Page 35 - 《橡塑智造与节能环保》2025年5期

综述与专论

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要因素 ，为提升冷却效率，气温高时可通过冷媒将 的灵活性，通过模拟不同MFI材料的流变特性，优化
风的温度下降到11 ℃，由于空气的热导率低于水，因 了机头设计；螺杆、风环、冷辊、水平旋转牵引等装
此相同幅宽的上吹机组产量比下吹机组和流延机组要 置也采用了计算机集成制造技术，提升了装备质量和
稍低。为了提升机组的产能，通常要加大机型幅宽， 精度；采用数字化计算机集中控制系统、横向厚度控
但机型越大，成本就越高。本装备的先进性在于发明 制系统、红外传感技术对膜泡的形态进行控制（见
了三风口高效冷却风环（见图4），风环带有升降装 图5），提升了薄膜的厚度精度，使薄膜的厚度误差
置，可根据吹胀比、产量、熔体强度等工艺因素进行 ≤±3%；研制无损智能收卷机、自动称重喂料装置等，

高度调节。 共同提升了整机智能控制，满足装备适应多配方、小
批量柔性生产的需求。

图 5 膜泡形态控制

2 11层共挤下吹水冷先进装备研发
图 4 三风口风环 PA和PE共挤结构的高阻隔食品包装用薄膜能满足
100 ℃以内常规杀菌的要求，121 ℃高温杀菌用薄膜
三风口风环从下往上的三个出风口中，第一风口
需要采用PA和PP共挤结构，135 ℃高温杀菌薄膜目前
起预冷作用；第二风口起气垫作用，保证膜泡和风环
需要采用复合工艺生产，主要原因是黏合树脂的耐温
之间有稳定的间隙；第三风口起强冷作用。三风口风
性不够。上吹工艺很难加工PA和PP共挤结构配方，主
环各出风口的出风量需要根据膜泡的稳定性来调整，
要问题是PP熔体强度弱，膜泡往上吹时容易坍塌，下
通常的比例为20%，10%，70%。三风口风环采用渐进
吹水冷工艺可解决此问题。下吹水冷工艺通过水环冷
式冷却，高阻隔膜配方中PA和EVOH熔体强度渐进式
却膜泡，水温可低至8 ℃，高温熔体被急冷，薄膜纵
提升，进入第三风口时，能够承受大风量冲击。对比
横向轻微取向，韧性和透明度极佳，适合进行二次拉
双风口风环，三风口风环冷却效率提升30%~40%，制
伸，通常应用于食品包装用拉伸底膜和底封筒膜（见
品折径3 200 mm机型的机头口模直径Φ700 mm，最大
图6）。近年来用于抗体类药物、疫苗、血液制品、重
产量＞1 000 kg/h。
组蛋白类药物、细胞治疗类药物生产的生物膜（见图
除上述创新点外，9层共挤上吹装备还采用了先
7）也越来越多采用下吹水冷工艺生产。
进的计算机集成制造技术，例如：机头设计应遵循流
金明公司研制的11层共挤下吹先进装备由11台
变学的理论，而不同的材料其流变特性差别很大，熔
单螺杆挤出机，11层共挤套碟组合式共挤机头，风温
体流动指数（MFI）实质上是原料公司用来表征一族
式自动单风口风环，水气分离式真空水环，碳纤维导
树脂里的聚合物特征的一个单点黏度，大多数树脂是
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根据MFI做交易的。 为提升9层共挤装备配方应用 辊构成的人字夹板，370°往复旋转的水平牵引装置，

2025年 第5期 总第569期 5