美國EDI擠出模頭公司（Extruion Dies industies,LLC）在2006年國際塑料展覽會(huì)上宣布一種可能具有革命性的平模頭系統(tǒng)，與常規(guī)的共擠模頭相比，薄膜和涂膜的結(jié)構(gòu)層數(shù)有數(shù)量級(jí)的提高，生產(chǎn)出帶微層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，可以提高阻隔水分和氣體的能力，用微層結(jié)構(gòu)包封凝膠和未熔物料，使制造商能夠更經(jīng)濟(jì)地使用高成本物料。EDI指出，微層技術(shù)在阻隔性包裝中將得到廣泛的應(yīng)用。
這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是陶氏化學(xué)公司（The Dow Chemical Company）開發(fā)的“復(fù)合層倍增器”專利，EDI從陶氏化學(xué)公司取得了這個(gè)系統(tǒng)的使用許可，標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)配置是，由三臺(tái)或更多臺(tái)擠出機(jī)擔(dān)任供料的角色，將熔體送入EDI的流線化共擠塊，生產(chǎn)出均勻的多層“三明治”結(jié)構(gòu)，然后將錯(cuò)層三明治結(jié)構(gòu)的中間產(chǎn)品送入EDI采用陶氏化學(xué)公司的專利設(shè)計(jì)開發(fā)出來的復(fù)合層倍增操作—例如三層倍增為十二層，十二層倍增為四十八層。最終獲得的微層結(jié)構(gòu)中間產(chǎn)品送入EDI的共擠歧管，使產(chǎn)品的寬度達(dá)到生產(chǎn)要求。
“目前我們還知道實(shí)際能達(dá)到的上限，”EDI總裁兼首席執(zhí)行官Timothy C. Callahan說�！暗俏覀�(gè)人認(rèn)為，有可能生產(chǎn)出80層的50微米薄膜�！�
EDI的微層技術(shù)整合了陶氏化學(xué)公司復(fù)合層倍數(shù)增器，提供成套的定制系統(tǒng)，包含模頭，共擠塊和其他用于使用最終擠出產(chǎn)品形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模頭組件。該公司將向客戶轉(zhuǎn)發(fā)陶氏化學(xué)公司的這項(xiàng)技術(shù)的使用許可�！拔覀冋谂c被許可人建立關(guān)系，使薄膜和涂膜加工商也能受益于EDI/陶氏化學(xué)公司合作開發(fā)的這套倍增器系統(tǒng)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品性能�！盋allahan說。
微層技術(shù)在共擠出工藝的最終使用中有明顯的優(yōu)勢(shì)
據(jù)EDI介紹，采用微層技術(shù)后，共擠出工藝產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)的五層，七層或九層，以下是部分優(yōu)點(diǎn)：
改進(jìn)阻隔性能。產(chǎn)品中的阻隔層數(shù)量大幅度增加，使氣體和水分子的擴(kuò)散途徑更加“曲折艱難”。
節(jié)約高成本物料。聚合物的許多關(guān)鍵性質(zhì)不會(huì)隨著層厚的降低而成比例降低，因此采用微層技術(shù)后，可以節(jié)約高成本的高性能樹脂，同時(shí)性質(zhì)又能達(dá)到希望的水平。以PET取向薄膜為例，高成本的高粘度（IV）樹脂層可與低粘度樹脂層結(jié)合在一起。最終獲得的薄膜性質(zhì)憂于通過對(duì)高粘度規(guī)格和低粘度規(guī)格的PET進(jìn)行物理混合所生產(chǎn)出來的薄膜。
減少產(chǎn)品斷裂。層數(shù)越多，因薄膜針孔而造成斷裂的可能性越低，特別是擠出機(jī)還要進(jìn)行拉伸的雙向拉伸產(chǎn)品。這是因?yàn)�，大量的層與層界面可以提高封蓋凝膠和其他瑕疵使之無害化的可能性。
新的性能組合。相同的聚合物，分散為一層或兩層，還是分散為許多超薄的層，對(duì)最終產(chǎn)品的性能有不同的影響。例如，采用復(fù)合層倍增器技術(shù)，無須減少原料中的剛性混合物的組分，即可生產(chǎn)出更柔軟的薄膜。還有一個(gè)好處就是，在后續(xù)的熱成型工序中，可提高加工寬容度。
“EDI認(rèn)為，阻隔性包裝材料廠家未來會(huì)大量采用復(fù)合層倍增器技術(shù)，”Callahan說。“微層共擠出技術(shù)還有望使食品包裝業(yè)加速對(duì)非復(fù)合包裝材料的采用，以提高包裝的阻隔性能。熱性能和機(jī)械性能。”
EDI微層系統(tǒng)中采用的技術(shù)已經(jīng)得到商業(yè)上的證明
Callahan指出，陶氏化學(xué)公司取得復(fù)合層倍技術(shù)的專利已經(jīng)有許多年的歷史，3M公司目前正在成功使用這項(xiàng)技術(shù)，生產(chǎn)電子顯示屏和其他產(chǎn)品中使用的多種復(fù)雜的光學(xué)薄膜，除了這些聚合物反光薄膜，這項(xiàng)技術(shù)還授權(quán)給EDI，應(yīng)用與生產(chǎn)流延薄膜、取向薄膜、板材和擠出涂膜，主要集中于包裝行業(yè)。
Callahan指出，陶氏化學(xué)公司的這項(xiàng)技術(shù)是目前最適合微層產(chǎn)品擠出工藝的技術(shù)�！耙�?yàn)槿粢獙?shí)現(xiàn)復(fù)合層倍增，層結(jié)構(gòu)的移動(dòng)距離要超過常規(guī)的共擠出，因此很容易發(fā)生層與層之間的粘性封閉，”他說�！疤帐匣瘜W(xué)公司的這項(xiàng)技術(shù)能夠比其他系統(tǒng)更有效地克服這個(gè)問題�！�
Callahan指出，EDI將扮演一個(gè)關(guān)鍵性的角色，就是讓擠出加工商和基材加工商能夠以商業(yè)化方式使用陶氏化學(xué)公司的這項(xiàng)技術(shù)。EDI扮演系統(tǒng)集成商的角色，為每個(gè)客戶提供的服務(wù)包括：1）設(shè)計(jì)共擠塊，向倍增裝置提供適當(dāng)?shù)膶咏Y(jié)構(gòu)；2）設(shè)計(jì)倍增裝置，提供壓力降低機(jī)制和均衡的聚合物流道，以便將不同粘度和流動(dòng)速度的物料結(jié)合在一起；以及3）加工流線形歧管，使微結(jié)構(gòu)達(dá)到最終的寬度，為了在位于美國威斯康辛州奇普瓦瀑布的總部完成前述任務(wù)；EDI建造了一座占地2，000平方英尺（190平方米）的工藝開發(fā)研究實(shí)驗(yàn)室，能夠研究開發(fā)范圍廣泛的各種薄膜和板材結(jié)構(gòu)。
作者：中國塑料機(jī)械網(wǎng) 來源：中國塑料機(jī)械網(wǎng)信息中心
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