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雖然可取代PVC的材料不勝枚舉,但在物性表現和應用上可以達到PVC原本要求的並不多,而TPU不但可完全取而代之,且在許多物性表現上更是PVC的三、四倍以上。本文介紹TPU壓延膜加工製程及要點,並展望了未來發展趨勢。
PVC can be replaced by a lot of materials, but only few of the substitutes can meet the original requirements of PVC in terms of performance and applications. TPU can fully replace PVC, and its physical properties can even be three to four times better. This article introduces the key processing steps and future prospect of TPU calendered films.

壓延加工製程簡介

壓延薄膜製程為目前塑料薄膜製程中,產量最大、速度最快、自動化且變化最多樣性的生產技術。目前全球壓延技術仍以意大利、德國的“F型”五輥壓延設備和技術最為先進。

壓延加工流程包括以下幾階段:

1. 粉液體原料計量配料段:包含自動計量部分(機械式磅秤、液體流量計計量)及人工計量部分,進行計量配料。

2. 混合段:常用Henschel混合機,去水份,混合作用。此種容器為豎型、固定式,以高速回轉之攪拌翼施行混合,因此種容器裝有夾套,可將之加熱或冷卻。密閉混合槽之底部有上下二支形狀各異之攪拌翼,以300~600RPM之高速回轉使內部之原料混合,利用摩擦力與剪斷作用及外部加熱使原料塑化。


TPU壓延加工之不良現象及其改善對策。
3. 混煉段:Banbury混煉機,熔融、膠化作用,利用混合室內壁與轉子間及轉子間之激烈剪斷混合效果以施行混煉,一般回轉數為30~60RPM。

二輥,混煉、保溫,將塊狀膠化原料軋成板狀,並藉人工或自動翻料,使膠化均勻一致,A-Roll重於膠化功能,B-Roll重於膠化原料之調值保溫。

過濾式押出機可使用也可不使用,初膠化料需先經過濾方能進入膠布機,以確保膠布輪之安全,且加上機筒模頭加熱保溫,可使烘料溫度精度控制在5℃以下,可穩定製程。

4. 壓延段:壓延機, 將膠化完全之配合料予以壓延成形,其厚度由最後輪子決定。

5. 出料輪:將膠布引取。

6. 壓花輪、橡膠輪、冷卻輪:使膠布定形且製出不同之製品。

7. 捲取機:捲取。

TPU壓延加工未來展望

總部位於台灣的高鼎集團於1995年開始開發熱可塑性聚氨酯TPU產品,並整合開發橫跨上下游之產品與產業,現已成為亞洲主要TPU供貨商,在台灣台中、江蘇昆山,越南設有工廠。高鼎化學依據加工用途提供塗覆、流延、壓延、融熔輥塗及粉末研磨等工藝,可加工製成傳送帶、膠皮薄膜、充氣物、保護套等產品。

目前壓延產品多以PVC為主要生產原料,且早已普遍應用在製造手提袋、化妝品袋、文具用品、玩具、體育用品及充氣產品等民生用品中,而TPU在壓延的應用,目前因單價關係並不普及,且發展應用皆較慢,但隨著環保意識抬頭,TPU屬於可再生的環保材料,而PVC使用後的處理方式將付出極高的環境成本代價,再生利用則處理成本高昂。隨著人們生活水平的提高,TPU聚氨酯使用量將逐漸擴大,在各個領域將發揮更大的作用,TPU壓延產業將逐漸取代PVC成為未來的明日之星。
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