連續(xù)生產(chǎn)出“成型—充填—封口（Form—Fill-Seal，簡稱FFS）“袋用吹塑薄膜產(chǎn)品，是國內(nèi)近年來發(fā)展起來的一種重包裝膜技術(shù)，主要用于大型聚乙烯、聚丙烯等合成樹脂產(chǎn)品的自動包裝線。由于在包裝作業(yè)過程中，實現(xiàn)了多道工序和作業(yè)過程連續(xù)自動一次完成，使包裝能力通?？蛇_(dá)到1700—1900袋/小時，因而滿足了超大型合成樹脂裝置高速包裝的需要。傳統(tǒng)的合成樹脂粒料包裝，使用由頂部開口的復(fù)合編織袋，在包裝時由于工序多而復(fù)雜，因而其單條包裝線的包裝能力通常限制在1400袋/小時以下，即單線年最大包裝量在1150萬條左右，只能適用于10萬噸/年以下產(chǎn)量的聚合物生產(chǎn)裝置，如果應(yīng)用于超過20萬噸/年的聚合物包裝線上，不僅包裝效率低而且成本高。 　從合成樹脂裝置的生產(chǎn)規(guī)?？矗?990年全球新建裝置的平均水平在8～10萬噸/年之間，而2000年后建設(shè)裝置的規(guī)模至少是20萬噸/年，目前正進(jìn)一步向集中化和大型化方向發(fā)展，其新建或擬建裝置的汁劃規(guī)模一般在40萬噸以上。 　　由此可見，隨著合成樹脂裝置規(guī)模迅速增大，傳統(tǒng)的復(fù)合膜編織袋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)今大工業(yè)生產(chǎn)的需求。而FF（i袋用吹塑薄膜產(chǎn)品，在產(chǎn)品包裝、貯存、運(yùn)輸、防潮和外觀等方面具有優(yōu)秀的綜合性能，順應(yīng)國際產(chǎn)品包裝的要求和潮流，深受用戶的歡迎，必將逐步替代傳統(tǒng)的復(fù)合膜紡織袋而成為重包裝行業(yè)的主產(chǎn)品。 　　一、生產(chǎn)技術(shù) 　?。ㄒ唬┲敝饕o材料 　　FFS袋用吹塑薄膜產(chǎn)品的主要原料為LIDPE （線型低密度聚乙烯）和LDPE（低密度聚乙烯）。 　　同時為了增加袋子的強(qiáng)度或改善其阻透性、耐候性（高溫或低溫等不同使用環(huán)境）以及便于包裝機(jī)在運(yùn)行過程中自動開口、充料、密封等多種不同目的，分別加入了開口劑、阻透劑、抗靜電劑等多種改性劑，如鈦白粉等（文中統(tǒng)稱為添加劑），一般占原料總量的3%以下。 　?。ǘ┫嚓P(guān)工藝對比 　　FFS袋用薄膜的生產(chǎn)，按其工藝形式可為管膜法和平膜法兩大類。平膜法具有生產(chǎn)能力大、薄膜強(qiáng)度高及印刷效率高等特點，但它需要切除邊角料，工序復(fù)雜且操作維護(hù)工作量較大，故未被廣泛采用。而管膜法取向程度高，通過改變吹漲比可調(diào)節(jié)薄膜的寬度和厚度，生產(chǎn)靈活性較大，設(shè)備投資較少，不存在切除邊料問題，原料利用率高，且最新發(fā)展的旋轉(zhuǎn)機(jī)頭和計算機(jī)控制系統(tǒng)，可使薄膜厚度均勻、卷形平整，另外多道出風(fēng)泡膜冷卻系統(tǒng)與穩(wěn)定技術(shù)使吹膜過程的穩(wěn)定性和冷卻效率大大提高，因此管膜法（即吹膜工藝）已成為國內(nèi)生產(chǎn)FFS袋用薄膜產(chǎn)品的最佳生產(chǎn)方法。 　　目前，F(xiàn)FS袋用吹膜技術(shù)按其產(chǎn)品形式不同，又分為單層擠出和多層擠出技術(shù)。它們的生產(chǎn)原理基本相同，主要是設(shè)備有所區(qū)別。單層膜擠出機(jī)主要采用一臺較大的單螺桿擠出機(jī)并配置單模頭，三層共擠出設(shè)備分為三臺較小的擠出機(jī)并配置可自動調(diào)節(jié)的三層層疊式吹膜膜頭，其它設(shè)備相同。 　　由于合成樹脂產(chǎn)品的包裝，不僅需要保證強(qiáng)度，同時需要綜合考慮熱封、印刷、挺括及碼垛等性能，故一般選用三層共擠膜。主要原因是：三層共擠膜可以將質(zhì)量指標(biāo)分解，利用不同的膜層滿足不同的質(zhì)量指標(biāo)項，從而達(dá)到滿足整體質(zhì)量指標(biāo)的要求。如在外層選擇粘性好、抗靜電、印刷著色性能好的配方;中層選擇強(qiáng)度高、挺括度高的配方;內(nèi)層選擇熱封性好、密封性好的配方等，來滿足用戶的不同需求。所以，在合成樹脂的包裝膜生產(chǎn)方面，目前普遍采用的是三層共擠吹膜工藝。 　　（三）吹膜工藝簡介 　　本文以目前應(yīng)用較廣的三層共擠式FFS袋用吹膜技術(shù)為例，參照揚(yáng)子石化塑化公司引進(jìn)的先進(jìn)生產(chǎn)線，簡要介紹其生產(chǎn)工藝和有關(guān)技術(shù)參數(shù)。 　　原料LLDPE、LDPE和其它添加劑，經(jīng)人工破袋后分加入各自的原料貯槽內(nèi)，由真空抽吸裝置吸入自動質(zhì)量配料系統(tǒng)。 　　質(zhì)量配料系統(tǒng)中的配料器，根據(jù)用戶所設(shè)定的配料tC例，按要求進(jìn)行混合后加入相應(yīng)的擠出機(jī)，在擠出平均溫度約200癈的條件下進(jìn)行塑化擠出處理。三臺不同角度擺放的擠出機(jī)分別供應(yīng)三種不同的配料并送至模頭，約在210oC的操作溫度下，分別形成薄膜的芯層、內(nèi)層和外層，通過人工換網(wǎng)機(jī)構(gòu)由模頭擠出。再經(jīng)溫度控制在25’C以下的冷卻空氣吹漲成膜泡，膜泡外部由冷卻風(fēng)環(huán)進(jìn)行冷卻，膜泡內(nèi)由多道冷卻空氣進(jìn)行冷卻，并在膜泡上部將熱空氣抽走。通過調(diào)整膜泡的冷卻空氣進(jìn)氣量可控制膜泡穩(wěn)定在一定的氣壓下，從而達(dá)到設(shè)定的吹漲比。 　　膜泡經(jīng)冷卻風(fēng)環(huán)后進(jìn)入穩(wěn)泡架，由膜泡測量儀360度旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行膜泡直徑及厚度分布的測量，并反饋至調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量及時進(jìn)行糾編，最后實現(xiàn)薄膜厚度的調(diào)節(jié)和控制。此后膜泡進(jìn)人人字架，人字架隨旋轉(zhuǎn)牽引臺作360度旋轉(zhuǎn)以便使膜厚的不均勻性分散到整個膜泡的圓周上。薄膜經(jīng)牽引輥后進(jìn)入上方的一組水平換向輥，實現(xiàn)薄膜的換向。 　　薄膜再經(jīng)導(dǎo)輥后導(dǎo)入電暈處理裝置以除去靜電，然后進(jìn)入收卷機(jī)構(gòu)進(jìn)行收卷，當(dāng)膜卷直徑達(dá)到設(shè)定要求時，自動進(jìn)行分切。 　　卷后的薄膜由人工通過叉、吊取出，套上具有防紫外線功能的保護(hù)塑料袋，并在兩端用木板或硬紙板等進(jìn)行包裝后，運(yùn)入成品庫碼垛或直接裝運(yùn)至用戶。工藝流程如下：LLDPE.LDPE和添加劑→真空上料—自動稱重與P昆合→共擠—吹塑成型、冷卻→牽伸—收、放卷印刷干燥→壓花→折邊～FFS收卷→碼垛→成品出廠 　?。ㄋ模﹪鴥?nèi)外生產(chǎn)設(shè)備對比分析 　　國內(nèi)采用簡單的人工稱重、混合力料方式，設(shè)備非常簡陋，導(dǎo)致加料混合不均勻，特別是加入的少量添加劑，很難保證其在原料中均勻分布。結(jié)果不僅對膜產(chǎn)品的性能指標(biāo)有影響，同時直接影響包裝機(jī)的正常運(yùn)行，特別是封口溫度難以控制。根據(jù)對國產(chǎn)某生產(chǎn)裝置產(chǎn)品的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于原料和添加劑混合不均，膜產(chǎn)品的性能差異較大，使包裝機(jī)的封口溫度最低在l28oC，最高達(dá)l70度以上，操作很不穩(wěn)定。而國外生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)備全部配備了稱重式流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和稱重式原料配比系統(tǒng)，同時在原料配備至中間料倉及進(jìn)入擠出機(jī)的過程中，始終保持混合后的物料處于連續(xù)攪拌狀態(tài)，確保原料混合均勻。 　　從擠出機(jī)的情況分析：雖然國產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)在有了很大改進(jìn)，如螺桿直徑增加到45mm/50mm，長徑比增大到28：1;同時在材質(zhì)上提高了螺桿硬度和料筒硬度，以確保在高溫下正常運(yùn)行;采用雙金屬機(jī)筒，提高耐腐蝕性和耐磨性能;采用變頻電機(jī)以穩(wěn)定擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，使螺桿運(yùn)行平穩(wěn)，保證供料均衡等。但由于具體材質(zhì)、加工精度、裝配質(zhì)量等“技不如人″，擠出機(jī)螺桿的使用年限平均只能保證1 —2年，而國外可連續(xù)使用5年以上。最為關(guān)鍵的是，國內(nèi)設(shè)備的溫度控制、壓力控制等，僅僅是安裝幾個簡易的溫度指示計和幾塊普通壓力表，由人工根據(jù)其指示數(shù)據(jù)，依靠經(jīng)驗進(jìn)行“事前調(diào)節(jié)”和“事后控制”加熱溫度、熔體壓力等工藝參數(shù)。而國外在控制系統(tǒng)上采用由計算機(jī)控制的帶閉路水循環(huán)的恒溫調(diào)節(jié)器，同時其螺桿運(yùn)行速度、熔體壓力和溫度以及螺桿的送料率等，全部在計算機(jī)指標(biāo)屏上直接顯示，并配有報警指示、報警信息反饋與自動或手動處理系統(tǒng)，保證進(jìn)料段部分始終處于最佳工藝條件之下，整個塑化單元的粒料可均勻地熔化，從而保證熔融體的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求。 　　從模具、牽引和收卷部分分析：國內(nèi)的生產(chǎn)廠都相繼引進(jìn)了國外的先進(jìn)設(shè)備和工藝技術(shù)，其設(shè)備性能和生產(chǎn)工藝與國外相當(dāng)。但主要問題在于其計算機(jī)控制系統(tǒng)沒有跟上，國外設(shè)備目前普遍采用的無接觸式薄厚自動測量、顯示、跟蹤、與反饋系統(tǒng)，薄膜厚薄均勻度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，氣泡框架高度自動顯示功能等幾乎都沒有，導(dǎo)致膜產(chǎn)品的厚度誤差比國外設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品大得多。 　　從印刷線的總體情況分析：進(jìn)口印刷線的生產(chǎn)能力非常大，以德國某公司的設(shè)備為例，每條印刷線的生產(chǎn)能力可達(dá)到800kg/h～lOOOkg/h，可同時處理4條200kg/h以上吹膜線的產(chǎn)品。而國內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備非常簡單，處理能力在60～80kg/h之間。從印刷效果看，國外生產(chǎn)的設(shè)備可同時實現(xiàn)正反兩面和側(cè)面的套色印刷，國內(nèi)雖然也能進(jìn)行套色印刷，但其質(zhì)量、外觀和視覺效果等明顯要低一個檔次。 　　二、技術(shù)指標(biāo)與性能測試 　　FFS袋用吹塑薄膜產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)測試，是根據(jù)包裝物的特點及運(yùn)輸和貯存等要求而制定的，主要測試項目有落鏢沖擊強(qiáng)度、拉伸斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、屈服強(qiáng)度、摩擦系數(shù)等。由于FFS袋用吹塑薄膜是新型的重包裝膜產(chǎn)品，目前還沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)可由用戶和生產(chǎn)商根據(jù)運(yùn)輸和貯存環(huán)境協(xié)商制定。 　　FFS袋用吹塑薄膜產(chǎn)品的質(zhì)量主要取決于原料配方和設(shè)備性能：從配方方面分析，原料LLDPE與LpPE本身的質(zhì)量，、相互配比、添加劑的加入比例等，對各項性能都有明顯的影響。通過對比分析，不僅不同牌號的原料對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)控制過程有影響，而且不同生產(chǎn)廠的同種牌號原料也對產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響。但國產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)膜的厚度主要為正偏差，雖然平均在+8%內(nèi)，但局部實際上超過這一指標(biāo)。加大正偏差的目的主要是通過增加厚度從而增加強(qiáng)度等性能指標(biāo)。另外膜的銷售主要以噸位計算價格，而不是以長度或條數(shù)計價，所以，吹膜生產(chǎn)企業(yè)對于正常指標(biāo)內(nèi)的膜厚正偏差并不介意，而膜產(chǎn)品的用戶則意見較大。隨著膜生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量的增加及膜產(chǎn)品用戶要求降低成本愿望的增強(qiáng)，相信這一產(chǎn)品的市場競爭會更加激烈，低質(zhì)量的膜產(chǎn)品除了降價之外，將難以在市場上立足。 　　三、簡要經(jīng)濟(jì)分析與建議 　　目前，國內(nèi)市場與國外市場的FFS袋用薄膜產(chǎn)品價格相差不大，一般在13000—15000元/噸之間，平均每條袋子的價格在1.7元～2.0元之間。價格波動的主要原因是原料價格不穩(wěn)，或因用戶要求的具體性能指標(biāo)不同，其原料配方特別是添加劑的用量不同而引起以目前的原料價格、加工成本和產(chǎn)品銷售價格估算，投資建議FFS袋用吹塑薄膜產(chǎn)品生產(chǎn)裝置的投資利潤率在8—l5c/c之間，投資回收期約5～7年，經(jīng)濟(jì)效益較好。 　　但由于進(jìn)口設(shè)備價格貴，折舊費用占總成本的比例很高，即使在目標(biāo)市場明確的情況下，由于投資回收期較長，市場變化周期短、速度快，且價格波動范圍比較大，因而加大了投資風(fēng)險。所以，在目前國產(chǎn)設(shè)備難以適應(yīng)國際包裝標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，建議吹膜設(shè)備制造商與吹膜產(chǎn)品生產(chǎn)廠和相關(guān)高校或科研院所共同合作，利用現(xiàn)有國產(chǎn)設(shè)備已基本能夠滿足生產(chǎn)要求的特點，積極投資開發(fā)相關(guān)的自動控制和自動調(diào)解系統(tǒng)，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)吹膜生產(chǎn)技術(shù)。在技術(shù)開發(fā)的前期投入肯定比較大，但一旦開發(fā)成功后，既可以提升吹膜設(shè)備制造商的技術(shù)，為進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高經(jīng)濟(jì)效益打下良好的基礎(chǔ);又可以大大降低吹膜產(chǎn)品生產(chǎn)的成本；同時可節(jié)省大量的外匯支出。無論對于設(shè)備制造商和膜生產(chǎn)企業(yè)，都是非常有利的。