薄膜褶皱严重，得不到平整度好的产品。
●其它设备：其它设备与CPP基本相同。
3．生产工艺条件
现在PA6为例，用Φ90mm的单螺杆挤出机，L／D为32，螺杆的几何压缩比为3．5，用MFR为1．8～2．0g／10min的PA6(日本东立公司CM1021－XF)，生产工艺条件如下。
●挤出温度：流延PA6薄膜的挤出温度见表8－3。
表8－3 流延PA6薄膜的挤出温度 单位：℃
●冷却温度：第1冷却辊的表面温度90～100℃，第2冷却辊的表面温度20～40℃。
4．产品质量标准
流延PA薄膜目前尚无国标与部标，以上所生产的流延PA6薄膜实测的主要物理机械性能如下。
薄膜厚度：30μm；纵向拉伸强度：70MPa；纵向断裂伸长率：280%；横向拉伸强度：60MPa；横向断裂伸长率：260%。