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使用“包邊”技術(shù)的生物聚合物擠出涂層提高了生產(chǎn)線速度并降低了涂層重量
【塑料機(jī)械網(wǎng) 明星企業(yè)】美國威斯康星州奇普瓦瀑布市 2021 年 6 月 00 日訊：由 SAM North America, LLC 和諾信公司開發(fā)的技術(shù)采用 LDPE 來為涂層的邊緣包邊，使諸如 PLA 等生物聚合物的擠出涂層得以提高產(chǎn)能和降低涂層重量。
傳統(tǒng)的共擠會(huì)在水平層中產(chǎn)生兩種或兩種以上的材料，而借助諾信為其共擠喂料塊開發(fā)的特殊包邊插件，可以使沿水平結(jié)構(gòu)的任一邊緣擠出額外的材料成為可能。PLA 的一些缺陷(特別是其熔體強(qiáng)度較低)會(huì)對其熔體幕穩(wěn)定性、拉伸比、生產(chǎn)線速度和涂層重量造成限制，而 SAM North America 發(fā)現(xiàn)，利用上述技術(shù)來為 PLA 共擠產(chǎn)品包邊，使之具有 LDPE 邊緣，將有可能彌補(bǔ)這些缺陷。
SAM North America 擠出銷售副總裁 Ed Lincoln 指出：“在試點(diǎn)生產(chǎn)線上利用 LDPE 包邊技術(shù)，我們使 PLA 的生產(chǎn)線速度超過了 1200 fpm [366 mpm]，與此相比，只使用 PLA 時(shí)的生產(chǎn)線速度則低于 600 fpm [183 mpm]。我們看到涂層重量從 16 gsm 降低為不到 10 gsm。”
LDPE 的高熔體強(qiáng)度使其成為擠出涂層領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的聚合物之一。諾信的依迪埃® 擠出模頭和喂料塊業(yè)務(wù)首席技術(shù)專家 Sam Iuliano 指出：“對于希望用生物聚合物來替代部分 LDPE 的加工商來說，一個(gè)主要障礙是生物聚合物較低的熔體強(qiáng)度會(huì)導(dǎo)致在理想的生產(chǎn)線速度下產(chǎn)生極度的頸縮和邊緣不穩(wěn)定。通過在熔體幕的每個(gè)邊緣上引入有著更高熔體強(qiáng)度的材料，包邊技術(shù)減少了許多生物聚合物造成的加工限制。”
頸縮是聚合物基材在被擠出模頭時(shí)受到拉力而呈現(xiàn)的變窄趨勢。其結(jié)果是材料沿著基材邊緣堆積起來，形成厚邊，這些材料隨后必須作為廢料予以裁除。為了確保這種厚邊由共擠結(jié)構(gòu)中成本較低的聚合物組成，諾信開發(fā)了可定制的喂料塊插件，能夠只在結(jié)構(gòu)的邊緣引入低成本聚合物流。隨后，這些組合材料在模頭的流道或歧管中進(jìn)行分配，直至達(dá)到目標(biāo)寬度。
雖然包邊插件可以很容易地改裝并安裝到現(xiàn)有的依迪埃喂料塊中，但諾信還是提供了配備有 EPC™ 幅寬調(diào)節(jié)系統(tǒng)(可以對其進(jìn)行調(diào)整以減少厚邊的形成)和熔體流系統(tǒng)(其中會(huì)在模頭而不是喂料塊內(nèi)引入包邊聚合物)的新型依迪埃模頭。用于引入包邊聚合物的端口與幅寬調(diào)節(jié)機(jī)制協(xié)同運(yùn)動(dòng)。
Iuliano 先生指出：“通過在此工藝中的這一節(jié)點(diǎn)引入包邊聚合物，它與核心結(jié)構(gòu)之間的界面會(huì)更加明確，包邊材料與生物聚合物材料之間的過渡重疊也會(huì)減少。模頭限制了厚邊的形成，減少了邊緣的修裁量。”
SAM North America 還開發(fā)了利用 LDPE 對生物聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行包邊的共擠技術(shù)，允許在傳統(tǒng)涂層和生物聚合物涂層之間快速轉(zhuǎn)換。該技術(shù)解決了兩種材料的加工特性存在巨大差異的問題。2021 年擠出大會(huì)將于 9 月 21 日至 23 日在伊利諾伊州羅斯蒙特的 Donald E. Stephens 會(huì)議中心舉行，屆時(shí) SAM North America 的總經(jīng)理 Andy Christie 將在會(huì)上介紹這項(xiàng)技術(shù)。
SAM North America, LLC 是 Sung An Machinery Co. Ltd. 的一個(gè)事業(yè)部，該公司是印刷和紙張加工行業(yè)的全球供應(yīng)商，總部設(shè)在美國紐約州鳳凰城。
上面的示意圖中去掉了上部模頭和喂料塊的一半，顯示了使用諾信喂料塊插件(圈起部分)實(shí)現(xiàn)的包邊；下面的幾幅示意圖顯示了一個(gè)新的依迪埃® EPC™ 模頭，其中包邊聚合物是在模頭中而不是喂料塊中引入的。
SAM North America 共擠涂層和層壓實(shí)驗(yàn)室處理的基材寬度達(dá) 36 英寸(914 毫米)，從柔性體到板材，用電暈、底漆、火焰或臭氧預(yù)處理。
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