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故障进行简单的介绍.
聚乙烯吹塑薄膜材料的选择
1.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.
2.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:
料斗上料一物料塑化挤出→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
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
工艺参数的控制
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:
1.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).
2.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.
3.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.
4.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.