韓方恒 李 娜
(徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 江蘇 徐州 221000)
LDPE為 “線性低密度聚乙烯”的俗稱,正規(guī)通稱為LLDPE(Linear Low Density Polyethylene),低密度聚乙烯通常使用高溫高壓下的自由基聚合生成,廣泛用于食品、糖果、醫(yī)藥、首飾、服裝、小五金、文件、說明書、檔案等高檔包裝。
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
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:
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)。
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。
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。
露點又稱霜線,指塑料由粘流態(tài)進入高彈態(tài)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(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)。
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。
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??;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對原料進行烘干處理;⑤適當(dāng)降低牽引速度。
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。
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%。
故障原因:①??陂g隙的均勻性直接影響薄膜厚度的均勻性,如果模口間隙不均勻,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??陂g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?;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?/p>
故障原因:①模口間隙和擠出量偏大,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,使薄膜進一步吹脹,從而使其厚度變薄一些;③適當(dāng)提高牽引速度。
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,薄膜拉伸過度,從而使厚度變薄。
解決辦法:①調(diào)整??陂g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。
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。
文章通過對LDPE吹塑薄膜常見故障的分析,發(fā)現(xiàn)了吹塑薄膜生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)的問題,并為企業(yè)找到了解決的方案。
[1]張玉龍,石磊.塑料吹塑成型工藝與實例.化學(xué)工業(yè)出版社.
[2]鄂大辛.擠出吹塑氣壓成型工藝與模具設(shè)計.時代傳播音像出版社.
[3]張運榜.吹塑薄膜的新用途.粘接,1986,04.