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吹膜相關(guān)工藝及常見(jiàn)問(wèn)題的分析解決

摘 要：在吹膜過(guò)程中，常見(jiàn)問(wèn)題如薄膜出現(xiàn)褶皺、薄膜透明度差，魚(yú)眼多、薄膜厚度不均、卷繞時(shí)跑卷等，本文將針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的分析和探討，并提出相應(yīng)的解決辦法。
關(guān)鍵詞：吹膜 塑料薄膜 薄膜透明度 膜泡
1引言
塑料吹膜機(jī)是將塑料粒子加熱融化再吹成薄膜。 塑料吹膜機(jī)分很多種，有PE膠袋，PO膠袋、PP膠袋、OPP膠袋等等。 用全新的粒子吹出的是新料，色澤均稱，干凈，袋子拉伸好。也有人用回收的塑料袋來(lái)制成粒子，這種粒子一般叫舊料，制成粒子時(shí)通常是灰色的，在制成袋子時(shí)通常要添加色素，制成袋子著色不勻，脆且易斷，價(jià)格也較低。雖然是回收的塑料袋但一般都是制袋過(guò)程中的廢品袋和通常意義上的垃圾塑料還是有很大的區(qū)別的[1]。塑料吹膜機(jī)生產(chǎn)的是塑料膜適用于各種薄膜包裝。該種膜由于其阻隔性好，保鮮，防濕，防霜凍，隔氧，耐油，可廣泛用于輕重包裝。如各種鮮果、肉食品、醬菜、鮮牛奶、液體飲料、醫(yī)藥用品等[2]。
2 聚乙烯吹塑薄膜材料的選擇
2.1 選用的原料應(yīng)當(dāng)用吹膜級(jí)的聚乙烯樹(shù)脂粒子，含有適量爽滑劑，保證薄膜的開(kāi)口性。[3]
2.2
樹(shù)脂粒子的熔融指數(shù)（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)脂成膜性差，不容易加工成膜；此外，熔融指數(shù)（MI）太大，聚合物相對(duì)分子量分布太窄，薄膜強(qiáng)度差。因此，應(yīng)當(dāng)選用熔融指數(shù)（MI）較小，且相對(duì)分子量分布較寬的數(shù)值原料，這樣既能滿足薄膜的性能要求，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(shù)（MI）在2-6g/10min范圍質(zhì)檢的聚乙烯原料。[4]
3 吹塑工藝控制要點(diǎn)
3.1 吹塑薄膜工藝大致如下：
料斗上料→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→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(shù)有著很大的關(guān)系，因此，在吹膜過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)工藝參數(shù)的控制，規(guī)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[5]。在聚乙烯吹塑薄膜生產(chǎn)過(guò)程中，主要是做好以下幾項(xiàng)工藝參數(shù)的 控制：
3.1.1 擠出機(jī)溫度
吹塑低密度聚乙烯（LDPE）薄膜時(shí)，擠出溫度以半年控制在160℃-170℃之間，且必須保證機(jī)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(qiáng)度顯著下降；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(qiáng)度降低，且表面的光澤性很透明度差，甚至出現(xiàn)像木材年輪般的花紋以及未融化的魚(yú)眼。[6]
3.1.2 吹脹比
吹脹比是吹塑薄膜生產(chǎn)功過(guò)的控制要點(diǎn)之一，是指吹脹之后膜泡的直徑與未吹脹的管徑之間的比值。吹脹比為薄膜的橫向膨脹倍數(shù)，實(shí)際上是對(duì)薄膜進(jìn)行橫向拉伸，拉伸會(huì)對(duì)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(qiáng)度提高。但是，吹脹比也不能過(guò)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(lái)說(shuō)，低密度聚乙烯（LDPE）薄膜的吹脹比應(yīng)控制在2.5-3.0為宜。[6]
3.1.3 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(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(qiáng)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。低密度聚乙烯（LDPE）薄膜的牽引比一般控制在4-6之間為宜。[6]
3.1.4 露點(diǎn)
露點(diǎn)又稱霜白線，指塑料油粘流態(tài)進(jìn)入高彈態(tài)的分界線。在吹膜過(guò)程中，低密度聚乙烯（LDPE）薄膜在從模口中擠出時(shí)呈熔融狀態(tài)，透明度良好。當(dāng)離開(kāi)模口之后，要通過(guò)坑卻風(fēng)環(huán)對(duì)膜泡的吹脹區(qū)進(jìn)行冷卻，冷卻空氣以一定的角度和速度吹向剛從機(jī)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）的粘流態(tài)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盒模糊之間的分界線，這就是霜白線。
在吹膜過(guò)程中，露點(diǎn)的高低對(duì)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)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。[6]
4 薄膜性能的技術(shù)要求
4.1 規(guī)格和偏差
聚乙烯薄膜的寬度，厚度應(yīng)當(dāng)符合要求，薄膜厚度均勻，縱向，橫向的厚度偏差小，且偏差分布比較均勻。[7]
4.2 外觀
要求聚乙烯薄膜塑化良好，無(wú)明顯的魚(yú)眼，薄膜表面平整光滑，無(wú)褶皺，無(wú)氣泡，破裂現(xiàn)象，無(wú)明顯黑點(diǎn)，雜質(zhì)，不允許有掛斜線和絲紋存在。[7]
4.3 物理機(jī)械性能
由于吹塑后的聚乙烯薄膜用于印刷或者復(fù)合加工工藝時(shí)，要受到機(jī)械力的作用，因此，要求聚乙烯薄膜的物理機(jī)械性能應(yīng)當(dāng)優(yōu)良，主要包括拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率，撕裂強(qiáng)度等幾項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。[7]
5 吹膜常見(jiàn)問(wèn)題的分析解決
5.1薄膜出現(xiàn)褶皺
薄膜出現(xiàn)褶皺，其根本原因是薄膜橫向厚度不均勻，哪怕是很微小，經(jīng)過(guò)積累后也可造成比較明顯的褶皺[8]，影響落膘實(shí)驗(yàn)[9]、薄膜撕裂實(shí)驗(yàn)[10]、薄膜摩擦系數(shù)[11]等的測(cè)定數(shù)據(jù)。可從以下幾方面解決：（1）降低熔體溫度，可以有效降低熔體流動(dòng)性，在模頭擠出時(shí)比較結(jié)實(shí)，不因冷卻風(fēng)而膜泡歪斜而造成薄膜冷卻不均。（2）減少冷卻風(fēng)量或調(diào)解冷卻風(fēng)不勻的情況。（3）人字板的夾角過(guò)大，使得薄膜在短時(shí)間內(nèi)被壓扁，因而出現(xiàn)褶皺的問(wèn)題[8]，應(yīng)適當(dāng)減小人字板的夾角。（4）膜口擠料不均勻，應(yīng)調(diào)解口模，使之處于豎直狀態(tài)。（5）收卷輥張力過(guò)大把膜拉褶。應(yīng)適當(dāng)減小收卷輥張力[12]。
5.2 薄膜透明度差
聚烯烴為結(jié)晶性高聚物，改善透明度的關(guān)鍵是降低結(jié)晶度及使球晶細(xì)小，主要的影響因素是樹(shù)脂原料[13]。吹膜工藝只能是在一定程度上改善薄膜的透明度。（1）擠出溫度偏低，熔體塑化不良，應(yīng)適當(dāng)提高熔體溫度[6]。（2）冷卻效果不佳，影響了透明度，應(yīng)適當(dāng)增大冷卻風(fēng)量[13]。（3）樹(shù)脂粒子中含有大量水分，應(yīng)充分干燥粒子。
5.3 薄膜魚(yú)眼多
魚(yú)眼主要是原料中的添加劑、低分子量樹(shù)脂及粉塵等，在加工中凝結(jié)在口模上，累積一定數(shù)量后被膜不斷帶走，從而在膜上形成魚(yú)眼[14]。由于是樹(shù)脂中的析出物造成的，所以不能從根本上消除，工藝上主要調(diào)解的辦法有：（1）一定時(shí)間后，加大螺桿速度，提高熔體擠出壓力，帶走析出物[14]。（2）定期清潔口模。（3）適當(dāng)提高熔體溫度，充分塑化。
5.4 薄膜橫向厚度不均