先進的吹塑薄膜擠出生產線能夠加工各種原料，如：聚烯烴、阻隔層和增粘樹脂，以及各種添加劑，如母料和生物聚合物。一般來說，這些樹脂都可以用作料粒，它們可以在反應器里生成或在送入轉換器之前經過二道工序與添加劑混合。薄膜制造商將這些樹脂、添加劑和母料混合，可生產各種多達11層的吹塑薄膜。礦物改性劑為薄膜的經濟生產提供了機會。同時，聚烯烴薄膜的機械性能也得到了改善，厚度也大大降低。其中，碳酸鈣（CaCO3）是最常用的礦物改性劑之一。
CaCO3通常以母料的形式加入聚烯烴。但是，一些特殊的生產線可直接將CaCO3粉末加入管道和聚丙烯片材。
Evolution三層超融合生產線利用大量的CaCO3粉末生產用于泥土包裝的黃色/黑色薄膜
（圖片來源：萊芬豪舍）
利用德國沃姆斯的萊芬豪舍吹塑薄膜有限公司最新研發的Evolution超融合技術，制造商已能將CaCO3粉末直接加入吹塑薄膜加工生產線。這些集成了超融合技術的生產線均配備一個特殊的同向旋轉雙螺桿擠出機REItruder（圖1），并且被設計成單層生產線或配備兩個標準擠出機用于生產超薄表層的三層生產線。
圖1 REItruder（特殊的同向旋轉雙螺桿擠出機）裝在Evolution三層吹塑薄膜生產線上
（圖片來源：萊芬豪舍）
高精度的粉末加料系統和REItruder經過改造的混合螺桿元件確保了聚合物熔體（圖2）的最優填料分布。此外，高效的真空脫氣系統可用于去除原料中的水分。
圖2 利用超融合技術生產的吹塑薄膜的SEM，中間層含35%的CaCO3（此處使用瑞士奧夫特林根Omya International AG公司制造的Omyafilm707-AV）在中間層 （圖片來源：Omya）
CaCO3是塑料工業中最重要的礦物，同時也是消耗量最大的礦物，因為它可應用于多個領域。無論是最簡單的應用還是最復雜的應用，CaCO3均可加入多種聚合物，包括聚烯烴、PVC以及生物聚合物、聚苯乙烯和聚氨酯。
CaCO3是一種常見的礦物，約4%的大陸地殼均由它組成，其形態可能是白堊巖、石灰石或大理石。巖石從采石場采取，然后通過碾磨變成粉末，再經過打漿和表面處理等步驟，即可用于塑料領域的多種用途。由于大量的CaCO3沉積，這種礦物被認為是幾乎無法消滅的原料來源。
但是，值得注意的是，選擇正確的CaCO3粉末類型是在塑料應用中獲得出色表現的前提，如：正確的特定粒度分布、高純度和優化的表面處理。
CaCO3為什么適用于吹塑薄膜？
除了抗粘連性，碳酸鈣還具有各種各樣的性能，如：更高的機械性能和光學特性以及其他與節約成本相關的特定功能。
此外，它還能改變聚合物熔體的物理特性。與未填充的聚烯烴相比，CaCO3擁有更高的密度、熱導率和更低的熱容量，并能在擠出工藝中保持固體形態。因此，由此得出的主要特點是：
● 增加擠出機的產量
● 減少熔體壓力和擠出機扭矩
● 提高效率并加快膜泡的冷卻速度
● 熔體勻化作用
總之，在吹塑薄膜生產線里加入CaCO3是一個提高生產效率和產量的簡單有效的方法。
改善薄膜性能
在半結晶聚合物基體里加入精細的經過表面處理的CaCO3改善了吹塑薄膜的性能，如：
● 增加剛度
● 提高落錘耐沖擊性能
● 防粘連效果
● 提高抗撕裂蔓延性（埃爾曼多夫）
● 改善阻隔性能
● 略微增加表面張力
● 未拉伸：提高薄膜密度
● 拉伸：降低密度，必要時還有滲透作用
上述聚合物性能的變化幅度在很大程度上取決于薄膜成分、薄膜厚度、礦物含量以及CaCO3類型。
CaCO3成功應用于吹塑薄膜的實例包括購物袋、背心袋、垃圾袋、紙狀薄膜，農用薄膜、重型包裝袋以及背板薄膜。
降低配方成本
CaCO3的加入提高了薄膜密度，因此有必要降低薄膜厚度以保持恒定的薄膜重量，即所謂的向下計量。值得注意的是，這種增長與礦物含量不存在線性關系。例如：CaCO3含量為30%，薄膜厚度僅需減少20%即可保持薄膜的重量恒定。
提高可持續性
整個工藝鏈還額外節省了能源。通過混合CaCO3粉末，超融合技術還提供了更高的可持續性。該工藝在擠出過程中節省了熱能，因為這些礦物具有比聚合物顯著更低的比熱。從這一結果來看，該技術能夠顯著降低產品的碳排放量及其對環境的影響。
直接加料的優勢
CaCO3的直接加料能夠大量節省原料成本，其節約成本的潛力可見圖3，該圖以約1100歐元/噸的聚合物價格為基礎。
 圖3 在吹塑薄膜里加入CaCO3同時保持薄膜重量不變帶來的成本節約潛力（詳細信息請見第4章節） （圖片來源：萊芬豪舍）
橙色區域展示了使用母料帶來的節約潛力，對應母料的價格是550-900歐元/噸。 綠色區域展示了利用Evolution超融合技術在直接擠壓過程中直接加入CaCO3粉末帶來的材料成本節約潛力。這項技術非常有利可圖，尤其是填料水平要求非常高并且擠出生產線產量非常重要之時。 直接擠出解決方案的另一優勢是有機會直接添加其它礦物，如TiO2，使成本節約效果更加顯著。
此外，在某些向下計量不可行的情況下，CaCO3的直接擠出仍具備成本節約潛力以及通過礦物的加固作用改善機械性能的效果。
結語
Evolution超融合技術提供了將大量CaCO3粉末成功加入吹塑薄膜的機會。通過替換更昂貴的聚合物樹脂，它還具有顯著的成本節約潛力。CaCO3對薄膜性能的積極影響使薄膜向下計量成為可能。此外，它還能顯著減少薄膜的碳排放量。
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