最新消息

押出流延薄膜產線的最佳配角:真空風箱與風刀

2026.07.31
模具設計與技術

微波餐盒是不少人追求方便快速時的用餐選擇,餐盒上的那層封口膜,如果遇上那種怎麼撕都撕不開的情況,真的會讓人不悅!那張薄薄的膜,內層要能密封但又要好剝離,這其中蘊含相當多精細的製程,不只是微波餐盒的上蓋膜,常見的零食袋、烘焙包裝膜、食品和醫藥用的阻隔膜、標籤膜、電子類商品常用的絕緣膜以及多數人都熟悉的封箱膠帶基材等,都是塑膠薄膜的應用範疇。


一張薄薄的上蓋膜,蘊含許多精細的製程

 

薄膜製品為所有塑膠製品大宗,產值約2500億美元,薄膜主要有兩種工法:吹膜以及押出流延,其中押出流延因為產能大、厚度精準度高等特點,所以舉凡需要高透明度以及高產量的薄膜都會採用押出流延生產。每部電影或小說都會有主角,當然也一定有配角,而配角往往都具有畫龍點睛的重要襯托功能,主要就是讓主角更突出,以押出流延產線來說,押出模具和冷卻輪就是男女主角,缺一不可,而產線上的重要配角非「真空風箱」與「風刀」莫屬。


延伸閱讀:功能性薄膜:材料決定製程,製程決定你的競爭位置

 

押出流延薄膜產線最佳配角之一: 真空風箱

人們很容易記住故事的主角,卻不是那麼容易感受到配角的存在,同樣的,「真空風箱」與「風刀」也經常是被忽略的重要輔助零件,以多數人相對比較熟悉的真空風箱來說,通常會搭配薄膜模具,也就是附著在模具本體以及包覆少部分冷卻滾輪表面,實務上常見的多為雙腔式設計(主副風腔),真空風箱內部包含分配腔(可均勻非配氣流)、隔溫板設計(隔絕主副風腔的擾流以及隔絕模具溫度過度至風腔內)以及調整氣流控制開關。


真空風箱都搭配薄膜模具使用,實務上常見的多為雙腔式設計。

 

由於薄膜的厚度相當薄,因此當塑料從模唇流出時,除了面臨溫度變化的自然內縮之外,還會受到周遭氣流的影響呈現不穩定的飄動,操作者通常會讓模唇與滾輪間的間距盡量縮小,但硬體設備仍有其極限,這時候身為配角的真空風箱,可以透過均勻負壓來排除冷卻滾輪運作時伴隨的氣流,同時讓薄膜更穩定的向冷卻滾輪接近,進而擴大膜面與接觸面積,達到冷卻的最大效率以及厚度穩定性,這對於透明度高的薄膜產線來說,絕對是不可或缺的配角。

為使真空風箱功能完全發揮,所以風箱會固定於押出模具上,對使用者而言,選擇同一製造商設計製造模具與風箱,可以降低因為不同供應商設計或加工差異的落差風險。


空氣做的刀押出流延薄膜產線最佳配角之一: 風刀

至於真空風箱的好搭檔非「風刀」莫屬,「風刀」名稱和它的配角功能息息相關,由於風刀是透過細長狹縫的出口,讓高速的氣流可以均勻精準傳送到薄膜和冷卻滾輪接觸的區域,像是一把空氣形成的刀精確掌握該區域的空氣流動,因此有了如此傳神的名稱--「風刀」。


風刀因從狹縫風口出來的空氣像刀片而命名,與真空風箱搭配使用提升薄膜品質。

 

既然有真空風箱在控制唇口與冷卻滾輪區域的氣流,為什麼還需要風刀呢?押出模具和真空風箱本身是無動力的靜態機構,但冷卻滾輪卻是360度運轉的動態機構,當冷卻滾輪運作時會帶動周邊的空氣一起流動,產線速度越快帶動的空氣就越多,這時候薄膜與冷卻滾輪之間就會存在許多干擾的氣流,導致薄膜再貼附滾輪時可能會先附著在空氣上,影響冷卻效能,因為真空風箱涵蓋的範圍只有單側,所以另一側的空氣可能會隨之被包覆在薄膜中,這就是俗稱的「包空氣」。


延伸閱讀:押出模具常見三大問題


風刀通常被裝置在風箱的對面,一來就是要協助去除風箱未能涵蓋的範圍的空氣擾流,二來就是透過氣流輕壓薄膜,往冷卻滾輪貼附,此外因為風刀的狹縫出風口輸送出來的氣流均勻,不只是像一片薄薄的刀片,也像是一條和滾輪平行,且固定位置的氣流線,能夠讓整個膜面與冷卻滾輪表面接觸點穩定,也能夠保持薄膜從出料到收卷的均勻厚度。


模具與真空風箱及風刀,形成穩固薄膜質量的完整系統組合。

 

特別演出:靜電貼附——光學薄膜的專屬選項

還有另一個常跟真空風箱共同演出的就是「靜電貼附」,通常都用於光學類薄膜(主要為PET塑料),多半用顯示器背光模組基材或是相關的保護膜以及離型膜等,以PET光學膜來說,在光學製程中需要急速冷卻非結晶 (要求高透明),加上塑料本身帶電,所以透過電極線或是帶狀電極產生靜電場的系統,就會是優先選項。

真空風箱、風刀以及靜電吸附系統,可以說是全然因押出流延工藝而生的輔助機構,搭配流延產線的主角之一押出模具,堪稱是薄膜產線質量兼具的最佳系統組合。


三大配角各有特色,到底該怎麼選? 

押出流延薄膜產線適用輔助機構建議

(以下推薦組合並非絕對選擇,仍需以實際產線各狀況綜合評估,選擇適用配備)


 

真空風箱

風刀

靜電吸附

主要功能

形成負壓減少空氣擾流

將氣流下壓讓薄膜貼附滾輪

透過靜電往滾輪壓

適用情境

貼附欠佳

膜面容易飄動

高速下精密貼附

常見塑料

PP/PE

PP/PE/TPU/PLA

PET/PETG (光學或高透明膜)

線速度

(數值為參考,仍須以實際產線需求為主)

中高速

100-200m/min

中低速

100m/min以下

高速

200m/min以上

成本與維護難度

 

延伸閱讀: 簡單但不簡單--CPP 薄膜押出模具工藝


好看的電影和小說,結局往往不是最重要的,而是透過主角與配角的互相搭配,才能讓故事更加引人入勝,同樣的要讓產線發揮產能最大效益,除了操作者本身的專業技能外,適用性高以及完整的系統設計,是不可或缺的助力。