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软包装机械制造商的创新解决方案
塑料讯：在当今原材料价格和能源价格同时居高的情况下, 困扰包装薄膜生产厂家的首要问题是如何控制成本, 提益。众多的薄膜机械制造商为此研发出多种更具经济效益的加工生产设备, 以适应市场发展动向, 满足客户的需求。
德国温德默勒与霍尔舍公司（ W&H） 是世界柔性包装机械制造业的*。公司座右铭: 创新源于热情, 在130 多个国家有超过5000 家客户。
W&H 公司的CEO Jürgen Vutz 博士说“: 如同其他工业的发展状况一样, 软包装机械制造行业正面临着持续增长的化竞争, 以及前沿技术成果的挑战, 软包装生产厂家迫切需求新的技术解决方案, 以提高包装产品的质量、生产率、效益等等。”
位于W&H 公司总部的挤出实验室, 展示了配备新一代挤出螺杆的9层模头- MAXICONE 和3 层模头-MAXICONE C 挤出系统。新一代挤出螺杆具有提高产品生产率、改善熔体质量的优点。新型MAXICONE 9层模头可应用于加工生产阻隔性薄膜, 即使有膜层厚比率的共挤复合膜也容易加工生产。新式MAXICONE C 型3 层模头的突出亮点在于, 与先前出品的模头型号相比, 可缩短装拆模头时间, 获得更高的生产率, 同时适用于加工具有膜层厚比率的复合薄膜。
W&H 公司制造出品有多种的挤出吹膜机、流延薄膜生产线、薄膜收卷装置等, 在范围内成为了高质量薄膜的同义词。
FILMEX 流延薄膜生产线是基于冷却辊技术来工作的。也就是说, zui多达9 层的熔体流在冷却辊上, 在瞬间被冷却, 使薄膜具有出色的光学和机械特性。目前市场上所有的聚合物, 如PP、PE、PA、EVOH 及中间层粘合物均可在FILMEX 上进行加工处理。冷却辊系统可配备双或单真空箱, 气刀, 具有不同的自动化程度和滚筒表面设计方式, 这个模块式的特点保证了所有生产操作可能性。
FILMEX 在细节上的创新, 如悬臂式3 辊清洗系统, 取代以前的平滑清洗辊有节奏地升上升下, 可消除膜痕, 改善薄膜质量。而FILMEX 的经济性可以通过其他模块而提高, 如受保护的模嘴启动调节装置PROFILE BOOSTER 能够缩短开机时间, 或用便宜的材料进行薄膜料带包边。
FILMEX 还配有*的加工自动调节系统OPTIFIL PLUS, 带整套机器的通用操作程序。通过PROCONTROL TS 操作控制柜, 图像式的操作平台, 用户可以用接触式屏幕对生产线进行中心式控制。
无论是阻隔膜、PP 膜、还是缠绕膜、特殊用途膜, 如表面保护膜或卫生用品膜, 无论是单功能设备还是通用型生产线, FILMEX 都可以借助其模块式的特点, 根据客户的要求而特定设计。
FILMEX 流延薄膜生产线装配有: 节省材料的薄膜边缘封铸装置、配备高扭力驱动的重新设计型骤冷辊, 以及光滑屏障型螺杆（ SMB） 。VAREX 吹膜生产线配有品种繁多的吹膜机头, zui大可生产9 层薄膜, 所有吹膜机头都可以和久经实践考验的自动调节系统OPTIFIL P 相匹配。迄今为止, OPTIFIL 系统已卖出650 多套, 其薄膜后续加工的特性, 并且性能稳定不变。薄膜薄厚均匀度自动调节系统OPTIFILP2, 膜筒内冷却, 多功能回旋式并带有直接驱动式转向辊的薄膜牵引装置MULTINIP, 粒料称重配比系统等等都是VAREX 吹膜线的基本特征。在对高粘性薄膜、极软的或有表面粗糙度的薄膜进行膜厚测量时, 非接触式薄膜测厚模块K- NOSTIC 和同样非接触式的膜筒定径框NOSTIC AIRCAGE 有了用武之地。在生产中, 所有模块都通过跨系统的操作方案PROCONTROL TS 及取向于客户的模块式自动化系统OPTIFIL PLUS组合为一体, 使操作更为简便。W&H 公司出品的新型FILMATICTX 转位式收卷机, 卷取的膜卷直径尺寸比以前可扩大50%。FILMATIC TX 同样可装配用于VAREX 吹塑薄膜生产线, 以及FILMEX 流延薄膜生产线上。
FILMATIC S 是模块式结构的接触式收卷机, 可提供单卷式或双卷式。其基本配置对于单用途收卷zui为适用。通过对该机的升级, 加上中心驱动式和间隙式收卷功能及转向功能和无折边开始收卷等选项, FILMATICS 可满足对收卷技术的更高要求。双卷式上的牵引装置既可安装在地面上, 以方便操作人员, 也可以安置高台上, 以节省空间。任何升级, 如增加中心驱动式/ 间隙式收卷, 转向功能或真空- 切膜- 接触辊, 都可以在任意时间进行。FILMATIC R 收卷机集功能于一身, 可满足高产能和高质量要求, 即使收卷不同的材料, 也可以达到*的收卷质量。
奥地利SML 公司是一家制造高性能挤出加工设备的专业跨国企业,拥有40 年的挤出设备制造经验。近10 年来, 致力于开发共挤薄膜、片材以及挤出抽丝生产线, 在各地开设有产品销售和服务网络。
SML 公司新推出了Winder3000 型在线分切收卷机, 这是一种无轴芯套的转位式薄膜收卷装置, 于线性低密度聚乙烯拉伸薄膜的加工。该收卷装置对大型膜卷的卷取线速度达到400 米/ 分钟, 用3 英寸轴芯时, 可卷取的zui大膜卷直径为400毫米。另还可利用2 英寸轴芯的手动拉伸辊进行加工拉伸薄膜。更换膜卷周期少于30 秒, 意味着可在高速状态下卷取300 米长度的标准膜卷。同时,省去从大型母膜卷再次分卷成小膜卷的步骤, 极大地提高劳动生产率。美国Cloeren 公司（ 得克萨斯州）是一家生产流延薄膜模头和共挤供料头的专业厂家, 该公司还出品有挤出涂布、层压片材等成套生产设备,其塑料加工机械产品以降低原材料损耗为一大特点, 在美国开设有多家工厂, 为*的客户提供产品销售和技术服务。
通常在一台流延薄膜生产线上,即使出现了1 微米的薄膜厚度误差,那么在收卷辊转动1000 次以后, zui终将会得到带有质量缺陷的膜卷。为了解决这种缺陷, 薄膜加工厂通常会采取加装振动辊来降低这种不规则的厚度波动, 但作为补偿的办法就是, 必须将凹凸不平的膜卷边缘进行裁切, 膜卷每边需裁切的部分有3. 5 英寸, 甚至更多。裁切下来的薄膜边料有时可以回收利用, 而对于具有高技术含量的阻隔性复合薄膜而言, 其裁切边料基本丧失了原有的利用价值, 造成薄膜产品成本昂贵的原因即在此。
经过与数家检测公司的合作开发之后, Cloeren 公司研发出一项扁平薄膜加工技术, 膜宽幅控制在±0. 8%的范围内, 裁切膜边大约在0. 75 英寸的幅度, 大大降低了生产线上所产生的边角废料。另外, Cloeren 公司还开发了薄膜边缘封铸技术, 加工使用有较昂贵树脂的复合薄膜时, 昂贵的树脂材料可离开需裁切的膜卷边缘部位,达到节省成本的目的。
Cloeren 公司的Oliver 指出, 节省原材料从反面来讲, 可以生产出有更多层数的复合薄膜, 在设计薄膜产品时, 使较廉价的树脂层更厚些, 较昂贵的树脂层更薄些。在膜厚减薄的前提下, 复合薄膜也可达到与厚薄膜同样的机械性能强度。Oliver强调指出, 陶氏公司应用Shuttle 催化剂体系制造的烯烃嵌段共聚物, 在同一聚合物主链上接枝有软和硬的树脂链节, 这种*封装结构材料将具有巨大的发展空间。
如果将玻璃纤维劈裂成足够薄,也会变成柔性材料。同样道理, 即使是具有高结晶度、高阻隔性的尼龙材料也可加工成柔性包装材料。随着新材料的不断开发, 市场上出现了各种杂混树脂, 使得薄膜加工厂家具备在进一步降低膜厚的前提下, 加工出有更多层数复合薄膜的能力。
日本Hosokawa Micron 集团公司是一家专业制造粉料及颗粒料处理设备、吹塑薄膜生产线的企业。公司的Nunes 表示, 所有的机械设备制造商都十分关注聚合物的研发动态以及价格波动情况, 基于原材料的价格成本占薄膜加工厂运作成本的65%左右, 促使Hosokawa 公司努力地研制出更具效益的薄膜加工设备。
该公司新推出的X 系列吹塑模头, 利用了精密仪器加工的螺旋分流线, 据称可以消除模头内熔体的溅流现象。这项正在申请的新型设计,有助于使膜厚更加均匀和稳定。
Hosokawa 公司利用沟面喂料式挤出机创造设计了一种填塞喂料装置,该装置可将裁切的薄膜飞边料进行切碎、研磨, 变成松散的绒毛状, 然后直接输送至生产线上。这项技术用在500 以上型沟面喂料式挤出生产线, 已在北美地区投入了实际应用,据该公司透露, 将回收边角料在线重新利用在以前是不可能的事情。
加拿大宾顿工程公司（ BE） 在7～10 层吹塑薄膜生产线的制造企业当中处于地位, 宾顿的机械设备遍布世界各地的软包装加工厂之中。
宾顿公司在K 2001 展览会上展示了下吹法挤出薄膜系统-AquaFrost , 用冷却水代替空气作为热交换介质。目前, 在北美、欧洲和亚洲共有8 条AquaFrost 生产线投入商业化运作。宾顿公司工程部主管Peter Bicak 介绍称, AquaFrost 技术*地满足了客户对生产高阻隔性薄膜的各项性能要求, 赋予薄膜以低雾度、更好的柔性, 薄膜制品适用于深度拉伸热成型加工应用方面。
宾顿公司的主营业务是制造5～9 层尼龙或EVOH 阻隔薄膜生产线,设计采用骤冷水的工艺流程, 可加速冷却效率、减小结晶度, 生产得到的无定型薄膜制品具有更佳的光学性能、更低的雾度、更好的光泽度、以及良好的机械性能。
传统的吹塑薄膜生产线利用膜泡内冷和外风环的方式进行冷却, 在150 微米厚薄膜上会产生6%～8%的雾度, 而AquaFrost 系统在生产率提高1. 5～2 倍的基础上, 薄膜制品的雾度大约为2%, 基本达到了流延薄膜的雾度水平。为了使阻隔薄膜的雾度达到指标要求, 有部分薄膜加工厂在生产尼龙薄膜制品时, 将15%重量比的尼龙6/ 6/ 6（ 也称共聚尼龙） , 或者无定型尼龙混料添加到尼龙6 树脂当中进行加工生产, 由此会提高树脂材料成本20%～30%。AquaFrost系统可以直接加工出标准尼龙6 阻隔薄膜制品, 原材料成本只占总成本的1/ 3。
另外, AquaFrost 系统还具备降低树脂加工成本的能力, 这是由于设计采用骤冷水进行冷却, 消除了薄膜平折困难的问题。真正的平折薄膜意味着无需切除飞边, 可节省价格昂贵的树脂材料。传统的吹塑生产线需在压辊处裁切3/ 8 英寸乃至更多的薄膜边缘, 而流延薄膜生产线则需利用一个多层结构的分配供料头, 会产生12%～15%的边角料。
在降低能耗方面的优势有,AquaFrost 系统仅需一台5 匹功率的循环冷却水泵, 而传统吹塑薄膜生产线上的风环和膜泡内冷却都需利用鼓风机, 通常情况下, 风环需3 台40匹功率的鼓风机, 膜泡内冷则需2 台20 匹功率的鼓风装置。
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