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吹膜相關(guān)工藝及常見問題的分析解決

摘 要：在吹膜過程中，常見問題如薄膜出現(xiàn)褶皺、薄膜透明度差，魚眼多、薄膜厚度不均、卷繞時跑卷等，本文將針對這些問題進行一些簡單的分析和探討，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
塑料吹膜機是將塑料粒子加熱融化再吹成薄膜。 塑料吹膜機分很多種，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制成粒子，這種粒子一般叫舊料，制成粒子時通常是灰色的，在制成袋子時通常要添加色素，制成袋子著色不勻，脆且易斷，價格也較低。雖然是回收的塑料袋但一般都是制袋過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)用吹膜級的聚乙烯樹脂粒子，含有適量爽滑劑，保證薄膜的開口性。[3]
2.2
樹脂粒子的熔融指數(shù)（MI）太大，則熔融樹脂的粘度太小，加工范圍窄，加工條件難以控制，樹脂成膜性差，不容易加工成膜；此外，熔融指數(shù)（MI）太大，聚合物相對分子量分布太窄，薄膜強度差。因此，應(yīng)當(dāng)選用熔融指數(shù)（MI）較小，且相對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
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[5]。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：
3.1.1 擠出機溫度
吹塑低密度聚乙烯（LDPE）薄膜時，擠出溫度以半年控制在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眼。[6]
3.1.2 吹脹比
吹脹比是吹塑薄膜生產(chǎn)功過的控制要點之一，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，吹脹比也不能過大，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。[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。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
露點又稱霜白線，指塑料油粘流態(tài)進入高彈態(tài)的分界線。在吹膜過程中，低密度聚乙烯（LDPE）薄膜在從?？谥袛D出時呈熔融狀態(tài)，透明度良好。當(dāng)離開?？谥螅ㄟ^坑卻風(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。
在吹膜過程中，露點的高低對薄膜性能有一定的影響。如果露點高，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于流延膜，相反，如果露點比較低，則吹脹是在固態(tài)下進行的，此時處于高彈態(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，無明顯的魚眼，薄膜表面平整光滑，無褶皺，無氣泡，破裂現(xiàn)象，無明顯黑點，雜質(zhì)，不允許有掛斜線和絲紋存在。[7]
4.3 物理機械性能
由于吹塑后的聚乙烯薄膜用于印刷或者復(fù)合加工工藝時，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(yīng)當(dāng)優(yōu)良，主要包括拉伸強度，斷裂伸長率，撕裂強度等幾項指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。[7]
5 吹膜常見問題的分析解決
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)過積累后也可造成比較明顯的褶皺[8]，影響落膘實驗[9]、薄膜撕裂實驗[10]、薄膜摩擦系數(shù)[11]等的測定數(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性，在模頭擠出時比較結(jié)實，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）人字板的夾角過大，使得薄膜在短時間內(nèi)被壓扁，因而出現(xiàn)褶皺的問題[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）樹脂粒子中含有大量水分，應(yīng)充分干燥粒子。
5.3 薄膜魚眼多
魚眼主要是原料中的添加劑、低分子量樹脂及粉塵等，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，從而在膜上形成魚眼[14]。由于是樹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