聚乙烯吹塑薄膜生產(chǎn)過程中的問題
大多數(shù)熱塑性塑料都可以用吹塑法來生產(chǎn)吹塑薄膜,吹塑薄膜是將塑料擠成薄管,然后趁熱用壓縮空氣將塑料吹脹,再經(jīng)冷卻定型后而得到的筒狀薄膜制品,這種薄膜的性能處于定向膜同流延膜之間:強(qiáng)度比流延膜好,熱封性比流延膜差。吹塑法生產(chǎn)的薄膜品種有很多,比如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、尼龍(PA)、乙烯一乙酸乙烯共聚物(EVA)等,這里我們就對常用的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹塑生產(chǎn)工藝及其常見故障進(jìn)行簡單的介紹。
聚乙烯吹塑薄膜材料的選擇
1.選用的原料應(yīng)當(dāng)是用吹膜級(jí)的聚乙烯樹脂粒子,含有適量的爽滑劑,保證薄膜的開口性。
2.樹脂粒子的熔融指數(shù)(MI)不能太大,熔融指數(shù)(MI)太大,則熔融樹脂的粘度太小,加工范圍窄,加工條件難以控制,樹脂的成膜性差,不容易加工成膜;此外,熔融指數(shù)(MI)太大,聚合物相對分子量分布太窄,薄膜的強(qiáng)度較差。因此,應(yīng)當(dāng)選用熔融指數(shù)(MI)較小,且相對分子量分布較寬的樹脂原料,這樣既能滿足薄膜的性能要求,又能保證樹脂的加工特性。吹塑聚乙烯薄膜一般選用熔融指數(shù)(MI)在2~6g/10min范圍之間的聚乙烯原料。
吹塑工藝控制要點(diǎn)
吹塑薄膜工藝流程大致如下:
料斗上料一物料塑化擠出→吹脹牽引→風(fēng)環(huán)冷卻→人字夾板→牽引輥牽引→電暈處理→薄膜收卷
但是,值得指出的是,吹塑薄膜的性能跟生產(chǎn)工藝參數(shù)有著很大的關(guān)系,因此,在吹膜過程中,必須要加強(qiáng)對工藝參數(shù)的控制,規(guī)范工藝操作,保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行,并獲得高質(zhì)量的薄膜產(chǎn)品。在聚乙烯吹塑薄膜生產(chǎn)過程中,主要是做好以下幾項(xiàng)工藝參數(shù)的控制:
1.?dāng)D出機(jī)溫度
吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜時(shí),擠出溫度一般控制在160℃~170℃之間,且必須保證機(jī)頭溫度均勻,擠出溫度過高,樹脂容易分解,且薄膜發(fā)脆,尤其使縱向拉伸強(qiáng)度顯著下降;溫度過低,則樹脂塑化不良,不能圓滑地進(jìn)行膨脹拉伸,薄膜的拉伸強(qiáng)度較低,且表面的光澤性和透明度差,甚至出現(xiàn)像木材年輪般的花紋以 及未熔化的晶核(魚眼)。
2.吹脹比
吹脹比是吹塑薄膜生產(chǎn)工藝的控制要點(diǎn)之一,是指吹脹后膜泡的直徑與未吹脹的管環(huán)直徑之間的比值。吹脹比為薄膜的橫向膨脹倍數(shù),實(shí)際上是對薄膜進(jìn)行橫向拉伸,拉伸會(huì)對塑料分子產(chǎn)生一定程度的取向作用,吹脹比增大,從而使薄膜的橫向強(qiáng)度提高。但是,吹脹比也不能太大,否則容易造成膜泡不穩(wěn)定,且薄膜容易出現(xiàn)皺折。因此,吹脹比應(yīng)當(dāng)同牽引比配合適當(dāng)才行,一般來說,低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹脹比應(yīng)控制在2.5~3.0為宜。
3.牽引比
牽引比是指薄膜的牽引速度與管環(huán)擠出速度之間的比值。牽引比是縱向的拉伸倍數(shù),使薄膜在引取方向上具有定向作用。牽引比增大,則縱向強(qiáng)度也會(huì)隨之提高,且薄膜的厚度變薄,但如果牽引比過大,薄膜的厚度難以控制,甚至有可能會(huì)將薄膜拉斷,造成斷膜現(xiàn)象。低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的牽引比一般控制在4~6之間為宜。
4.露點(diǎn)
露點(diǎn)又稱霜線,指塑料由粘流態(tài)進(jìn)入高彈態(tài)的分界線。在吹膜過程中,低密度聚乙烯(LDPE)在從??谥袛D出時(shí)呈熔融狀態(tài),透明性良好。當(dāng)離開模口之后,要通過冷卻風(fēng)環(huán)對膜泡的吹脹區(qū)進(jìn)行冷卻,冷卻空氣以一定的角度和速度吹向剛從機(jī)頭擠出的塑料膜泡時(shí),高溫的膜泡與冷卻空氣相接觸,膜泡的熱量會(huì)被冷空氣帶走,其溫度會(huì)明顯下降到低密度聚乙烯(LDPE)的粘流溫度以下,從而使其冷卻固化且變得模糊不清了。在吹塑膜泡上我們可以看到一條透明和模糊之間的分界線,這就是露點(diǎn)(或者稱霜線)。
在吹膜過程中,露點(diǎn)的高低對薄膜性能有一定的影響。如果露點(diǎn)高,位于吹脹后的膜泡的上方,則薄膜的吹脹是在液態(tài)下進(jìn)行的,吹脹僅使薄膜變薄,而分子不受到拉伸取向,這時(shí)的吹脹膜性能接近于流延膜。相反,如果露點(diǎn)比較低,則吹脹是在固態(tài)下進(jìn)行的,此時(shí)塑料處于高彈態(tài)下,吹脹就如同橫向拉伸一樣,使分子發(fā)生取向作用,從而使吹脹膜的性能接近于定向膜。
基本性能的技術(shù)要求
1.規(guī)格及偏差
聚乙烯薄膜的寬度、厚度應(yīng)當(dāng)符合要求,薄膜薄厚均勻,橫、縱向的厚度偏差小,且偏差分布比較均勻。
2.外觀
要求聚乙烯薄膜塑化良好,無明顯的"水紋"和"云霧";薄膜的表面應(yīng)當(dāng)平整光滑,無皺折或僅有少量的活褶;不允許有氣泡、穿孔及破裂現(xiàn)象;無明顯的黑點(diǎn)、雜質(zhì),晶點(diǎn)和僵塊;不允許有嚴(yán)重的掛料線和絲紋存在。
3.物理機(jī)械性能
由于吹塑后的聚乙烯薄膜用于印刷或者復(fù)合加工工藝時(shí),要受到機(jī)械力的作用,因此,要求聚乙烯薄膜的物理機(jī)械性能應(yīng)當(dāng)優(yōu)良,主要包括拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、撕裂強(qiáng)度等幾項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)。
4.表面張力的大小
為了使印刷油墨和復(fù)合用膠粘劑在聚乙烯薄膜表面具有良好的潤濕性和附著力,要求聚乙烯薄膜的表面張力應(yīng)當(dāng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),否則就會(huì)影響印刷和復(fù)合生產(chǎn)的順利進(jìn)行。一般來說,聚乙烯薄膜的表面張力至少應(yīng)當(dāng)達(dá)到38達(dá)因以上,達(dá)到40達(dá)因以上更佳。
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