薄膜的吹塑生產(chǎn)工藝及其常見(jiàn)故障

添加時(shí)間：2016/02/10

大多數熱塑性塑料都可以用吹塑法來(lái)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(jiàn)故障進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
聚乙烯吹塑薄膜材料的選擇

1.選用的原料應當是用吹膜級的聚乙烯樹(shù)脂粒子，含有適量的爽滑劑，保證薄膜的開(kāi)口性。

2.樹(shù)脂粒子的熔融指數(MI)不能太大，熔融指數(MI)太大，則熔融樹(shù)脂的粘度太小，加工范圍窄，加工條件難以控制，樹(shù)脂的成膜性差，不容易加工成膜；此外，熔融指數(MI)太大，聚合物相對分子量分布太窄，薄膜的強度較差。因此，應當選用熔融指數(MI)較小，且相對分子量分布較寬的樹(shù)脂原料，這樣既能滿(mǎn)足薄膜的性能要求，又能保證樹(shù)脂的加工特性。吹塑聚乙烯薄膜一般選用熔融指數(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)工藝參數有著(zhù)很大的關(guān)系，因此，在吹膜過(guò)程中，必須要加強對工藝參數的控制，規范工藝操作，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(guò)程中，主要是做好以下幾項工藝參數的控制：

1．擠出機溫度

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，且必須保證機頭溫度均勻，擠出溫度過(guò)高，樹(shù)脂容易分解，且薄膜發(fā)脆，尤其使縱向拉伸強度顯著(zhù)下降；溫度過(guò)低，則樹(shù)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，甚至出現像木材年輪般的花紋以 及未熔化的晶核(魚(yú)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，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度提高。但是，吹脹比 也不能太大，否則容易造成膜泡不穩定，且薄膜容易出現皺折。因此，吹脹比應當同牽引比配合適當才行，一般來(lái)說(shuō)，低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹脹比應控制在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，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(huì )隨之提高，且薄膜的厚度變薄，但如果牽引比過(guò)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(chēng)霜線(xiàn)，指塑料由粘流態(tài)進(jìn)入高彈態(tài)的分界線(xiàn)。在吹膜過(guò)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。當離開(kāi)?？谥?，要通過(guò)冷卻風(fēng)環(huán)對膜泡的吹脹區進(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(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(xiàn)，這就是露點(diǎn)(或者稱(chēng)霜線(xiàn))。

在吹膜過(guò)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．規格及偏差

聚乙烯薄膜的寬度、厚度應當符合要求，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(guān)

要求聚乙烯薄膜塑化良好，無(wú)明顯的"水紋"和"云霧"；薄膜的表面應當平整光滑，無(wú)皺折或僅有少量的活褶；不允許有氣泡、穿孔及破裂現象；無(wú)明顯的黑點(diǎn)、雜質(zhì)，晶點(diǎn)和僵塊；不允許有嚴重的掛料線(xiàn)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合加工工藝時(shí)，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當優(yōu)良，主要包括拉伸強度、斷裂伸長(cháng)率、撕裂強度等幾項指標應當符合標準。

4．表面張力的大小

為了使印刷油墨和復合用膠粘劑在聚乙烯薄膜表面具有良好的潤濕性和附著(zhù)力，要求聚乙烯薄膜的表面張力應當達到一定的標準，否則就會(huì )影響印刷和復合生產(chǎn)的順利進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，聚乙烯薄膜的表面張力至少應當達到38達因以上，達到40達因以上更佳。

低密度聚乙烯(LDPE)吹塑薄膜常見(jiàn)故障及解決方法

1．薄膜太粘，開(kāi)口性差

故障原因：

①樹(shù)脂原料型號不對，不是吹膜級的低密度聚乙烯樹(shù)脂粒子，其中不含開(kāi)口劑或者開(kāi)口劑的含量偏低；

②熔融樹(shù)脂的溫度太高，流動(dòng)性太大；

③吹脹比太大，造成薄膜的開(kāi)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；

⑤牽引速度過(guò)快。

解決辦法：

①更換樹(shù)脂原料，或向科斗中加一定量的開(kāi)口劑；

②適當降低擠出溫度和樹(shù)脂的溫度；

③適當降低吹脹比；

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(shù)脂塑化不良，造成吹塑后薄膜的透明性較差；

②吹脹比過(guò)??；

③冷卻效果不佳，從而影響了薄膜的透明度；

④樹(shù)脂原料中的水分含量過(guò)大；

⑤牽引速度太快，薄膜冷卻不足。

解決辦法：

①適當提高擠出溫度，使樹(shù)脂能夠均勻塑化；

②適當提高吹脹比；

③加大風(fēng)量，提高冷卻效果；

④對原料進(jìn)行烘干處理；

⑤適當降低牽引速度。

3.薄膜出現皺折

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，造成膜泡不穩定，左右來(lái)回擺動(dòng)，容易出現皺折；

④人字夾板的夾角過(guò)大，膜泡在短距離內被壓扁，因此薄膜也容易出現皺折；

⑤牽引輥兩邊的壓力不一致，一邊高一邊低；

⑥各導向輥之間的軸線(xiàn)不平行，影響薄膜的穩定性和平展性，從而出現皺折。

解決辦法：

①調整薄膜的厚度，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適當降低吹脹比；

④適當減小人字夾板的夾角；

⑤調整牽引輥的壓力，保證薄膜受力均勻；

⑥檢查各導向軸的軸線(xiàn)，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(shù)脂塑化不良；

②樹(shù)脂受潮，水分含量過(guò)高。

解決辦法：

①調整擠出機的溫度設置，并適當提高擠出溫度。

②將樹(shù)脂原料烘干，一般要求樹(shù)脂的含水量不能超過(guò)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不均勻現象；

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，這當然就會(huì )影響到薄膜的厚度。

解決辦法：

①調整機頭?？陂g隙，保證各處均勻一致；

②調整機頭?？跍囟?，使?？诓糠譁囟染鶆蛞恢?；

③調節冷卻裝置，保證出風(fēng)口的出風(fēng)量均勻；

④調整吹脹比和牽引比；

⑤檢查機械傳動(dòng)裝置，使牽引速度保持恒定。

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調整?？陂g隙；

②適當減小風(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??；

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(guò)度，從而使厚度變薄。

解決辦法：

①調整?？陂g隙；

②適當增大風(fēng)環(huán)的風(fēng)量，加快薄膜的冷卻；

③適當降低牽引速度。

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(過(guò)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調節風(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致的分子拉伸取向；

②吹脹比和牽引比應適當小一點(diǎn)，如果吹脹比過(guò)大，且牽引速度過(guò)快，薄膜的橫向和縱向拉伸過(guò)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．薄膜縱向拉伸強度差

故障原因：

①熔融樹(shù)脂的溫度太高，會(huì )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(huì )變差；

④膜的冷卻速度太快。

解決辦法：

①適當降低熔融樹(shù)脂的溫度；

②適當提高牽引速度；

③調整吹脹比，使之與牽引比相適應；

④適當降低冷卻速度。

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.膜泡不穩定

故障原因：

①擠出溫度過(guò)高，熔融樹(shù)脂的流動(dòng)性太大，粘度過(guò)小，容易產(chǎn)生波動(dòng)；

②擠出溫度過(guò)低，出料量少；

③冷卻風(fēng)環(huán)的風(fēng)量不穩定，膜泡冷卻不均勻；

④受到了外來(lái)較強氣流的干擾和影響。

解決辦法：

①調整擠出溫度；

②調整擠出溫度；

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(shù)脂塑化不良；

②擠出速度太快。

解決辦法：

①調整擠出的溫度設置，并適當提高擠出溫度，保證樹(shù)脂塑化良好；

②適當降低擠出速度。

13．薄膜有異味

故障原因：

①樹(shù)脂原料本身有異味；

②熔融樹(shù)脂的擠出溫度太高，造成樹(shù)脂分解，從而產(chǎn)生異味；

③膜泡冷卻不足，膜泡內的熱空氣沒(méi)有排除干凈。

解決辦法：

①更換樹(shù)脂原料；

②調整擠出溫度；
③提高冷卻風(fēng)環(huán)的冷卻效率，使膜泡充分冷卻。