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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)在2～6g/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160℃～170℃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2.5～3.0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4～6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"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、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：
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吹脹比過小,；
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,，左右來回擺動，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?？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；
②?？跍囟确植疾痪鶆?，有高有低，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)然就會影響到薄膜的厚度,。
解決辦法：
①調(diào)整機頭模口間隙,，保證各處均勻一致,；
②調(diào)整機頭模口溫度,，使?？诓糠譁囟染鶆蛞恢拢?/span>
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：
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?？陂g隙偏小，阻力太大,，因此薄膜厚度偏?。?/span>
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)整模口間隙,；
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,；
②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：
①熔融樹脂的溫度太高,，會使薄膜的縱向拉伸強度下降；
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度提高，而縱向的拉伸強度就會變差,；
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,，熔融樹脂的流動性太大，粘度過小,，容易產(chǎn)生波動,；
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.
公安備案 33038102331394號