吹塑薄膜技术分析及发展探讨
[摘 要]吹塑薄膜技术是一种利用树脂原料加热后的粘弹塑性来通过挤出吹塑的方式制作塑料薄膜的方法。由于市场需求的不同，吹塑薄膜采用不同原料制成的薄膜产品性能各不相同。随着多层共挤吹塑薄膜技术的推广和应用，各类先进的吹塑薄膜生产技术和设备不断的创新使用，使塑料薄膜性能不断提高，各类新产品、新技术层出不穷，本文主要分析吹塑薄膜技术的原理和相关薄膜产品的开发及发展状况。
[关键词]吹塑薄膜；技术分析；发展探讨
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0286-01
制造塑料薄膜的方法主要有挤出法和压延法两类，挤出法制造塑料薄膜又分为两种方式，一是挤出流延，另一种是挤出吹塑，挤出吹塑制作塑料薄膜的方法相比挤出流延和压延法使用的设备小，节省使用面积，同时投资费用少，所生产的薄膜纵向、横向性能相对均衡。随着共挤技术的不断发展，市场对功能性薄膜的需求量增加，挤出吹塑薄膜技术的应用也越来越广泛。我国塑料制品的总产量逐年增加，薄膜制品所占的比例也在不断增长，用各种新型树脂制造的吹塑薄膜品种越来越多，各类挤出设备和挤出技术也在不断创新，新的吹塑薄膜品种层出不穷的出现在市场上，满足越来越多的行业需求。
1 吹塑薄膜技术分析
吹塑薄膜技术，主要依靠压缩空气的吹胀作用来控制薄膜厚度，给薄膜横向拉伸力作用的同时利用牵引辊对薄膜产生纵向拉伸作用，使塑料薄膜的横向和纵向都受到一定程度的拉伸，纵向拉伸则决定薄膜制品的最终厚度。随着市场对多功能性薄膜、高阻透性薄膜的需求量增加，多层共挤设备的技术水平也有了很大的提高。我国相关部门也提出大力推广多层共挤吹塑薄膜技术，积极引进国外先进的吹塑薄膜生产技术和设备。吹塑薄膜整机和关键部件都在设计创新，使生产线更加高速、高效、稳定的运行。国内外先进的吹塑薄膜生产线制造厂家对吹塑薄膜系统的关键部件也进行了结构方面的改进，包括螺杆、机头、风环、内冷系统、牵引装置等，使薄膜的性能和产量都得到提升。另外，纵向拉伸技术在吹塑薄膜的生产中得到了新的应用，能够有效提高吹塑薄膜的透明度和光泽度，即使使用再薄的尼龙或者乙烯-乙烯醇共聚物，也能确保产品的阻透性能，同时还提高了薄膜的刚性和强度，存在的问题是薄膜耐穿刺性能和耐撕裂性能下降。
2 吹塑薄膜技术发展
2.1 PP吹塑薄膜
PP薄膜的生产最初采用的是挤出流延法和双向拉伸技术。PP树脂原料的熔体强度偏低难以采用挤出吹塑的方式成型，直到2003年北欧化工公司开发出了熔体流动速率为1.8g/10min的无规共聚物——聚丙烯BorclearRB707CF，该树脂的熔体强度高于传统的PP，非常适用于挤出吹塑PP薄膜，同时可以在PE吹塑薄膜设备上生产，制造的PP吹塑薄膜产品具有良好的光学性能，加工性优良，刚性和柔韧性方面的表现也很好，此产品主要用来做共挤多层薄膜的密封层包装。该公司又开发出PP BorsoftSA233CF无规异相共聚物，该PP具有良好的柔韧性，柔软可热封，耐应力高，可与PE共挤，使薄膜产品的冲击力和剪切性能增强，厚度厚度比同类产品还降低了20%左右。北欧化工将这两种PP薄膜的力学性能开发应用于具有韧性和刚性的食品包装方面和高广泽、热封性优良的阻透包装上。
2.2 PVA吹塑薄膜
PVA指的是聚乙烯醇，是一种环境友好型聚合物，该产品的阻透性能良好，分子结构中有强氢键，结构相对稳定，结晶度高，熔融温度比分解温度高，所以很难进行热塑加工成型。国内生产PVA薄膜主要采用的是流延涂布法，效率低同时薄膜质量不稳定，增加了生产成本。国外生产PVA薄膜采用的是湿法挤出吹膜法，产品的稳定性提高，生产效率增加，但是价格相对较高，限制其广泛使用。我国轻工业塑料加工研究所近年來开发出了干法PVA吹塑薄膜专用原料和专利生产线，实现了PVA薄膜的工业化生产。
2.3 PLA吹塑薄膜
美国塑料供应公司采用Cargill Dow开发的PLA（聚乳酸）生产出可生物降解的环保型PLA吹塑薄膜，用于标签和信封窗口的PS薄膜，厚度为0.025～0.075mm。PLA吹塑薄膜有非常好的耐划痕性能，透明性也很好，在标签和纸盒透明窗口处使用较多。
2.4 UHMW-PE吹塑薄膜
超高分子量聚乙烯薄膜（UHMW-PE）吹塑工艺是由日本Mitsui公司生产制造的，采用Tomi机械制造公司生产的挤出机，综合压塑成型和吹塑薄膜挤出成型两种工艺过程，未使用增塑剂成功生产出双向拉伸吹塑的UHMW-PE薄膜。由于使用的挤出机是单螺杆且长径比为30：1，先将树脂粉在加热的机筒内进行压缩，带颗粒边界消失后使热的粘弹性固体通过机头位置，机头底部的单螺杆使熔体流过转动的热心棒，形成膜管，再将膜管吹塑成薄膜，芯棒可以修复挤出过程的缺陷，所以这种工艺生产出来的UHMW-PE薄膜具有很强的拉伸能力，不容易破裂，耐磨蚀性能优良，常用来做工业衬膜。采用连续生产方式，提高了UHMW-PE薄膜的产量。
2.5 PVF吹塑薄膜
PVF（聚氟乙烯）是一种性能优异的热塑性树脂，它所制成的塑料薄膜制品耐老化性能卓越，应用的范围也很广泛。PVF分解温度比熔融温度低，熔融粘度比较大，很难采取传统熔融挤出的方式进行生产，一般采取平膜挤出流延成型后拉伸制成。
2.6 PS吹塑薄膜
采用PS（聚苯乙烯）树脂原料吹塑成高质量薄膜是从20世纪60年代才开始的，PS原料成本低，设备投资少，生产出来的PS吹塑薄膜市场附加值高，PS吹塑薄膜透明度和透气性好，可生产的薄膜厚度比其他产品低，在食品包装和透气性包装方面应用较多，多用来代替透气膜和玻璃纸。PS吹塑过程需要慢且仔细进行，因为PS的热稳定很重要，不能过热，否则会使膜泡振动，导致PS薄膜厚度不均。PS薄膜容易产生划痕，膜边易开裂，在加工卷曲过程中要格外小心。
3 结语
随着树脂价格不断升高，各类新型的树脂原料不断被开发出来，世界各国塑料生产厂家都在积极研发性能更加优良的树脂原料，力求提高吹塑薄膜的性能和应用效果。各地的塑料加工厂家也在积极研发多层共挤技术设备，为提高多层共挤薄膜的比重，满足包装市场的需要。随着吹塑薄膜设备的升级和改进，薄膜生产原料性能优化，吹塑薄膜技术必定发展的越来越好，其应用的领域也必然更加宽广。
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作者简介
宋紫军，性别：女 民族：汉 籍贯：河北省滦平县 出生年月：1981年9月23日 文化程度：本科 现有职称：助理工程师 研究方向：高分子材料与工程。