流延机(Cast Film Extrusion Machine)是一种用于生产塑料薄膜、金属箔或功能性涂层的设备,其核心原理是通过将熔融材料均匀流延到冷却辊或基材上,形成厚度可控的连续薄膜。以下是其详细工作原理和关键组成部分:
1. 核心工作原理
流延机通过 熔融挤出→流延成型→冷却定型→收卷 的流程制备薄膜,具体步骤如下:
(1)熔融挤出
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原料处理:塑料颗粒(如PP、PE、PET)或金属粉末通过干燥、混料后送入挤出机。
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螺杆塑化:挤出机螺杆加热(150~300℃)并剪切原料,使其熔融成均匀流体。
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过滤均化:熔体通过换网器(过滤杂质)和齿轮泵(稳定压力)进入模头。
(2)流延成型
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模头流延:熔体从 T型模头(或衣架式模头)狭缝中挤出,形成片状流体。
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关键控制:模头唇口间隙可调(通常0.1~3mm),确保厚度均匀。
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基材贴合:熔体直接流延到 冷却辊(镜面金属辊)或预处理的基材(如纸张、铝箔)上。
(3)冷却定型
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急冷工艺:冷却辊(表面温度20~50℃)快速固化熔体,决定薄膜的透明度、结晶度。
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双面冷却:部分设备配备多组冷却辊,交替冷却两面。
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厚度监测:在线测厚仪(β射线或红外)实时反馈厚度偏差,调节模头螺栓。
(4)后处理与收卷
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电晕处理:提升薄膜表面张力(达38~42达因),便于后续印刷或复合。
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切边分切:旋转刀切除毛边,分切为所需宽度。
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张力控制收卷:采用伺服电机恒张力收卷,避免皱褶或拉伸变形。
2. 关键设备组成
组件 | 功能 |
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挤出机 | 单/双螺杆结构,将原料熔融并输送至模头。 |
T型模头 | 狭缝式设计,确保熔体均匀分布(宽度可达5m以上)。 |
冷却辊系统 | 镀铬镜面辊,内部通冷却水,表面精度≤0.1μm。 |
测厚仪 | 非接触式扫描,精度±0.1μm。 |
收卷机 | 自动换卷、张力控制,卷径可达1m以上。 |
3. 工艺参数影响
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温度控制:熔体温度过高→薄膜氧化;温度过低→流动不均。
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冷却速率:快速冷却(如PET)→透明无定型;慢速冷却(如HDPE)→半结晶。
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拉伸比:流延速度与挤出速度之比,影响薄膜纵向强度。
4. 应用领域
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包装薄膜:食品保鲜膜、复合包装基材(如铝塑膜)。
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电子材料:锂电池隔膜、柔性电路基膜。
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特种薄膜:光伏背板、医用透析膜。
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装饰材料:金属化镀膜、仿皮革涂层。