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,。
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??谥螅ㄟ^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,。
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:
①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,;
②熔融樹脂的溫度太高,流動(dòng)性太大,;
③吹脹比太大,,造成薄膜的開口性變差;
④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);
⑤牽引速度過快,。
解決辦法:
①更換樹脂原料,或向科斗中加一定量的開口劑,;
②適當(dāng)降低擠出溫度和樹脂的溫度,;
③適當(dāng)降低吹脹比;
④加大風(fēng)量,,提高冷卻效果,,加快薄膜冷卻速度;
⑤適當(dāng)降低牽引速度,。
2.薄膜透明度差
故障原因:
①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,;
②吹脹比過?。?
③冷卻效果不佳,,從而影響了薄膜的透明度,;
④樹脂原料中的水分含量過大;
⑤牽引速度太快,,薄膜冷卻不足,。
解決辦法:
①適當(dāng)提高擠出溫度,使樹脂能夠均勻塑化,;
②適當(dāng)提高吹脹比,;
③加大風(fēng)量,提高冷卻效果,;
④對原料進(jìn)行烘干處理,;
⑤適當(dāng)降低牽引速度,。
3.薄膜出現(xiàn)皺折
故障原因:
①薄膜厚度不均勻;
②冷卻效果不夠,;
③吹脹比太大,,造成膜泡不穩(wěn)定,左右來回?cái)[動(dòng),,容易出現(xiàn)皺折;
④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;
⑤牽引輥兩邊的壓力不一致,,一邊高一邊低,;
⑥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:
①調(diào)整薄膜的厚度,保證厚度均勻一致,;
②提高冷卻效果,,保證薄膜能夠充分冷卻;
③適當(dāng)降低吹脹比,;
④適當(dāng)減小人字夾板的夾角,;
⑤調(diào)整牽引輥的壓力,保證薄膜受力均勻,;
⑥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:
①擠出溫度偏低,,樹脂塑化不良;
②樹脂受潮,,水分含量過高,。
解決辦法:
①調(diào)整擠出機(jī)的溫度設(shè)置,并適當(dāng)提高擠出溫度,。
②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:
①??陂g隙的均勻性直接影響薄膜厚度的均勻性,,如果模口間隙不均勻,,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,;
②??跍囟确植疾痪鶆颍懈哂械?,從而使吹塑后的薄膜薄厚不均,;
③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,;
④吹脹比和牽引比不合適,使膜泡厚度不易控制,;
⑤牽引速度不恒定,,不斷地發(fā)生變化,這當(dāng)然就會(huì)影響到薄膜的厚度,。
解決辦法:
①調(diào)整機(jī)頭??陂g隙,保證各處均勻一致,;
②調(diào)整機(jī)頭??跍囟龋鼓,?诓糠譁囟染鶆蛞恢?;
③調(diào)節(jié)冷卻裝置,保證出風(fēng)口的出風(fēng)量均勻,;
④調(diào)整吹脹比和牽引比,;
⑤檢查機(jī)械傳動(dòng)裝置,使?fàn)恳俣缺3趾愣ā?nbsp;
6.薄膜的厚度偏厚
故障原因:
①??陂g隙和擠出量偏大,,因此薄膜厚度偏厚;
②冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量太大,,薄膜冷卻太快,;
③牽引速度太慢。
解決辦法:
①調(diào)整??陂g隙,;
②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,;
③適當(dāng)提高牽引速度,。
7.薄膜的厚度偏薄
故障原因:
①模口間隙偏小,,阻力太大,,因此薄膜厚度偏薄,;
②冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量太小,,薄膜冷卻太慢;
③牽引速度太快,,薄膜拉伸過度,,從而使厚度變薄。
解決辦法:
①調(diào)整??陂g隙;
②適當(dāng)增大風(fēng)環(huán)的風(fēng)量,,加快薄膜的冷卻,;
③適當(dāng)降低牽引速度。
8.薄膜的熱封性差
故障原因:
①露點(diǎn)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,;
②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:
①調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán)中風(fēng)量的大小,,使露點(diǎn)高一點(diǎn),盡可能地在塑料的熔點(diǎn)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,;
②吹脹比和牽引比應(yīng)適當(dāng)小一點(diǎn),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(huì)使薄膜的性能趨于雙向拉伸,,薄膜的熱封性就會(huì)變差。
9.薄膜縱向拉伸強(qiáng)度差
故障原因:
①熔融樹脂的溫度太高,,會(huì)使薄膜的縱向拉伸強(qiáng)度下降,;
②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(qiáng)度變差,;
③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(qiáng)度提高,,而縱向的拉伸強(qiáng)度就會(huì)變差,;
④膜的冷卻速度太快。
解決辦法:
①適當(dāng)降低熔融樹脂的溫度,;
②適當(dāng)提高牽引速度,;
③調(diào)整吹脹比,使之與牽引比相適應(yīng),;
④適當(dāng)降低冷卻速度,。
10.薄膜橫向拉伸強(qiáng)度差
故障原因:
①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(qiáng)度就變差;
②冷卻風(fēng)環(huán)的冷卻速度太慢,。
解決辦法:
①適當(dāng)降低牽引速度,,使之與吹脹比相配合;
②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:
①擠出溫度過高,,熔融樹脂的流動(dòng)性太大,,粘度過小,容易產(chǎn)生波動(dòng),;
②擠出溫度過低,,出料量少;
③冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量不穩(wěn)定,,膜泡冷卻不均勻,;
④受到了外來較強(qiáng)氣流的干擾和影響。
解決辦法:
①調(diào)整擠出溫度,;
②調(diào)整擠出溫度,;
③檢查冷卻風(fēng)環(huán),保證四周的送風(fēng)量均勻一致,;
④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:
①擠出溫度太低,,樹脂塑化不良,;
②擠出速度太快。
解決辦法:
①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;
②適當(dāng)降低擠出速度,。
13.薄膜有異味
故障原因:
①樹脂原料本身有異味,;
②熔融樹脂的擠出溫度太高,造成樹脂分解,,從而產(chǎn)生異味,;
③膜泡冷卻不足,膜泡內(nèi)的熱空氣沒有排除干凈,。
解決辦法:
①更換樹脂原料,;
②調(diào)整擠出溫度;
③提高冷卻風(fēng)環(huán)的冷卻效率,,使膜泡充分冷卻,。