吹膜工艺对膜性能的影响

目录吹膜工艺对膜性能的影响........................................................................2一、吹塑薄膜成型工艺......................................................................2吹塑薄膜工艺................................................................................2影响吹塑薄膜主要工艺因素........................................................2二、LDPE吹塑薄膜生产工艺及常见故障分析................................3聚乙烯吹塑薄膜材料的选择........................................................3吹塑工艺控制要点........................................................................4基本性能的技术要求....................................................................5低密度聚乙烯(LDPE)吹塑薄膜常见故障及解决方法...............6三、Ecoflex吹塑工艺及性能............................................................10四、三层共挤热收缩包装膜的加工技术........................................11三层共挤热收缩包装膜的主要原材料......................................12三层共挤热缩包装膜的生产工艺过程......................................12三层共挤热收缩包装膜的主要性能..........................................12三层共挤热收缩包装薄膜的应用前景......................................12五、多层共挤....................................................................................13吹膜工艺对膜性能的影响一、吹塑薄膜成型工艺吹塑薄膜工艺吹塑薄膜工艺流程为物料塑化挤出，形成管坏吹胀成型、冷却、牵引、卷取。在吹塑薄膜成型过程中，根据挤出和牵引方向的不同，可分为平挤上吹法、平挤下吹法、平挤平吹法三种。1、平挤上吹法该法是使用直角机头，即机头出料方向与挤出机垂直，挤出管坏向上，牵引至一定距离后，由人字板夹拢，所挤管状由底部引入的压缩空气将它吹胀成泡管，并以压缩空气气量多少来控制它的横向尺寸，以牵引速度控制纵向尺寸，泡管经冷却定型就可以得到吹塑薄膜。由于膜泡挂在膜管上部已冷却的坚韧度，牵引稳定，可制得厚度范围大和宽幅薄膜，所以应用最广，适用于上吹法的主要塑料品种有PVC、PE、PS、HDPE，特别是PVC和PE的宽幅薄膜多用此法加工。2、平挤下吹法下吹法其管坯向下牵引，冷却效果好，引膜靠自重进入牵引辊，引膜操作较方便，但机台安装过高，且膜泡挂在尚未冷却定型的塑性段上，牵引速度快或生产厚膜以及物料密度大时易拉断管膜，因此下吹法常用于PP、PA、PVDC（偏二氯乙烯）等高结晶度的塑料，以骤冷减少结晶度。3、平挤平吹法该法使用与挤出机螺杆同心的平直机头，泡管与机头中心线在同一水平面上的流程称平挤平吹法，该法只适用于吹制小口径薄膜的产品，如LDPE、PVC、PS膜。平吹法也适用于吹制热收缩薄膜的生产。影响吹塑薄膜主要工艺因素影响吹塑薄膜加工过程稳定性的因素很多，了解这些因素有利于生产过程的控制，也有利于提高薄膜的物理机械性能和外观质量。1、温度控制温度控制是薄膜生产中的关键环节，它直接影响产品质量。温度控制条件有两种，一种是自机身加料段至机头出口采用温度逐渐上升的方法；另一种是机身中段、前段温度最高，机头的温度低些。对于长径比小的设备，特别是重视透明度时，采用第二种方法。主机各段温度选用与所用物料有关。如采用Φ65mm，长径比20:1，压缩比3:1的挤出机生产PE膜，其温度控制如下：加料段140～150℃，中段170～180℃，前段180～190℃，机头180℃左右。2、膜管的吹胀与牵引熔融物料从机头被挤出后形成圆筒形管坯，同时口模中通入空气将膜坯吹胀成膜坯，膜泡的形成使熔体拉伸并变薄，与牵引效应引起的拉伸结合形成双向拉伸的薄膜。为了制备纵横向强度均等的薄膜，要求横向吹胀比（膜泡直径与机头口模直径之比）与纵向牵伸比（牵引膜管的线速度与未经牵引挤出膜管的线速度之比）最好相同。在实际生产中，常用同一规格的机头口模靠调节吹胀比与牵引比来制得不同厚度不同宽度的薄膜。吹胀比通常控制在1.5～3，吹胀比太小，横向强度低；吹胀比太大，则工艺稳定性低，成膜性、生产连续性低。牵伸比一般控制在3～7，在生产实践中，当膜的厚度、吹胀比、膜口间隙确定后，牵伸比就确定了。因此，调整牵伸比是调节薄膜厚度的一个手段。要想把膜厚降下来，可提高牵引速度，即提高牵伸比，但要防止牵伸比太大膜管被拉断。3、冷却定型膜管的冷却很重要，它经过吹胀后应立即风冷，若风冷却不好，薄膜会发粘而无法提膜，或者会在牵引辊压力作用下，互相粘结。因而冷却效果和冷却速度将直接影响到制品的质量和产量。常用的冷却方法是利用压缩空气通过风环直接向膜泡四周吹送。为了提高冷却效果，也有使用冷却空气、二次风环、芯棒内冷等技术的。二、LDPE吹塑薄膜生产工艺及常见故障分析大多数热塑性塑料都可以用吹塑法来生产吹塑薄膜，吹塑薄膜是将塑料挤成薄管，然后趁热用压缩空气将塑料吹胀，再经冷却定型后而得到的筒状薄膜制品，这种薄膜的性能处于定向膜同流延膜之间：强度比流延膜好，热封性比流延膜差。吹塑法生产的薄膜品种有很多，比如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、尼龙(PA)、乙烯一乙酸乙烯共聚物(EVA)等，这里我们就对常用的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹塑生产工艺及其常见障进行简单的介绍。聚乙烯吹塑薄膜材料的选择选用的原料应当是用吹膜级的聚乙烯树脂粒子，含有适量的爽滑剂，保证薄膜的开口性。树脂粒子的熔融指数(MI)不能太大，熔融指数(MI)太大，则熔融树脂的粘度太小，加工范围窄，加工条件难以控制，树脂的成膜性差，不容易加工成膜；此外，熔融指数(MI)太大，聚合物相对分子量分布太窄，薄膜的强度较差。因此，应当选用熔融指数(MI)较小，且相对分子量分布较宽的树脂原料，这样既能满足薄膜的性能要求，又能保证树脂的加工特性。吹塑聚乙烯薄膜一般选用熔融指数(MI)在2～6g/10min范围之间的聚乙烯原料。吹塑工艺控制要点吹塑薄膜工艺流程大致如下：料斗上料→物料塑化挤出→吹胀牵引→风环冷却→人字夹板→牵引辊牵引→电晕处理→薄膜收卷。但是，值得指出的是，吹塑薄膜的性能跟生产工艺参数有着很大的关系，因此，在吹膜过程中，必须要加强对工艺参数的控制，规范工艺操作，保证生产的顺利进行，并获得高质量的薄膜产品。在聚乙烯吹塑薄膜生产过程中，主要是做好以下几项工艺参数的控制：4、挤出机温度吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜时，挤出温度一般控制在160℃～170℃之间，且必须保证机头温度均匀，挤出温度过高，树脂容易分解，且薄膜发脆，尤其使纵向拉伸强度显著下降；温度过低，则树脂塑化不良，不能圆滑地进行膨胀拉伸，薄膜的拉伸强度较低，且表面的光泽性和透明度差，甚至出现像木材年轮般的花纹以及未熔化的晶核(鱼眼)。5、吹胀比吹胀比是吹塑薄膜生产工艺的控制要点之一，是指吹胀后膜泡的直径与未吹胀的管环直径之间的比值。吹胀比为薄膜的横向膨胀倍数，实际上是对薄膜进行横向拉伸，拉伸会对塑料分子产生一定程度的取向作用，吹胀比增大，从而使薄膜的横向强度提高。但是，吹胀比也不能太大，否则容易造成膜泡不稳定，且薄膜容易出现皱折。因此，吹胀比应当同牵引比配合适当才行，一般来说，低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹胀比应控制在2.5～3.0为宜。6、牵引比牵引比是指薄膜的牵引速度与管环挤出速度之间的比值。牵引比是纵向的拉伸倍数，使薄膜在引取方向上具有定向作用。牵引比增大，则纵向强度也会随之提高，且薄膜的厚度变薄，但如果牵引比过大，薄膜的厚度难以控制，甚至有可能会将薄膜拉断，造成断膜现象。低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的牵引比一般控制在4～6之间为宜。7、露点露点又称霜线，指塑料由粘流态进入高弹态的分界线。在吹膜过程中，低密度聚乙烯(LDPE)在从模口中挤出时呈熔融状态，透明性良好。当离开模口之后，要通过冷却风环对膜泡的吹胀区进行冷却，冷却空气以一定的角度和速度吹向刚从机头挤出的塑料膜泡时，高温的膜泡与冷却空气相接触，膜泡的热量会被冷空气带走，其温度会明显下降到低密度聚乙烯(LDPE)的粘流温度以下，从而使其冷却固化且变得模糊不清了。在吹塑膜泡上我们可以看到一条透明和模糊之间的分界线，这就是露点(或者称霜线)。在吹膜过程中，露点的高低对薄膜性能有一定的影响。如果露点高，位于吹胀后的膜泡的上方，则薄膜的吹胀是在液态下进行的，吹胀仅使薄膜变薄，而分子不受到拉伸取向，这时的吹胀膜性能接近于流延膜。相反，如果露点比较低，则吹胀是在固态下进行的，此时塑料处于高弹态下，吹胀就如同横向拉伸一样，使分子发生取向作用，从而使吹胀膜的性能接近于定向膜。基本性能的技术要求1、规格及偏差聚乙烯薄膜的宽度、厚度应当符合要求，薄膜薄厚均匀，横、纵向的厚度偏差小，且偏差分布比较均匀。2、外观要求聚乙烯薄膜塑化良好，无明显的水纹和云雾；薄膜的表面应当平整光滑，无皱折或仅有少量的活褶；不允许有气泡、穿孔及破裂现象；无明显的黑点、杂质，晶点和僵块；不允许有严重的挂料线和丝纹存在。3、物理机械性能由于吹塑后的聚乙烯薄膜用于印刷或者复合加工工艺时，要受到机械力的作用，因此，要求聚乙烯薄膜的物理机械性能应当优良，主要包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等几项指标应当符合标准。4、表面张力的大小为了使印刷油墨和复合用胶粘剂在聚乙烯薄膜表面具有良好的润湿性和附着力，要求聚乙烯薄膜的表面张力应当达到一定的标准，否则就会影响印刷和复合生产的顺利进行。一般来说，聚乙烯薄膜的表面张力至少应当达到38达因以上，达到40达因以上更佳。低密度聚乙烯(LDPE)吹塑薄膜常见故障及解决方法1、薄膜太粘，开口性差故障原因：①.树脂原料型号不对，不是吹膜级的低密度聚乙烯树脂粒子，其中不含开口剂或者开口剂的含量偏低；②.熔融树脂的温度太高，流动性太大；③.吹胀比太大，造成薄膜的开口性变差；④.冷却速度太慢，薄膜冷却不足，在牵引辊压力的作用下发生相互粘结；⑤.牵引速度过快。解决办法：①.更换树脂原料，或向科斗中加一定量的开口剂；②.适当降低挤出温度和树脂的温度；③.适当降低吹胀比；④.加大风量，提高冷却效果，加快薄膜冷却速度；⑤.适当降低牵引速度。2、薄膜透明度差故障原因：①.挤出温度偏低，树脂塑化不良，造成吹塑后薄膜的透明性较差；②.吹胀比过小；③.冷却效果不佳，从而影响了薄膜的透明度；④.树脂原料中的水分含量过大；⑤.牵引速度太快，薄膜冷却不足。解决办法：①.适当提高挤出温度，使树脂能够均匀塑化；②.适当提高吹胀比；③.加大风量，提高冷却效果；④.对原料进行烘干处理；⑤.适当降低牵引速度。3、薄膜出现皱折故障原因：①.薄膜厚度不均匀；②.冷却效果不够；③.吹胀比太大，造成膜泡不稳定，左右来回摆动，容易出现皱折；④.人字夹板的夹角过大，膜泡在短距离内被压扁，因此薄膜也容易出现皱折；⑤.牵引辊两边的压力不一致，一边高一边低；⑥.各导向辊之间的轴