当用于高品质PET片材挤出的共挤技术

用于高品质PET片材挤出的共挤技术

按照欧盟安全和健康标准的要求，用于塑料食品包装的材料必须是100%的新料，不允许使用回收料。这就给挤出生产商出了一个难题：如何处理那些需要送回废料装备油源的保养：回收系统或进行再造粒的废片？意大利AMUT公司的新一代双螺杆挤出和共挤技术的推出，排除了生产商这方面的顾虑，并给他们带来了更大的竞争优势：削减成本、环保和节能。

通常，食品包装用片材都是通过“T-型模挤出技术”制得的，其具体的工艺过程是：物料在挤出机中进行熔融、均化，形成熔融物料；随后，熔融物料经由齿轮泵送入T型模中，制得片膜；片膜在压延机（或堆垛辊）中进行冷却定型，同时完成定径和表面处理；牵引装置拉拽片材，最后由收卷机完成收卷（如图1所示）。将得到的片材进行热成型，可制得各种食品包装制品，如托盘、盒子和容器等，再经由专门的切割装置将其分切成独立的个体，而这一过程中所产生的片材废料则被破碎成片，以便回收利用。

图1 食品包装用片材的工艺过程

（1为挤出机，2为齿轮泵，3为T型模，4为压延机，5为收卷机）

问题的提出

可以看出，采用上述挤出生产线进行生产时，片材都是由一种塑料原料通过挤出成型得到的，如PP、PET或PS等。而我们知道，按照欧盟安全和健康标准的要求，用于食品包装的制品，其塑料原料必须为100%的新料，即不允许使用回收料。即使是干净的或没有任何污染的废料，如上述热成型过程中所产生的废片，也不允许使用。这时，问题出现了：如何处理这些需要送回废料回收系统或进行再造粒的废片？因为，对于挤出生产商而言，废料的产生量非常大，有时甚至占到原片材用料总量的1/2左右。若这些废料无法回收利用，无形中增大了制品的制造成本。

解决方案：共挤技术

共挤技术的推出很好地解决了这些问题。使用该技术挤出具有多层结构的片材时，回收料通常作为中间层挤出，而新料则作为外层挤出，从而使得回收料的二次利用成为可能。

该工艺的独特之处在于，使用了一种具有特殊结构的分配头（喂料块）。分配头通过一根连接角颈与挤出片材各层的挤出机TBS相连。这样，挤出的熔融物料就通过连接角颈直接输送至分配头中。分配头的内部分布有不同的腔体流道结构，每个流道结构指向不同的挤出层，熔融物料会在此被“分配”至指定的层结构中。

最常见的共挤片材为3层结构，即“A-B-A”结构（“A”为由100%的新料挤出制成的外层，而“B”为由回收的碎片料构成的中间层）。共挤挤出机生产线（如图2所示）由2台挤出机组成，一台用于挤出“A” 层，另一台则用于挤出“B”层。二者之间的区分也能够参照电子万能实验机的相干区分显然，此项技术大幅降低了最终产品的成本。

图2 3层共挤挤出机生产线示意图

（1为用于挤出“B”层材料的挤出机，2为用于挤出“A”层材料的挤出机，3为分配头，4为T-型模头，5为压延机）

环保上的优势：回收及减少废品

PET材料由于具有其他塑料材料无法比拟的优异的综合性能，如更透明、机械强度和屈服特性更高，且阻隔性能更好等，因而在食品包装领域得到了广泛的应用，尤其是软饮料包装领域。然而，巨大的市场消耗使得对于瓶子的回收利用势在必行。

共挤技术可以将从废弃PET瓶中回收来的碎片用于共挤芯层，再次加以利用，而不是直接丢弃，从而在降低成本的同时，还达到了环保的目的。

新一代双螺杆挤出机：节能

众所周知，PET是一种吸湿性材料，在大气环境下极易吸潮。对于挤出工艺，这种物质往往会发生水解反应，严重影响挤出片材的力学性能。因此，在常规的挤出工艺中，都会添置相应的干燥装置，对物料进行干燥。而这一过程往往会消耗大量的能量。一般，在PET片材的整个挤出工艺过程中，干燥原料所消耗的能耗占全部能当缺少信息时耗的40%左右。

意大利AMUT公司将先进的双螺杆挤出技术（如图3所示）引入到其共挤挤出生产线中，完全去?除了干燥步骤。挤出过程中产生的潮气则通过挤出机上的真空装置排出，从而有效避免了物料发生水解的可能，让用户能够在不使用干燥系统的情况下，依然获得高品质的PET片材。

图3 意大利AMUT公司将先进的双螺杆挤出技术引入到其共挤挤出生产线中，

完全去除了干燥步骤

通常，带干燥装置的挤出工艺需要消耗的能量大约为0.55kW/kg（其中，挤出生产过程消耗0.33 kW/kg，干燥过程消耗0.22kW/kg）。相比之下，新的挤出技术由于无需进行干燥，可节约25%的能耗，耗能量仅为0.41kW/kg。按照单条挤出线（AMUT HT70 挤出机）的挤出产能为500kg/h，一年工作6?500h计算，新一代AMUT挤出技术可节约的总能耗将达到455000kW/kg，每年可节约的电费约为40万元（按0.85元/kWh计算）。(end)