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  • 薄膜的吹塑生產(chǎn)工藝及其常見故障

        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)26g/10min范圍之間的聚乙烯原料。

       吹塑工藝控制要點:

        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工藝參數(shù)的控制:

    1
    .?dāng)D出機溫度

        吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜時,擠出溫度一般控制在160170之間,且必須保證機頭溫度均勻,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),實際上是對薄膜進(jìn)行橫向拉伸,拉伸會對塑料分子產(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2.53.0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,則縱向強度也會隨之提高,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46之間為宜。

    4.
    露點

        露點又稱霜線,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出時呈熔融狀態(tài),透明性良好。當(dāng)離開??谥?,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頭擠出的塑料膜泡時,高溫的膜泡與冷卻空氣相接觸,膜泡的熱量會被冷空氣帶走,其溫度會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(或者稱霜線)。

        在吹膜過程中,露點的高低對薄膜性能有一定的影響。如果露點高,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,這時的吹脹膜性能接近于流延膜。相反,如果露點比較低,則吹脹是在固態(tài)下進(jìn)行的,此時塑料處于高彈態(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""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、雜質(zhì),晶點和僵塊;不允許有嚴(yán)重的掛料線和絲紋存在。

    3
    .物理機械性能

        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,要受到機械力的作用,因此,要求聚乙烯薄膜的物理機械性能應(yīng)當(dāng)優(yōu)良,主要包括拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度等幾項指標(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。

    低密度聚乙烯(LDPE)吹塑薄膜常見故障及解決方法

    1
    .薄膜太粘,開口性差

    故障原因:

    樹脂原料型號不對,不是吹膜級的低密度聚乙烯樹脂粒子,其中不含開口劑或者開口劑的含量偏低;

    熔融樹脂的溫度太高,流動性太大;

    吹脹比太大,造成薄膜的開口性變差;

    冷卻速度太慢,薄膜冷卻不足,在牽引輥壓力的作用下發(fā)生相互粘結(jié);

    牽引速度過快。

    解決辦法:

    更換樹脂原料,或向科斗中加一定量的開口劑;

    適當(dāng)降低擠出溫度和樹脂的溫度;

    適當(dāng)降低吹脹比;

    加大風(fēng)量,提高冷卻效果,加快薄膜冷卻速度;

    適當(dāng)降低牽引速度。

    2
    .薄膜透明度差

    故障原因:

    擠出溫度偏低,樹脂塑化不良,造成吹塑后薄膜的透明性較差;

    吹脹比過小;

    冷卻效果不佳,從而影響了薄膜的透明度;

    樹脂原料中的水分含量過大;

    牽引速度太快,薄膜冷卻不足。

    解決辦法:

    適當(dāng)提高擠出溫度,使樹脂能夠均勻塑化;

    適當(dāng)提高吹脹比;

    加大風(fēng)量,提高冷卻效果;

    對原料進(jìn)行烘干處理;

    適當(dāng)降低牽引速度。

    3.
    薄膜出現(xiàn)皺折

    故障原因:

    薄膜厚度不均勻;

    冷卻效果不夠;

    吹脹比太大,造成膜泡不穩(wěn)定,左右來回擺動,容易出現(xiàn)皺折;

    人字夾板的夾角過大,膜泡在短距離內(nèi)被壓扁,因此薄膜也容易出現(xiàn)皺折;

    牽引輥兩邊的壓力不一致,一邊高一邊低;

    各導(dǎo)向輥之間的軸線不平行,影響薄膜的穩(wěn)定性和平展性,從而出現(xiàn)皺折。

    解決辦法:

    調(diào)整薄膜的厚度,保證厚度均勻一致;

    提高冷卻效果,保證薄膜能夠充分冷卻;

    適當(dāng)降低吹脹比;

    適當(dāng)減小人字夾板的夾角;

    調(diào)整牽引輥的壓力,保證薄膜受力均勻;

    檢查各導(dǎo)向軸的軸線,并使之相互平行。

    4
    ,薄膜有霧狀水紋

    故障原因:

    擠出溫度偏低,樹脂塑化不良;

    樹脂受潮,水分含量過高。

    解決辦法:

    調(diào)整擠出機的溫度設(shè)置,并適當(dāng)提高擠出溫度。

    將樹脂原料烘干,一般要求樹脂的含水量不能超過0.3%。

    5.
    薄膜厚度不均勻

    故障原因:

    ??陂g隙的均勻性直接影響薄膜厚度的均勻性,如果??陂g隙不均勻,有的部位間隙大一些,有的部位間隙小一些,從而造成擠出量有多有少,因此,所形成的薄膜厚度也就不一致,有的部位薄,有的部位厚;

    ??跍囟确植疾痪鶆?,有高有低,從而使吹塑后的薄膜薄厚不均;

    冷卻風(fēng)環(huán)四周的送風(fēng)量不一致,造成冷卻效果的不均勻,從而使薄膜的厚度出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象;

    吹脹比和牽引比不合適,使膜泡厚度不易控制;

    牽引速度不恒定,不斷地發(fā)生變化,這當(dāng)然就會影響到薄膜的厚度。

    解決辦法:

    調(diào)整機頭模口間隙,保證各處均勻一致;

    調(diào)整機頭模口溫度,使模口部分溫度均勻一致;

    調(diào)節(jié)冷卻裝置,保證出風(fēng)口的出風(fēng)量均勻;

    調(diào)整吹脹比和牽引比;

    檢查機械傳動裝置,使?fàn)恳俣缺3趾愣ā?/span>

    6
    .薄膜的厚度偏厚

    故障原因:

    ??陂g隙和擠出量偏大,因此薄膜厚度偏厚;

    冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量太大,薄膜冷卻太快;

    牽引速度太慢。

    解決辦法:

    調(diào)整??陂g隙;

    適當(dāng)減小風(fēng)環(huán)的風(fēng)量,使薄膜進(jìn)一步吹脹,從而使其厚度變薄一些;

    適當(dāng)提高牽引速度。

    7.
    薄膜的厚度偏薄

    故障原因:

    ??陂g隙偏小,阻力太大,因此薄膜厚度偏薄;

    冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量太小,薄膜冷卻太慢;

    牽引速度太快,薄膜拉伸過度,從而使厚度變薄。

    解決辦法:

    調(diào)整??陂g隙;

    適當(dāng)增大風(fēng)環(huán)的風(fēng)量,加快薄膜的冷卻;

    適當(dāng)降低牽引速度。

    8
    .薄膜的熱封性差

    故障原因:

    露點太低,聚合物分子發(fā)生定向,從而使薄膜的性能接近定向膜,造成熱封性能的降低;

    吹脹比和牽引比不適當(dāng)(過大),薄膜發(fā)生拉伸取向,從而影響了薄膜的熱封性能。

    解決辦法:

    調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán)中風(fēng)量的大小,使露點高一點,盡可能地在塑料的熔點下進(jìn)行吹脹和牽引,以減少因吹脹和牽引導(dǎo)致的分子拉伸取向;

    吹脹比和牽引比應(yīng)適當(dāng)小一點,如果吹脹比過大,且牽引速度過快,薄膜的橫向和縱向拉伸過度,那么,就會使薄膜的性能趨于雙向拉伸,薄膜的熱封性就會變差。

    9
    .薄膜縱向拉伸強度差

    故障原因:

    熔融樹脂的溫度太高,會使薄膜的縱向拉伸強度下降;

    牽引速度較慢,薄膜縱向的定向作用不夠,從而使縱向的拉伸強度變差;

    吹脹比太大,同牽引比不匹配,使薄膜橫向的定向作用和拉伸強度提高,而縱向的拉伸強度就會變差;

    膜的冷卻速度太快。

    解決辦法:

    適當(dāng)降低熔融樹脂的溫度;

    適當(dāng)提高牽引速度;

    調(diào)整吹脹比,使之與牽引比相適應(yīng);

    適當(dāng)降低冷卻速度。

    10.
    薄膜橫向拉伸強度差

    故障原因:

    牽引速度太快,同吹脹比相差太大,使縱向產(chǎn)生纖維化,橫向強度就變差;

    冷卻風(fēng)環(huán)的冷卻速度太慢。

    解決辦法:

    適當(dāng)降低牽引速度,使之與吹脹比相配合;

    加大風(fēng)環(huán)風(fēng)量,使吹脹膜快速冷卻,避免在較高

    溫度的高彈態(tài)下被拉伸取向。

    11.
    膜泡不穩(wěn)定

    故障原因:

    擠出溫度過高,熔融樹脂的流動性太大,粘度過小,容易產(chǎn)生波動;

    擠出溫度過低,出料量少;

    冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量不穩(wěn)定,膜泡冷卻不均勻;

    受到了外來較強氣流的干擾和影響。

    解決辦法:

    調(diào)整擠出溫度;

    調(diào)整擠出溫度;

    檢查冷卻風(fēng)環(huán),保證四周的送風(fēng)量均勻一致;

    阻止和減小外界氣流的干擾。

    12
    ,薄膜表面粗糙,凹凸不平

    故障原因:

    擠出溫度太低,樹脂塑化不良;

    擠出速度太快。

    解決辦法:

    調(diào)整擠出的溫度設(shè)置,并適當(dāng)提高擠出溫度,保證樹脂塑化良好;

    適當(dāng)降低擠出速度。

    13
    .薄膜有異味

    故障原因:

    樹脂原料本身有異味;

    熔融樹脂的擠出溫度太高,造成樹脂分解,從而產(chǎn)生異味;

    膜泡冷卻不足,膜泡內(nèi)的熱空氣沒有排除干凈。

    解決辦法:

    更換樹脂原料;

    調(diào)整擠出溫度;
    提高冷卻風(fēng)環(huán)的冷卻效率,使膜泡充分冷卻.

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