大多數熱塑性塑料都可以用吹塑法來生產吹塑薄膜, 吹塑薄膜是將塑料擠成薄管, 然後趁熱用壓縮空氣將塑料吹脹, 再經冷卻定型後而得到的筒狀薄膜製品, 這種薄膜的性能處於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, 這裡我們就對常用的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹塑生產工藝及其常見故障進行簡單的介紹.
聚乙烯吹塑薄膜材料的選擇
1.選用的原料應當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(MI)不能太大, 熔融指數(MI)太大, 則熔融樹脂的粘度太小, 加工範圍窄, 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(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(MI)在2~ 6g/10min範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:
料鬥上料一物料塑化擠出→吹脹牽引→風環冷卻→人字夾板→牽引輥牽引→電暈處理→薄膜收卷
料鬥上料
物料塑化擠出→吹脹牽引
風環冷卻→人字夾板→牽引輥牽引
電暈處理→薄膜收卷
工藝參數的控制
吹塑薄膜的性能跟生產工藝參數有著很大的關係, 因此, 在吹膜過程中, 必須要加強對工藝參數的控制, 規範工藝操作, 保證生產的順利進行, 並獲得高質量的薄膜產品. 在聚乙烯吹塑薄膜生產過程中, 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, 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(魚眼).
2.吹脹比
吹脹比是吹塑薄膜生產工藝的控制要點之一, 是指吹脹後膜泡的直徑與未吹脹的管環直徑之間的比值. 吹脹比為薄膜的橫向膨脹倍數, 實際上是對薄膜進行橫向拉伸, 拉伸會對塑料分子產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, 且薄膜容易出現皺摺. 因此, 吹脹比應當同牽引比配合適當才行, 一般來說, 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, 指塑料由粘流態進入高彈態的分界線. 在吹膜過程中, 低密度聚乙烯(LDPE)在從模口中擠出時呈熔融狀態, 透明性良好. 當離開模口之後, 要通過冷卻風環對膜泡的吹脹區進行冷卻, 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, 位於吹脹後的膜泡的上方, 則薄膜的吹脹是在液態下進行的, 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於流延膜. 相反, 如果露點比較低, 則吹脹是在固態下進行的, 此時塑料處於高彈態下, 吹脹就如同橫向拉伸一樣, 使分子發生取向作用, 從而使吹脹膜的性能接近於定向膜.