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文檔簡介

線性低密度聚乙烯加工工藝線性低密度聚乙烯加工工藝

[目錄]

一.表征LLDPE性能的基本概念

二.LLDPE薄膜加工設(shè)備簡介三.LLDPE薄膜的加工四.LLDPE薄膜加工工藝問題及解決辦法

五.中石油LLDPE使用情況

中國LLDPE消費(fèi)結(jié)構(gòu)

●國內(nèi)LLDPE主要消費(fèi)領(lǐng)域是薄膜(包括農(nóng)膜),占總消費(fèi)量的75%-80%,其它應(yīng)用于注塑及電線電纜等領(lǐng)域。近10年來,我國聚乙烯需求繼續(xù)較快的增長,2004年表觀消費(fèi)量達(dá)到910萬噸,聚乙烯產(chǎn)量為432.0萬噸,其中LLDPE產(chǎn)量為160.4萬噸。中國LLDPE消費(fèi)結(jié)構(gòu)●國內(nèi)LLDPE主要消費(fèi)領(lǐng)域是薄膜(農(nóng)用大棚膜農(nóng)用大棚膜地膜大田應(yīng)用情況地膜大田應(yīng)用情況地膜應(yīng)用情況地膜應(yīng)用情況一.表征LLDPE性能的基本概念

分子量LLDPE是乙烯單體和1-丁烯(己烯、辛烯)聚合而成,由于聚合度不同,其分子量大小也不同。聚乙烯樹脂是由分子量不同的聚乙烯分子組成的混合物。因此樹脂的分子量是一個平均值,存在著分子量分布問題。LLDPE的強(qiáng)度與其分子量密切相關(guān),在成型加工和產(chǎn)品的使用過程中需要關(guān)注的重要指標(biāo)。分子量過大,樹脂的熔體粘度過高,將難以加工,因此在達(dá)到一定的強(qiáng)度之后,不必追求過高的分子量。一.表征LLDPE性能的基本概念

分子量

分子量樹脂的分子量是一個平均值,通常采用以下計算方法。數(shù)均分子量(Mn)數(shù)均分子量是指所有聚合物分子重量除以聚合物分子總數(shù)。重均分子量(Mw)重均分子量傾向于大分子而非小分子的重量。也就是說高分子量部分在重均分子量上有突出的表現(xiàn)。分子量分子量分布

MnMw分子量分布曲線分子量分布MnMw分子量分布曲線

分子量分布樹脂的分子量分布也是影響產(chǎn)品性能的重要因素之一。表征聚合物的均勻程度。它給出了樹脂的大中小分子鏈比例的大致情況。分子量分布窄,說明聚合物大多由接近平均長度的分子組成。分子量分布寬,說明聚合物的分子鏈長度差異很大。分子量分布

分子量分布寬加工性能好撓曲性能好出模膨脹性好低分子部分將使強(qiáng)度降低

分子量分布窄強(qiáng)度高耐環(huán)境應(yīng)力開裂性好霧度低透明度和光潔度好分子量過高的部分使成型加工時塑化困難抗沖性能好凝膠量小因此不同的聚合物材料應(yīng)有其合適的分子量分分布分子量分布寬熔融指數(shù)熔體指數(shù)高分子量低流動性好斷裂拉伸強(qiáng)度低耐沖擊強(qiáng)度低耐環(huán)境應(yīng)力開裂性差光學(xué)性能好熔融指數(shù)粘度聚合物熔體粘度反映其抵抗流動的能力。分子量、分子量分布、長短支鏈都影響聚合物的粘度。剪切變稀聚合物熔體的粘度隨剪切速率的增加而減小。LLDPE對剪切速率不敏感,剪切變稀行為小,熔體粘度高,因此加工時需要更多的能耗。粘度密度密度即單位體積的質(zhì)量,可以用來比較聚合物的堆積緊密(高結(jié)晶)區(qū)域和無規(guī)(非結(jié)晶)區(qū)域。結(jié)晶態(tài)非晶態(tài)密度結(jié)晶態(tài)非晶態(tài)

結(jié)晶態(tài)

非晶態(tài)聚合物分子鏈高度定向分子鏈長且無規(guī)排列剛度高高抗沖且柔韌性好軟化點(diǎn)溫度高軟化溫度低熔點(diǎn)最高可到135℃

熔點(diǎn)105~135℃短支鏈少短支鏈多緩慢冷卻可導(dǎo)致更多的結(jié)晶快速冷卻可產(chǎn)生較多霧度值高結(jié)晶態(tài)非晶態(tài)密度密度大熔點(diǎn)高結(jié)晶度高剛度大硬度高拉伸屈服強(qiáng)度高熱變形溫度高抗化學(xué)性能好共聚物含量下降密度小耐環(huán)境應(yīng)力開裂性變差抗沖強(qiáng)度低收縮率小霧度值低密度密度大密度小線性低密度聚乙烯分子結(jié)構(gòu)線性低密度聚乙烯分子結(jié)構(gòu)二.LLDPE薄膜加工設(shè)備簡介LLDPE薄膜大多采用擠出法生產(chǎn)二.LLDPE薄膜加工設(shè)備簡介LLDPE薄膜大多采用擠出法生三層共擠薄膜設(shè)備示意圖擠出吹塑薄膜設(shè)備簡介傳動系統(tǒng)螺筒螺桿螺筒及螺桿加熱冷卻系統(tǒng)換網(wǎng)系統(tǒng)擠出機(jī)頭膜泡冷卻穩(wěn)泡架牽引裝置卷取裝置三層共擠薄膜設(shè)備示意圖擠出吹塑薄膜設(shè)備簡介傳動系統(tǒng)電機(jī)帶動螺桿轉(zhuǎn)動,使樹脂不斷往前輸送,在螺筒的加熱以及螺桿的擠壓和不斷剪切作用下,樹脂開始熔化,熔融樹脂通過機(jī)頭,在壓縮空氣的作用下使膜泡吹漲,通過冷卻定型得到規(guī)定厚度和寬度的薄膜。線性低密度聚乙烯加工工藝課件擠出螺桿:大多數(shù)螺桿按功能可分為三段:1、加料段:物料在這一段開始混合并被壓實(shí),沿著螺槽向前輸送。2、壓縮段:物料進(jìn)一步被壓實(shí)并向熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)化。3、計量段:熔融物料在該段被充分混合,在輸送壓力作用下往機(jī)頭方向輸送。擠出螺桿:螺桿的長徑比(L/D)長徑比=現(xiàn)在的薄膜加工設(shè)備越來越傾向于大的長徑比大長徑比的優(yōu)點(diǎn):1、塑化更充分2、混合更均勻3、可以提高擠出壓力螺桿螺紋部分長度螺桿標(biāo)稱直徑螺桿的長徑比(L/D)螺桿螺紋部分長度螺桿標(biāo)稱直徑螺桿冷卻:大多數(shù)螺桿在加料段內(nèi)部通水或硅油進(jìn)行冷卻。這種設(shè)計可以避免物料在加料段熔融而堵塞擠出機(jī)下料口。螺桿冷卻可以提高擠出量20%左右。使物料的熔融過程在膠短的軸向距離內(nèi)完成。螺桿均化:大多數(shù)螺桿在均化段都設(shè)計有均化元件。物料在均化作用下被充分混合。螺桿均化段的幾何形狀對分散影響非常大。螺桿冷卻:螺桿均化:濾網(wǎng)及濾網(wǎng)更換系統(tǒng)分流板之前的濾網(wǎng)可以濾去雜質(zhì)。1、防止雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭損害機(jī)頭內(nèi)壁2、阻止固體粒子和雜質(zhì)進(jìn)入制品中3、可以形成更大的背壓,減少未熔融的顆粒和凝膠濾網(wǎng)及濾網(wǎng)更換系統(tǒng)不停機(jī)液壓換網(wǎng)器換網(wǎng)時間短(≤1s)換網(wǎng)過程中流道始終保持貫通密封性能良好(自壓密封)換網(wǎng)器特點(diǎn)不停機(jī)液壓換網(wǎng)器換網(wǎng)時間短(≤1s)換網(wǎng)器特點(diǎn)吹塑薄膜機(jī)頭由于LLDPE熔體粘度大,剪切變稀作用小,因此LLDPE吹膜機(jī)頭口模間隙較大,一般在2.5mm左右,以提高擠出量,減少電機(jī)負(fù)荷和能耗。吹塑薄膜機(jī)頭由于LLDPE熔體粘度大,剪切變稀作用小,因此L膜泡冷卻膜泡的冷卻主要靠冷卻風(fēng)環(huán)和膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)(IBC)完成雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)IBC內(nèi)冷系統(tǒng)膜泡冷卻雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)IBC內(nèi)冷系統(tǒng)

冷卻空氣被直接充入膜泡內(nèi)部,熱的空氣通過另外的歧管返回。膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)可以最大限度地提高冷卻效率。從而可以提高產(chǎn)量。

冷卻空氣被直接充入膜泡內(nèi)部,熱的空氣通過另外的歧管返回。農(nóng)膜雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)

LLDPE、mLLDPE、LDPE、EVA等樹脂的薄膜吹塑成型。內(nèi)風(fēng)口風(fēng)量15~20%,預(yù)冷卻剛擠出的管坯,消除口模真空度,形成膜泡不粘貼風(fēng)環(huán)壁的氣墊層,使熔融管坯初始吹脹及初始拉伸時得到冷卻。外風(fēng)口風(fēng)量85~80%,快速冷卻膜泡,起托扶膜泡的作用。農(nóng)膜雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)LLDPE、mLLDPE、LDPE、EVA等由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)含有短支鏈,而沒有LDPE分子結(jié)構(gòu)中的長支鏈,決定了其比LDPE有更突出的性能,主要表現(xiàn)在拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率比LDPE高40~50%,另外沖擊強(qiáng)度和抗穿刺強(qiáng)度也比LDPE優(yōu)越。由于LLDPE特殊的物理機(jī)械性能,特別適合生產(chǎn)薄膜,已在包裝和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。一個最突出的例子就是超薄地膜。雖然國家明令禁止生產(chǎn)厚度0.008mm以下的地膜,但是厚度0.004mm的超薄地膜能夠適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,農(nóng)民又可以減少支出,特別適合我國的國情。雖然禁止,但是生產(chǎn)廠家這樣干,農(nóng)民這樣用。這當(dāng)然首先是材料的性能能夠滿足使用需求,這主要應(yīng)感謝上游石化企業(yè)的貢獻(xiàn)。三、LLDPE薄膜的加工由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)含有短支鏈,而沒有LDPE分子結(jié)構(gòu)中的線性低密度聚乙烯加工工藝課件線性低密度聚乙烯加工工藝課件LLDPE薄膜擠出機(jī)溫度控制加料口入口1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)口模機(jī)頭冷卻空氣15-2060160-180160-180180-230180-230210-220215-23015-25LLDPE薄膜擠出機(jī)溫度控制加料口入口1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)口模機(jī)吹膜BUR:吹漲比=吹漲比對平衡薄膜的縱橫向強(qiáng)度非常重要FLH:冷凍線高度冷凍線高度受冷卻和物料溫度的影響膜泡直徑(B)機(jī)頭口模直徑(D)吹膜膜泡直徑(B)機(jī)頭口模直徑(D)吹漲比和冷凍線高度吹漲比對薄膜的強(qiáng)度影響很大。LLDPE薄膜推薦的吹漲比為2.5~3.5冷凍線高度也會影響薄膜的強(qiáng)度,對HDPE薄膜影響較大,對LLDPE薄膜影響不大吹漲比和冷凍線高度LLDPE性能特點(diǎn)

由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)為線型,分子量分布窄,因而其流變性能與LDPE完全不同。LLDPE熔體粘度高,熔體強(qiáng)度低,剪切變稀能力差。在擠出加工中突出表現(xiàn)在電機(jī)負(fù)荷大,能耗高,膜泡穩(wěn)定性差,產(chǎn)率低。近些年,由于擠出機(jī)機(jī)械及控制設(shè)備的改進(jìn),如:擠出機(jī)頭口模間隙的加大,螺桿結(jié)構(gòu)的改進(jìn),冷卻風(fēng)環(huán)的改進(jìn),已經(jīng)能夠生產(chǎn)100%LLDPE的地膜;但是在生產(chǎn)寬幅農(nóng)膜時,為了提高加工性能,還需要摻混一定量的LDPE。LLDPE性能特點(diǎn)由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)為線型,分子量分布LLDPE的流變性能

在農(nóng)膜的生產(chǎn)過程中,隨著LLDPE摻混量的提高,在高剪切速率下會出現(xiàn)剪切粘度增高、擠出壓力增加、擠出量減小、熔體強(qiáng)度減小,膜泡不穩(wěn)定的現(xiàn)象。因此加工高LLDPE含量薄膜的設(shè)備電機(jī)的功率必須足夠大。齒輪箱的速比要合適,機(jī)頭口模間隙一定要加大,冷卻風(fēng)環(huán)冷卻效率要高,一般來說推薦使用雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)以及采用IBC膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)。能夠提高膜泡的穩(wěn)定性,同時由于冷卻效率的提高,減少了LLDPE大分子緩慢結(jié)晶的過程,能夠改善薄膜的透明度。LLDPE的流變性能在農(nóng)膜的生產(chǎn)過程中,隨著LLDPE摻混LLDPE的性能

電機(jī)電流與LLDPE摻混比例因此當(dāng)使用高含量的LLDPE加工薄膜時,電機(jī)功率必須加大,同時要考慮減速箱的速比要合適,一般要加大其速比,以保證有足夠的扭矩電機(jī)電流(安培)LLDPE的性能電機(jī)電流與LLDPE摻混比例因此當(dāng)使用高含產(chǎn)量與LLDPE比例關(guān)系擠出量與LLDPE摻混比例關(guān)系隨著LLDPE使用比例的提高,薄膜的產(chǎn)量在下降,當(dāng)LLDPE用量超過40%以后下降幅度最大。為提高產(chǎn)量,要使用帶有混合頭的分離型螺桿,有利于使熔融料和未熔料分開,保證擠出質(zhì)量。螺桿壓縮段較加工LDPE要長,有利于在低壓力下加工,減少對螺筒的磨損。螺桿長徑比要大,防止出現(xiàn)擠出量波動,以及夾帶氣泡、僵快。產(chǎn)量與LLDPE比例關(guān)系擠出量與LLDPE摻混比例關(guān)系隨著L需要特別強(qiáng)調(diào)的是:由于加工LLDPE時,物料對螺筒的磨損較為嚴(yán)重,因此加工LLDPE擠出機(jī)的螺桿與螺筒間隙要比生產(chǎn)LDPE的擠出機(jī)大一些,這有利于降低螺桿承受的過高的背壓,減少摩擦熱。防止物料升溫過高而分解?,F(xiàn)在吹塑薄膜機(jī)頭幾乎全是螺旋機(jī)頭,由于LLDPE剪切粘度較高,因此增大機(jī)頭口模的間隙可以減少擠出壓力,提高產(chǎn)量,降低能耗。減少了出模前的剪切左右,可以增加膜泡的穩(wěn)定性,減少熔體破裂現(xiàn)象的發(fā)生。需要特別強(qiáng)調(diào)的是:由于加工LLDPE時,物料對螺筒的磨損較為膜泡穩(wěn)定性差,導(dǎo)致收卷不齊膜泡穩(wěn)定性差,導(dǎo)致收卷不齊料粘性大,易出皺褶,不易展開,影響后續(xù)收卷,導(dǎo)致卷取暴筋,不平整。料粘性大,易出皺褶,不易展開,影響后續(xù)收卷,導(dǎo)致卷取暴筋,不由于LLDPE熔體粘度高,散熱慢,因此對膜泡的快速冷卻顯得尤為重要。通常的做法是采用內(nèi)冷,風(fēng)環(huán)采用雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)??梢蕴岣呃鋮s效果,并利用風(fēng)環(huán)造成的文丘里效應(yīng)起到穩(wěn)定膜泡的作用。實(shí)現(xiàn)快速冷卻對生產(chǎn)LLDPE薄膜具有極為重要的作用:穩(wěn)定膜泡,防止熔體破裂防止冷卻過程中形成太多大晶粒,提高薄膜透明度,降低霧度提高生產(chǎn)效率,增加產(chǎn)量。冷卻由于LLDPE熔體粘度高,散熱慢,因此對膜泡的快速冷卻顯得尤一般來說,純LLDPE加工的薄膜透明度較低,霧度值較高。解決的辦法除了前面說的增加冷卻效果以外,還可以用摻混部分LDPE的辦法解決。當(dāng)LLDPE中加入30%的LDPE時,薄膜的機(jī)械性能降低不大,但透明度卻明顯提高。當(dāng)LDPE的加入量為10~30%時,薄膜的透明度甚至比兩種純料生產(chǎn)的薄膜都好。薄膜的透明度一般來說,純LLDPE加工的薄膜透明度較低,霧度值較高。解決粘連與開口粘連是兩層薄膜粘合在一起的情況薄膜的橫向打開為開口容易與粘連混淆的是爽滑薄膜的相對縱向運(yùn)動為爽滑粘連與開口粘連是兩層薄膜粘合在一起的情況熔體破裂與塑化不良熔體破裂現(xiàn)象是有規(guī)則的出現(xiàn)花紋。塑化不良現(xiàn)象是無規(guī)則的出現(xiàn)花斑。熔體破裂不是塑化不良,不容混淆。兩者的解決方法截然不同。熔體破裂與塑化不良熔體破裂現(xiàn)象是有規(guī)則的出現(xiàn)花紋。吹塑薄膜中應(yīng)用了LLDPE。由于該材料分子量分布狹窄,分子量高,使其在熔融狀態(tài)下粘度較高。高粘度熔體在沖出摸口時產(chǎn)生有規(guī)則的滯留花紋叫熔體破裂。熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因吹塑薄膜中應(yīng)用了LLDPE。熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因四、吹膜工藝問題及處理辦法薄膜粘連(揭不開或不好開口)可能原因采取措施冷卻不夠充分采取更好的冷卻方式使用冷凍空氣降低擠出量減小人字板夾角并覆以帆布等卷取張力過大減少卷取張力牽引輥壓力過大減小牽引輥氣缸壓力機(jī)架高度低增加機(jī)架高度,以使薄膜充分冷卻四、吹膜工藝問題及處理辦法薄膜粘連(揭不開或不好開口)可能原可能原因采取措施配方不當(dāng)改進(jìn)配方添加開口劑儲存溫度過高避免陽光直射,遠(yuǎn)離熱源存放人字板問題減小人字板夾角并覆以帆布等薄膜粘連可能原因采取措施配方不當(dāng)改進(jìn)配方儲存溫度過高避免陽光直射,遠(yuǎn)可能原因采取措施原料中出現(xiàn)塊狀料及時清除塊狀料螺桿包料抽出螺桿進(jìn)行清理雜質(zhì)及糊料阻塞濾網(wǎng)更換濾網(wǎng)螺桿磨損,螺桿與螺筒間隙過大,物料回流嚴(yán)重噴涂螺桿或更換螺桿轉(zhuǎn)速沒變而擠出量變小可能原因采取措施原料中出現(xiàn)塊狀料及時清除塊狀料螺桿包料抽出螺薄膜發(fā)粘(不爽滑)可能原因采取措施爽滑劑含量低提高配方中爽滑劑含量或采用爽滑劑含量高的樹脂提高冷凝線高度,降低LLDPE薄膜的透明度產(chǎn)品生產(chǎn)后存放一段時間,使爽滑劑遷移到薄膜表面熔體溫度過高降低熔體溫度,特別是機(jī)頭出料口的溫度薄膜發(fā)粘(不爽滑)可能原因采取措施爽滑劑含量低提高配方中爽滑膜泡穩(wěn)定性差可能原因采取措施熔體溫度過高降低熔體溫度擠出速率過高降低擠出速率冷卻氣流速度過高關(guān)小冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口室內(nèi)空氣流動室外風(fēng)大時應(yīng)關(guān)好門窗,避免風(fēng)吹膜泡冷卻風(fēng)環(huán)風(fēng)口調(diào)節(jié)不當(dāng)調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán),避免氣流強(qiáng)度過大調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán)進(jìn)風(fēng)口均勻一致機(jī)頭口模間隙不均勻調(diào)節(jié)口模間隙膜泡穩(wěn)定性差可能原因采取措施熔體溫度過高降低熔體溫度擠出速率膜泡脈動(速度忽快忽慢)可能原因采取措施擠出量不穩(wěn)定檢查料斗下料口是否堵塞,清除塊狀料檢查冷卻水是否打開氣流速度過高降低氣流速度人字板發(fā)粘清潔人字板,并在表面覆帆布樹脂選擇不當(dāng)使用低融指樹脂膜泡脈動(速度忽快忽慢)可能原因采取措施擠出量不穩(wěn)定檢查料斗

薄膜表面出現(xiàn)口模線(薄膜表面出現(xiàn)縱向條紋)可能原因采取措施口模積垢清潔口模在配方中添加PPA等加工助劑,減少口模積垢減少配方中添加劑含量口模受傷修補(bǔ)口模人字板表面粗糙處理人字板表面牽引輥表面損傷修補(bǔ)并磨削牽引輥薄膜表面出現(xiàn)口模線(薄膜表面出現(xiàn)縱向條紋)可能原因

薄膜霧度值高,透明度差可能原因采取措施樹脂選擇不當(dāng)選擇透明度好的樹脂膜泡冷卻速度慢,形成了大的結(jié)晶打開風(fēng)環(huán),快速冷卻,降低冷凍線高度,必要時采用冷凍風(fēng)減小擠出量添加成核劑熔體溫度低提高熔體溫度影響透明度的添加劑過多減小添加量薄膜霧度值高,透明度差可能原因采取措施樹脂選擇不當(dāng)選熔體破裂(薄膜表面出現(xiàn)鯊魚皮狀花紋)可能原因采取措施口模間隙小加大口模間隙;減少擠出量與LDPE共混使用使用PPA等加工助劑熔體溫度低提高熔體溫度機(jī)頭糊料多打開機(jī)頭進(jìn)行清理膜泡冷卻空氣使機(jī)頭溫度降低冷卻風(fēng)環(huán)與機(jī)頭之間加石棉墊進(jìn)行絕熱處理熔體破裂(薄膜表面出現(xiàn)鯊魚皮狀花紋)可能原因采取措施口模間隙凝膠(薄膜表面出現(xiàn)顆粒及魚眼)可能原因采取措施樹脂及母料質(zhì)量差采用高質(zhì)量的樹脂和母料添加必要的抗氧劑停機(jī)操作不當(dāng)停機(jī)前使螺筒和機(jī)頭溫度降至185℃

以下開機(jī)前加溫時間太長避免長時間加熱,溫度合適后要及時開機(jī)熔體溫度過高而降解校正熱電偶及溫控表,使溫度控制準(zhǔn)確凝膠(薄膜表面出現(xiàn)顆粒及魚眼)可能原因采取措施樹脂及母料質(zhì)量薄膜厚度橫向均勻性差可能原因采取措施冷卻不均勻檢查風(fēng)環(huán)是否對準(zhǔn)機(jī)頭中心機(jī)頭、風(fēng)環(huán)應(yīng)保持水平檢查風(fēng)環(huán)出風(fēng)量是否均勻口模間隙不均勻調(diào)節(jié)口模間隙均勻一致薄膜厚度橫向均勻性差可能原因采取措施冷卻不均勻檢查風(fēng)環(huán)是否對薄膜皺褶可能原因采取措施薄膜在主牽引輥后有空氣進(jìn)入用刀劃開薄膜放出空氣人字板夾角不當(dāng)調(diào)節(jié)人字板夾角卷取張力過大減小卷取張力牽引裝置調(diào)節(jié)不當(dāng)上牽引中心要對準(zhǔn)機(jī)頭中心且要水平膜泡不穩(wěn)定膜泡脈動薄膜厚度不均解決辦法如前述薄膜皺褶可能原因采取措施薄膜在主牽引輥后有空氣進(jìn)入用刀劃開薄介紹一種LLDPE薄膜加工助劑--PPAPPA是什么?PPA是一種含氟聚合物,它具有低表面能,在塑料加工過程中能在塑料機(jī)械金屬表面形成“涂層”,降低熔體與機(jī)筒、和螺桿、??诮饘俦砻嬲持?,改善熔體運(yùn)動不均勻狀態(tài)。應(yīng)用含氟聚合物這種特性,生產(chǎn)的復(fù)合助劑稱為含氟聚合物加工助劑(PPA)。介紹一種LLDPE薄膜加工助劑--PPAPPA是什么?含氟聚合物加工助劑“涂層”示意圖含氟聚合物加工助劑“涂層”示意圖含氟聚合物加工助劑的功能改善樹脂加工流變性減少熔體破裂,清除“鯊魚皮”現(xiàn)象減少??诜e料提高產(chǎn)品質(zhì)量薄膜的均勻性減少晶點(diǎn)提高制品表面光潔度、透明度提高制品機(jī)械性能利于顏色的分散,減少顏色切換時間拓寬原料范圍降低能耗提高生產(chǎn)效率含氟聚合物加工助劑的功能改善樹脂加工流變性PPA在吹塑擠出薄膜中的優(yōu)越性降低螺桿扭矩能用較低的加工溫度更好的分散降低機(jī)頭壓力,能用較窄的口模間隙減少口模積料消除熔體破裂現(xiàn)象增加產(chǎn)量改善薄膜的機(jī)械性能和光學(xué)性能PPA在吹塑擠出薄膜中的優(yōu)越性降低螺桿扭矩能用較低的加工溫度應(yīng)用PPA對薄膜表面性質(zhì)的影響

含氟聚合物加工助劑無PPAPPA1600ppmPPA11200ppmPPA3600ppmPPA31200ppm表面張力(10-5

N4141414141霧度%5.05.67.55.35.8透明度%94.494.594.794.594.7透光率%9493.993.993.993.9黃變指數(shù)-0.04-0.04-0.04-0.01-0.02動態(tài)磨擦系數(shù)0.090.080.080.110.1靜態(tài)磨擦系數(shù)0.150.110.120.160.15熱粘性(N/25mm)70℃100℃115℃熱粘性0.193.963.26熱粘性0.193.983.20熱粘性0.224.283.85熱粘性0.194.243.24熱粘性0.203.963.01熱封性(lb/125mm)90°105125℃熱粘性1.974.015.01熱粘性1.914.375.18熱粘性1.894.875.24熱粘性1.824.725.08熱粘性1.914.425.03應(yīng)用PPA對薄膜表面性質(zhì)的影響

含氟聚合物加工助劑無PPAP幾種國產(chǎn)LLDPE分子結(jié)構(gòu)測試結(jié)果項(xiàng)目盤錦LL0209AA大慶DFDA7042齊魯DFDA7042蘭化LL103AA密度/(g/cm3)MFR(g/10min)Mw×104Mn×104分子量分布Mw/Mn支鏈數(shù)/(每100C中所含甲基數(shù))0.92740.8814.591.599.162.00.92211.9012.341.627.632.20.92242.2110.531.447.302.10.92710.9514.641.668.801.2五、農(nóng)膜用樹脂的選擇幾種國產(chǎn)LLDPE分子結(jié)構(gòu)測試結(jié)果項(xiàng)目盤錦LL0209AA大幾種國產(chǎn)LLDPE吹塑薄膜的機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果性能牌號MFR/(g/10min)拉伸強(qiáng)度/Mpa斷裂伸長率/%直角撕裂強(qiáng)度/(KN/m)縱向橫向縱向橫向縱向橫向盤錦LL0209AA蘭化LL103AA大慶DFDA7042齊魯DFDA70420.880.951.902.1236.336.528.726.728.837.426.928.0945.0931.5942.0881.5885.0969.5995.0923.5123.0122.0117.0120.0125.5128.5117.5126.0幾種國產(chǎn)LLDPE吹塑薄膜的機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果性能MFR/拉伸薄型化成為農(nóng)膜發(fā)展趨勢●全球氣候變暖,●農(nóng)膜新材料的應(yīng)用和工藝技術(shù)進(jìn)步●農(nóng)民對成本降低的要求農(nóng)膜用樹脂的要求薄型化成為農(nóng)膜發(fā)展趨勢農(nóng)膜用樹脂的要求1980—2004年農(nóng)膜厚度變化情況長江以北0.12mm減薄為0.06—0.10mm長江以南0.08mm減薄為0.05—0.07mm超長壽型0.17—0.20減薄為0.12—0.15mm厚度20年減薄20%~40%1980—2004年農(nóng)膜厚度變化情況薄型化進(jìn)程中存在的問題●提前老化●流滴持效性不佳●浙江臺州地區(qū)大面積暴棚事件薄型化進(jìn)程中存在的問題農(nóng)膜薄型化應(yīng)注意的幾個問題?選擇機(jī)械強(qiáng)度高,耐候性好的基礎(chǔ)樹脂?加入足量高效的光穩(wěn)定劑?選擇耐熱老化性好,抗背板效應(yīng)好的高效抗氧劑?篩選酸值低且與樹脂相熔性好的流滴劑?在配方設(shè)計中考慮常用農(nóng)藥對農(nóng)膜耐老化性能的損害農(nóng)膜薄型化應(yīng)注意的幾個問題?選擇機(jī)械強(qiáng)度高,耐候性好的基礎(chǔ)樹?生產(chǎn)過程中保證工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品厚薄均勻度?指導(dǎo)農(nóng)民糾正因使用不當(dāng)對農(nóng)膜壽命造成的負(fù)面影響如:覆膜的松緊程度棚架角度骨架光滑程度,銹蝕程度噴灑農(nóng)藥的種類,頻率,位置?生產(chǎn)過程中保證工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品厚薄均勻度如:2004年春-夏農(nóng)田應(yīng)用基礎(chǔ)樹脂與理化測試剖析篩選基礎(chǔ)樹脂2004年春-夏農(nóng)田應(yīng)用基礎(chǔ)樹脂與理化測試剖析篩選基礎(chǔ)樹脂參試LLDPE樹脂破棚時間順序LLDPE樹脂扣棚時間(月)44.54.54.55555參試LLDPE樹脂破棚時間順序LLDPE樹脂扣棚時間(月)404年春-夏空白膜扣棚5個月時老化情況差異

根據(jù)取樣時間測定的平均斷裂伸長率(%)牌號3個月4個月4.5個月5個月QLLP0195.578.416.1---704795.498.688.950.7118N10795.891.563.9908510092.793.979.9902094.290.3101.765.804年春-夏空白膜扣棚5個月時老化情況差異根據(jù)取樣時間測定參試LLDPE分子量比較分子量(MW×104)9.44313.45311.58511.67212.154從圖中可看出,分子量大的是9085,其次是118N;分子量小的是9020,其次是DP01;扣棚時間最長的是9085,其次是118N;扣棚時間最短的并不是9020,而是DP01.這是因?yàn)檫€有一個重要的參數(shù)在制約耐候性,即分子量分布.參試LLDPE分子量比較分子量(MW×104)9.44313參試各試樣的分子量和分子量分布

試樣名稱MW×10-4MN×10-4分子量分布DP0111.5851.8826.157LL704711.6721.7386.715LL118N12.1541.7956.772LL908513.4531.7137.852LL90209.4331.5935.921參試各試樣的分子量和分子量分布試樣名稱MW×10-4MN參試LLDPE結(jié)晶度比較71.268.27067.369.2結(jié)晶度(%)從圖中看出結(jié)晶度高的是DP01和9020,低的是7047和9085;實(shí)際扣棚時結(jié)晶度低的9085、7047和居中的118N好于結(jié)晶度高的DP01和9020。參試LLDPE結(jié)晶度比較71.268.27067.369中國農(nóng)用塑料技術(shù)學(xué)會經(jīng)過10余年的試驗(yàn),加工農(nóng)膜使用效果較好的基礎(chǔ)樹脂應(yīng)具備以下條件:分子量較高,分子量分布較窄支鏈數(shù)、雙鍵數(shù)低所含發(fā)色團(tuán)(羰基)愈低愈好同一品種的樹脂結(jié)晶度較低為好樹脂的晶體尺寸較小,透光率高,霧度低為好樹脂中要添加抗氧劑,但開口劑、爽滑劑以少加或不加為好樹脂的機(jī)械性能指標(biāo)縱、橫向應(yīng)較好匹配一般情況下LLDPE的分子量分布超過8,農(nóng)膜的耐老化性能將受到很大損害。甲基支鏈數(shù)、雙鍵、羰基含量都是烯烴材料容易引起老化的發(fā)色團(tuán),因?yàn)榫哂须p鍵(發(fā)色團(tuán))結(jié)構(gòu)的分子可吸收波長較長的光引發(fā)光降解。如果分子鏈本身就含有羰基,熱氧老化和光氧老化更容易開始。中國農(nóng)用塑料技術(shù)學(xué)會經(jīng)過10余年的試驗(yàn),加工農(nóng)膜使用效果較好因此要求樹脂的支鏈數(shù)、雙鍵、初試的羰基含量越低越好有些樹脂在造粒過程中根本不加抗氧劑,薄膜生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)在加工時應(yīng)該加入足量的抗氧劑,以保證薄膜產(chǎn)品在加工和使用過程中的穩(wěn)定性。結(jié)晶度高對薄膜的耐候性有負(fù)面影響。這是因?yàn)闃渲瑢ρ趸饔玫姆€(wěn)定性與其結(jié)晶度、形態(tài)密切相關(guān)。結(jié)晶度越高,吸收光的光程越長,對光的穩(wěn)定性越差。樹脂中的金屬離子如:Fe、Ti、Al可能是催化劑中的殘留物,也可能來自外來污染。其中Fe離子含量高的話對薄膜的耐老化性能有較大的負(fù)面影響,因此加工企業(yè)希望金屬離子含量越低越好,沒有更好。當(dāng)樹脂的力學(xué)性能、耐老化性能要求與加工性發(fā)生矛盾時,可以通過配方調(diào)整或者加入少量的氟彈性體之類的加工助劑解決,以確保薄膜的各項(xiàng)性能達(dá)到優(yōu)良。因此要求樹脂的支鏈數(shù)、雙鍵、初試的羰基含量越低越好六、中石油樹脂使用情況04年我們使用了部分中石油吉化公司的LLDPE(DFDA-7042)生產(chǎn)地膜,該料總體性能比較適合生產(chǎn)地膜,注要優(yōu)點(diǎn):*薄膜透明度高*拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率較高*加工性能較好*擠出量較大,產(chǎn)量較高。用于生產(chǎn)地膜主要不足:*有晶點(diǎn),易導(dǎo)致破泡*料粘開口性能稍差,易跑刀,掛刀難。六、中石油樹脂使用情況04年我們使用了部分中石油吉化公司的L05年6月初,我們使用部分大慶石化的LLDPE(DFDA-7047)生產(chǎn)PE農(nóng)膜,該料主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:*透明度較好,霧度值低*薄膜強(qiáng)度指標(biāo)較好*薄膜相對較爽滑,表面質(zhì)量較好*加工性能較好,膜泡穩(wěn)定性較好05年6月初,我們使用部分大慶石化的LLDPE(DFDA-7線性低密度聚乙烯加工工藝線性低密度聚乙烯加工工藝

[目錄]

一.表征LLDPE性能的基本概念

二.LLDPE薄膜加工設(shè)備簡介三.LLDPE薄膜的加工四.LLDPE薄膜加工工藝問題及解決辦法

五.中石油LLDPE使用情況

中國LLDPE消費(fèi)結(jié)構(gòu)

●國內(nèi)LLDPE主要消費(fèi)領(lǐng)域是薄膜(包括農(nóng)膜),占總消費(fèi)量的75%-80%,其它應(yīng)用于注塑及電線電纜等領(lǐng)域。近10年來,我國聚乙烯需求繼續(xù)較快的增長,2004年表觀消費(fèi)量達(dá)到910萬噸,聚乙烯產(chǎn)量為432.0萬噸,其中LLDPE產(chǎn)量為160.4萬噸。中國LLDPE消費(fèi)結(jié)構(gòu)●國內(nèi)LLDPE主要消費(fèi)領(lǐng)域是薄膜(農(nóng)用大棚膜農(nóng)用大棚膜地膜大田應(yīng)用情況地膜大田應(yīng)用情況地膜應(yīng)用情況地膜應(yīng)用情況一.表征LLDPE性能的基本概念

分子量LLDPE是乙烯單體和1-丁烯(己烯、辛烯)聚合而成,由于聚合度不同,其分子量大小也不同。聚乙烯樹脂是由分子量不同的聚乙烯分子組成的混合物。因此樹脂的分子量是一個平均值,存在著分子量分布問題。LLDPE的強(qiáng)度與其分子量密切相關(guān),在成型加工和產(chǎn)品的使用過程中需要關(guān)注的重要指標(biāo)。分子量過大,樹脂的熔體粘度過高,將難以加工,因此在達(dá)到一定的強(qiáng)度之后,不必追求過高的分子量。一.表征LLDPE性能的基本概念

分子量

分子量樹脂的分子量是一個平均值,通常采用以下計算方法。數(shù)均分子量(Mn)數(shù)均分子量是指所有聚合物分子重量除以聚合物分子總數(shù)。重均分子量(Mw)重均分子量傾向于大分子而非小分子的重量。也就是說高分子量部分在重均分子量上有突出的表現(xiàn)。分子量分子量分布

MnMw分子量分布曲線分子量分布MnMw分子量分布曲線

分子量分布樹脂的分子量分布也是影響產(chǎn)品性能的重要因素之一。表征聚合物的均勻程度。它給出了樹脂的大中小分子鏈比例的大致情況。分子量分布窄,說明聚合物大多由接近平均長度的分子組成。分子量分布寬,說明聚合物的分子鏈長度差異很大。分子量分布

分子量分布寬加工性能好撓曲性能好出模膨脹性好低分子部分將使強(qiáng)度降低

分子量分布窄強(qiáng)度高耐環(huán)境應(yīng)力開裂性好霧度低透明度和光潔度好分子量過高的部分使成型加工時塑化困難抗沖性能好凝膠量小因此不同的聚合物材料應(yīng)有其合適的分子量分分布分子量分布寬熔融指數(shù)熔體指數(shù)高分子量低流動性好斷裂拉伸強(qiáng)度低耐沖擊強(qiáng)度低耐環(huán)境應(yīng)力開裂性差光學(xué)性能好熔融指數(shù)粘度聚合物熔體粘度反映其抵抗流動的能力。分子量、分子量分布、長短支鏈都影響聚合物的粘度。剪切變稀聚合物熔體的粘度隨剪切速率的增加而減小。LLDPE對剪切速率不敏感,剪切變稀行為小,熔體粘度高,因此加工時需要更多的能耗。粘度密度密度即單位體積的質(zhì)量,可以用來比較聚合物的堆積緊密(高結(jié)晶)區(qū)域和無規(guī)(非結(jié)晶)區(qū)域。結(jié)晶態(tài)非晶態(tài)密度結(jié)晶態(tài)非晶態(tài)

結(jié)晶態(tài)

非晶態(tài)聚合物分子鏈高度定向分子鏈長且無規(guī)排列剛度高高抗沖且柔韌性好軟化點(diǎn)溫度高軟化溫度低熔點(diǎn)最高可到135℃

熔點(diǎn)105~135℃短支鏈少短支鏈多緩慢冷卻可導(dǎo)致更多的結(jié)晶快速冷卻可產(chǎn)生較多霧度值高結(jié)晶態(tài)非晶態(tài)密度密度大熔點(diǎn)高結(jié)晶度高剛度大硬度高拉伸屈服強(qiáng)度高熱變形溫度高抗化學(xué)性能好共聚物含量下降密度小耐環(huán)境應(yīng)力開裂性變差抗沖強(qiáng)度低收縮率小霧度值低密度密度大密度小線性低密度聚乙烯分子結(jié)構(gòu)線性低密度聚乙烯分子結(jié)構(gòu)二.LLDPE薄膜加工設(shè)備簡介LLDPE薄膜大多采用擠出法生產(chǎn)二.LLDPE薄膜加工設(shè)備簡介LLDPE薄膜大多采用擠出法生三層共擠薄膜設(shè)備示意圖擠出吹塑薄膜設(shè)備簡介傳動系統(tǒng)螺筒螺桿螺筒及螺桿加熱冷卻系統(tǒng)換網(wǎng)系統(tǒng)擠出機(jī)頭膜泡冷卻穩(wěn)泡架牽引裝置卷取裝置三層共擠薄膜設(shè)備示意圖擠出吹塑薄膜設(shè)備簡介傳動系統(tǒng)電機(jī)帶動螺桿轉(zhuǎn)動,使樹脂不斷往前輸送,在螺筒的加熱以及螺桿的擠壓和不斷剪切作用下,樹脂開始熔化,熔融樹脂通過機(jī)頭,在壓縮空氣的作用下使膜泡吹漲,通過冷卻定型得到規(guī)定厚度和寬度的薄膜。線性低密度聚乙烯加工工藝課件擠出螺桿:大多數(shù)螺桿按功能可分為三段:1、加料段:物料在這一段開始混合并被壓實(shí),沿著螺槽向前輸送。2、壓縮段:物料進(jìn)一步被壓實(shí)并向熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)化。3、計量段:熔融物料在該段被充分混合,在輸送壓力作用下往機(jī)頭方向輸送。擠出螺桿:螺桿的長徑比(L/D)長徑比=現(xiàn)在的薄膜加工設(shè)備越來越傾向于大的長徑比大長徑比的優(yōu)點(diǎn):1、塑化更充分2、混合更均勻3、可以提高擠出壓力螺桿螺紋部分長度螺桿標(biāo)稱直徑螺桿的長徑比(L/D)螺桿螺紋部分長度螺桿標(biāo)稱直徑螺桿冷卻:大多數(shù)螺桿在加料段內(nèi)部通水或硅油進(jìn)行冷卻。這種設(shè)計可以避免物料在加料段熔融而堵塞擠出機(jī)下料口。螺桿冷卻可以提高擠出量20%左右。使物料的熔融過程在膠短的軸向距離內(nèi)完成。螺桿均化:大多數(shù)螺桿在均化段都設(shè)計有均化元件。物料在均化作用下被充分混合。螺桿均化段的幾何形狀對分散影響非常大。螺桿冷卻:螺桿均化:濾網(wǎng)及濾網(wǎng)更換系統(tǒng)分流板之前的濾網(wǎng)可以濾去雜質(zhì)。1、防止雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭損害機(jī)頭內(nèi)壁2、阻止固體粒子和雜質(zhì)進(jìn)入制品中3、可以形成更大的背壓,減少未熔融的顆粒和凝膠濾網(wǎng)及濾網(wǎng)更換系統(tǒng)不停機(jī)液壓換網(wǎng)器換網(wǎng)時間短(≤1s)換網(wǎng)過程中流道始終保持貫通密封性能良好(自壓密封)換網(wǎng)器特點(diǎn)不停機(jī)液壓換網(wǎng)器換網(wǎng)時間短(≤1s)換網(wǎng)器特點(diǎn)吹塑薄膜機(jī)頭由于LLDPE熔體粘度大,剪切變稀作用小,因此LLDPE吹膜機(jī)頭口模間隙較大,一般在2.5mm左右,以提高擠出量,減少電機(jī)負(fù)荷和能耗。吹塑薄膜機(jī)頭由于LLDPE熔體粘度大,剪切變稀作用小,因此L膜泡冷卻膜泡的冷卻主要靠冷卻風(fēng)環(huán)和膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)(IBC)完成雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)IBC內(nèi)冷系統(tǒng)膜泡冷卻雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)IBC內(nèi)冷系統(tǒng)

冷卻空氣被直接充入膜泡內(nèi)部,熱的空氣通過另外的歧管返回。膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)可以最大限度地提高冷卻效率。從而可以提高產(chǎn)量。

冷卻空氣被直接充入膜泡內(nèi)部,熱的空氣通過另外的歧管返回。農(nóng)膜雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)

LLDPE、mLLDPE、LDPE、EVA等樹脂的薄膜吹塑成型。內(nèi)風(fēng)口風(fēng)量15~20%,預(yù)冷卻剛擠出的管坯,消除口模真空度,形成膜泡不粘貼風(fēng)環(huán)壁的氣墊層,使熔融管坯初始吹脹及初始拉伸時得到冷卻。外風(fēng)口風(fēng)量85~80%,快速冷卻膜泡,起托扶膜泡的作用。農(nóng)膜雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)LLDPE、mLLDPE、LDPE、EVA等由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)含有短支鏈,而沒有LDPE分子結(jié)構(gòu)中的長支鏈,決定了其比LDPE有更突出的性能,主要表現(xiàn)在拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率比LDPE高40~50%,另外沖擊強(qiáng)度和抗穿刺強(qiáng)度也比LDPE優(yōu)越。由于LLDPE特殊的物理機(jī)械性能,特別適合生產(chǎn)薄膜,已在包裝和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。一個最突出的例子就是超薄地膜。雖然國家明令禁止生產(chǎn)厚度0.008mm以下的地膜,但是厚度0.004mm的超薄地膜能夠適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,農(nóng)民又可以減少支出,特別適合我國的國情。雖然禁止,但是生產(chǎn)廠家這樣干,農(nóng)民這樣用。這當(dāng)然首先是材料的性能能夠滿足使用需求,這主要應(yīng)感謝上游石化企業(yè)的貢獻(xiàn)。三、LLDPE薄膜的加工由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)含有短支鏈,而沒有LDPE分子結(jié)構(gòu)中的線性低密度聚乙烯加工工藝課件線性低密度聚乙烯加工工藝課件LLDPE薄膜擠出機(jī)溫度控制加料口入口1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)口模機(jī)頭冷卻空氣15-2060160-180160-180180-230180-230210-220215-23015-25LLDPE薄膜擠出機(jī)溫度控制加料口入口1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)口模機(jī)吹膜BUR:吹漲比=吹漲比對平衡薄膜的縱橫向強(qiáng)度非常重要FLH:冷凍線高度冷凍線高度受冷卻和物料溫度的影響膜泡直徑(B)機(jī)頭口模直徑(D)吹膜膜泡直徑(B)機(jī)頭口模直徑(D)吹漲比和冷凍線高度吹漲比對薄膜的強(qiáng)度影響很大。LLDPE薄膜推薦的吹漲比為2.5~3.5冷凍線高度也會影響薄膜的強(qiáng)度,對HDPE薄膜影響較大,對LLDPE薄膜影響不大吹漲比和冷凍線高度LLDPE性能特點(diǎn)

由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)為線型,分子量分布窄,因而其流變性能與LDPE完全不同。LLDPE熔體粘度高,熔體強(qiáng)度低,剪切變稀能力差。在擠出加工中突出表現(xiàn)在電機(jī)負(fù)荷大,能耗高,膜泡穩(wěn)定性差,產(chǎn)率低。近些年,由于擠出機(jī)機(jī)械及控制設(shè)備的改進(jìn),如:擠出機(jī)頭口模間隙的加大,螺桿結(jié)構(gòu)的改進(jìn),冷卻風(fēng)環(huán)的改進(jìn),已經(jīng)能夠生產(chǎn)100%LLDPE的地膜;但是在生產(chǎn)寬幅農(nóng)膜時,為了提高加工性能,還需要摻混一定量的LDPE。LLDPE性能特點(diǎn)由于LLDPE分子結(jié)構(gòu)為線型,分子量分布LLDPE的流變性能

在農(nóng)膜的生產(chǎn)過程中,隨著LLDPE摻混量的提高,在高剪切速率下會出現(xiàn)剪切粘度增高、擠出壓力增加、擠出量減小、熔體強(qiáng)度減小,膜泡不穩(wěn)定的現(xiàn)象。因此加工高LLDPE含量薄膜的設(shè)備電機(jī)的功率必須足夠大。齒輪箱的速比要合適,機(jī)頭口模間隙一定要加大,冷卻風(fēng)環(huán)冷卻效率要高,一般來說推薦使用雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)以及采用IBC膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)。能夠提高膜泡的穩(wěn)定性,同時由于冷卻效率的提高,減少了LLDPE大分子緩慢結(jié)晶的過程,能夠改善薄膜的透明度。LLDPE的流變性能在農(nóng)膜的生產(chǎn)過程中,隨著LLDPE摻混LLDPE的性能

電機(jī)電流與LLDPE摻混比例因此當(dāng)使用高含量的LLDPE加工薄膜時,電機(jī)功率必須加大,同時要考慮減速箱的速比要合適,一般要加大其速比,以保證有足夠的扭矩電機(jī)電流(安培)LLDPE的性能電機(jī)電流與LLDPE摻混比例因此當(dāng)使用高含產(chǎn)量與LLDPE比例關(guān)系擠出量與LLDPE摻混比例關(guān)系隨著LLDPE使用比例的提高,薄膜的產(chǎn)量在下降,當(dāng)LLDPE用量超過40%以后下降幅度最大。為提高產(chǎn)量,要使用帶有混合頭的分離型螺桿,有利于使熔融料和未熔料分開,保證擠出質(zhì)量。螺桿壓縮段較加工LDPE要長,有利于在低壓力下加工,減少對螺筒的磨損。螺桿長徑比要大,防止出現(xiàn)擠出量波動,以及夾帶氣泡、僵快。產(chǎn)量與LLDPE比例關(guān)系擠出量與LLDPE摻混比例關(guān)系隨著L需要特別強(qiáng)調(diào)的是:由于加工LLDPE時,物料對螺筒的磨損較為嚴(yán)重,因此加工LLDPE擠出機(jī)的螺桿與螺筒間隙要比生產(chǎn)LDPE的擠出機(jī)大一些,這有利于降低螺桿承受的過高的背壓,減少摩擦熱。防止物料升溫過高而分解?,F(xiàn)在吹塑薄膜機(jī)頭幾乎全是螺旋機(jī)頭,由于LLDPE剪切粘度較高,因此增大機(jī)頭口模的間隙可以減少擠出壓力,提高產(chǎn)量,降低能耗。減少了出模前的剪切左右,可以增加膜泡的穩(wěn)定性,減少熔體破裂現(xiàn)象的發(fā)生。需要特別強(qiáng)調(diào)的是:由于加工LLDPE時,物料對螺筒的磨損較為膜泡穩(wěn)定性差,導(dǎo)致收卷不齊膜泡穩(wěn)定性差,導(dǎo)致收卷不齊料粘性大,易出皺褶,不易展開,影響后續(xù)收卷,導(dǎo)致卷取暴筋,不平整。料粘性大,易出皺褶,不易展開,影響后續(xù)收卷,導(dǎo)致卷取暴筋,不由于LLDPE熔體粘度高,散熱慢,因此對膜泡的快速冷卻顯得尤為重要。通常的做法是采用內(nèi)冷,風(fēng)環(huán)采用雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)??梢蕴岣呃鋮s效果,并利用風(fēng)環(huán)造成的文丘里效應(yīng)起到穩(wěn)定膜泡的作用。實(shí)現(xiàn)快速冷卻對生產(chǎn)LLDPE薄膜具有極為重要的作用:穩(wěn)定膜泡,防止熔體破裂防止冷卻過程中形成太多大晶粒,提高薄膜透明度,降低霧度提高生產(chǎn)效率,增加產(chǎn)量。冷卻由于LLDPE熔體粘度高,散熱慢,因此對膜泡的快速冷卻顯得尤一般來說,純LLDPE加工的薄膜透明度較低,霧度值較高。解決的辦法除了前面說的增加冷卻效果以外,還可以用摻混部分LDPE的辦法解決。當(dāng)LLDPE中加入30%的LDPE時,薄膜的機(jī)械性能降低不大,但透明度卻明顯提高。當(dāng)LDPE的加入量為10~30%時,薄膜的透明度甚至比兩種純料生產(chǎn)的薄膜都好。薄膜的透明度一般來說,純LLDPE加工的薄膜透明度較低,霧度值較高。解決粘連與開口粘連是兩層薄膜粘合在一起的情況薄膜的橫向打開為開口容易與粘連混淆的是爽滑薄膜的相對縱向運(yùn)動為爽滑粘連與開口粘連是兩層薄膜粘合在一起的情況熔體破裂與塑化不良熔體破裂現(xiàn)象是有規(guī)則的出現(xiàn)花紋。塑化不良現(xiàn)象是無規(guī)則的出現(xiàn)花斑。熔體破裂不是塑化不良,不容混淆。兩者的解決方法截然不同。熔體破裂與塑化不良熔體破裂現(xiàn)象是有規(guī)則的出現(xiàn)花紋。吹塑薄膜中應(yīng)用了LLDPE。由于該材料分子量分布狹窄,分子量高,使其在熔融狀態(tài)下粘度較高。高粘度熔體在沖出摸口時產(chǎn)生有規(guī)則的滯留花紋叫熔體破裂。熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因吹塑薄膜中應(yīng)用了LLDPE。熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因四、吹膜工藝問題及處理辦法薄膜粘連(揭不開或不好開口)可能原因采取措施冷卻不夠充分采取更好的冷卻方式使用冷凍空氣降低擠出量減小人字板夾角并覆以帆布等卷取張力過大減少卷取張力牽引輥壓力過大減小牽引輥氣缸壓力機(jī)架高度低增加機(jī)架高度,以使薄膜充分冷卻四、吹膜工藝問題及處理辦法薄膜粘連(揭不開或不好開口)可能原可能原因采取措施配方不當(dāng)改進(jìn)配方添加開口劑儲存溫度過高避免陽光直射,遠(yuǎn)離熱源存放人字板問題減小人字板夾角并覆以帆布等薄膜粘連可能原因采取措施配方不當(dāng)改進(jìn)配方儲存溫度過高避免陽光直射,遠(yuǎn)可能原因采取措施原料中出現(xiàn)塊狀料及時清除塊狀料螺桿包料抽出螺桿進(jìn)行清理雜質(zhì)及糊料阻塞濾網(wǎng)更換濾網(wǎng)螺桿磨損,螺桿與螺筒間隙過大,物料回流嚴(yán)重噴涂螺桿或更換螺桿轉(zhuǎn)速沒變而擠出量變小可能原因采取措施原料中出現(xiàn)塊狀料及時清除塊狀料螺桿包料抽出螺薄膜發(fā)粘(不爽滑)可能原因采取措施爽滑劑含量低提高配方中爽滑劑含量或采用爽滑劑含量高的樹脂提高冷凝線高度,降低LLDPE薄膜的透明度產(chǎn)品生產(chǎn)后存放一段時間,使爽滑劑遷移到薄膜表面熔體溫度過高降低熔體溫度,特別是機(jī)頭出料口的溫度薄膜發(fā)粘(不爽滑)可能原因采取措施爽滑劑含量低提高配方中爽滑膜泡穩(wěn)定性差可能原因采取措施熔體溫度過高降低熔體溫度擠出速率過高降低擠出速率冷卻氣流速度過高關(guān)小冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口室內(nèi)空氣流動室外風(fēng)大時應(yīng)關(guān)好門窗,避免風(fēng)吹膜泡冷卻風(fēng)環(huán)風(fēng)口調(diào)節(jié)不當(dāng)調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán),避免氣流強(qiáng)度過大調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán)進(jìn)風(fēng)口均勻一致機(jī)頭口模間隙不均勻調(diào)節(jié)口模間隙膜泡穩(wěn)定性差可能原因采取措施熔體溫度過高降低熔體溫度擠出速率膜泡脈動(速度忽快忽慢)可能原因采取措施擠出量不穩(wěn)定檢查料斗下料口是否堵塞,清除塊狀料檢查冷卻水是否打開氣流速度過高降低氣流速度人字板發(fā)粘清潔人字板,并在表面覆帆布樹脂選擇不當(dāng)使用低融指樹脂膜泡脈動(速度忽快忽慢)可能原因采取措施擠出量不穩(wěn)定檢查料斗

薄膜表面出現(xiàn)口模線(薄膜表面出現(xiàn)縱向條紋)可能原因采取措施口模積垢清潔口模在配方中添加PPA等加工助劑,減少口模積垢減少配方中添加劑含量口模受傷修補(bǔ)口模人字板表面粗糙處理人字板表面牽引輥表面損傷修補(bǔ)并磨削牽引輥薄膜表面出現(xiàn)口模線(薄膜表面出現(xiàn)縱向條紋)可能原因

薄膜霧度值高,透明度差可能原因采取措施樹脂選擇不當(dāng)選擇透明度好的樹脂膜泡冷卻速度慢,形成了大的結(jié)晶打開風(fēng)環(huán),快速冷卻,降低冷凍線高度,必要時采用冷凍風(fēng)減小擠出量添加成核劑熔體溫度低提高熔體溫度影響透明度的添加劑過多減小添加量薄膜霧度值高,透明度差可能原因采取措施樹脂選擇不當(dāng)選熔體破裂(薄膜表面出現(xiàn)鯊魚皮狀花紋)可能原因采取措施口模間隙小加大口模間隙;減少擠出量與LDPE共混使用使用PPA等加工助劑熔體溫度低提高熔體溫度機(jī)頭糊料多打開機(jī)頭進(jìn)行清理膜泡冷卻空氣使機(jī)頭溫度降低冷卻風(fēng)環(huán)與機(jī)頭之間加石棉墊進(jìn)行絕熱處理熔體破裂(薄膜表面出現(xiàn)鯊魚皮狀花紋)可能原因采取措施口模間隙凝膠(薄膜表面出現(xiàn)顆粒及魚眼)可能原因采取措施樹脂及母料質(zhì)量差采用高質(zhì)量的樹脂和母料添加必要的抗氧劑停機(jī)操作不當(dāng)停機(jī)前使螺筒和機(jī)頭溫度降至185℃

以下開機(jī)前加溫時間太長避免長時間加熱,溫度合適后要及時開機(jī)熔體溫度過高而降解校正熱電偶及溫控表,使溫度控制準(zhǔn)確凝膠(薄膜表面出現(xiàn)顆粒及魚眼)可能原因采取措施樹脂及母料質(zhì)量薄膜厚度橫向均勻性差可能原因采取措施冷卻不均勻檢查風(fēng)環(huán)是否對準(zhǔn)機(jī)頭中心機(jī)頭、風(fēng)環(huán)應(yīng)保持水平檢查風(fēng)環(huán)出風(fēng)量是否均勻口模間隙不均勻調(diào)節(jié)口模間隙均勻一致薄膜厚度橫向均勻性差可能原因采取措施冷卻不均勻檢查風(fēng)環(huán)是否對薄膜皺褶可能原因采取措施薄膜在主牽引輥后有空氣進(jìn)入用刀劃開薄膜放出空氣人字板夾角不當(dāng)調(diào)節(jié)人字板夾角卷取張力過大減小卷取張力牽引裝置調(diào)節(jié)不當(dāng)上牽引中心要對準(zhǔn)機(jī)頭中心且要水平膜泡不穩(wěn)定膜泡脈動薄膜厚度不均解決辦法如前述薄膜皺褶可能原因采取措施薄膜在主牽引輥后有空氣進(jìn)入用刀劃開薄介紹一種LLDPE薄膜加工助劑--PPAPPA是什么?PPA是一種含氟聚合物,它具有低表面能,在塑料加工過程中能在塑料機(jī)械金屬表面形成“涂層”,降低熔體與機(jī)筒、和螺桿、模口金屬表面粘著力,改善熔體運(yùn)動不均勻狀態(tài)。應(yīng)用含氟聚合物這種特性,生產(chǎn)的復(fù)合助劑稱為含氟聚合物加工助劑(PPA)。介紹一種LLDPE薄膜加工助劑--PPAPPA是什么?含氟聚合物加工助劑“涂層”示意圖含氟聚合物加工助劑“涂層”示意圖含氟聚合物加工助劑的功能改善樹脂加工流變性減少熔體破裂,清除“鯊魚皮”現(xiàn)象減少??诜e料提高產(chǎn)品質(zhì)量薄膜的均勻性減少晶點(diǎn)提高制品表面光潔度、透明度提高制品機(jī)械性能利于顏色的分散,減少顏色切換時間拓寬原料范圍降低能耗提高生產(chǎn)效率含氟聚合物加工助劑的功能改善樹脂加工流變性PPA在吹塑擠出薄膜中的優(yōu)越性降低螺桿扭矩能用較低的加工溫度更好的分散降低機(jī)頭壓力,能用較窄的口模間隙減少口模積料消除熔體破裂現(xiàn)象增加產(chǎn)量改善薄膜的機(jī)械性能和光學(xué)性能PPA在吹塑擠出薄膜中的優(yōu)越性降低螺桿扭矩能用較低的加工溫度應(yīng)用PPA對薄膜表面性質(zhì)的影響

含氟聚合物加工助劑無PPAPPA1600ppmPPA11200ppmPPA3600ppmPPA31200ppm表面張力(10-5

N4141414141霧度%5.05.67.55.35.8透明度%94.494.594.794.594.7透光率%9493.993.993.993.9黃變指數(shù)-0.04-0.04-0.04-0.01-0.02動態(tài)磨擦系數(shù)0.090.080.080.110.1靜態(tài)磨擦系數(shù)0.150.110.120.160.15熱粘性(N/25mm)70℃100℃115℃熱粘性0.193.963.26熱粘性0.193.983.20熱粘性0.224.283.85熱粘性0.194.243.24熱粘性0.203.963.01熱封性(lb/125mm)90°105125℃熱粘性1.974.015.01熱粘性1.914.375.18熱粘性1.894.875.24熱粘性1.824.725.08熱粘性1.914.425.03應(yīng)用PPA對薄膜表面性質(zhì)的影響

含氟聚合物加工助劑無PPAP幾種國產(chǎn)LLDPE分子結(jié)構(gòu)測試結(jié)果項(xiàng)目盤錦LL0209AA大慶DFDA7042齊魯DFDA7042蘭化LL103AA密度/(g/cm3)MFR(g/10min)Mw×104Mn×104分子量分布Mw/Mn支鏈數(shù)/(每100C中所含甲基數(shù))0.92740.8814.591.599.162.00.92211.9012.341.627.632.20.92242.2110.531.447.302.10.92710.9514.641.668.801.2五、農(nóng)膜用樹脂的選擇幾種國產(chǎn)LLDPE分子結(jié)構(gòu)測試結(jié)果項(xiàng)目盤錦LL0209AA大幾種國產(chǎn)LLDPE吹塑薄膜的機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果性能牌號MFR/(g/10min)拉伸強(qiáng)度/Mpa斷裂伸長率/%直角撕裂強(qiáng)度/(KN/m)縱向橫向縱向橫向縱向橫向盤錦LL0209AA蘭化LL103AA大慶DFDA7042齊魯DFDA70420.880.951.902.1236.336.528.726.728.837.426.928.0945.0931.5942.0881.5885.0969.5995.0923.5123.0122.0117.0120.0125.5128.5117.5126.0幾種國產(chǎn)LLDPE吹塑薄膜的機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果性能MFR/拉伸薄型化成為農(nóng)膜發(fā)展趨勢●全球氣候變暖,●農(nóng)膜新材料的應(yīng)用和工藝技術(shù)進(jìn)步●農(nóng)民對成本降低的要求農(nóng)膜用樹脂的要求薄型化成為農(nóng)膜發(fā)展趨勢農(nóng)膜用樹脂的要求1980—2004年農(nóng)膜厚度變化情況長江以北0.12mm減薄為0.06—0.10mm長江以南0.08mm減薄為0.05—0.07mm超長壽型0.17—0.20減薄為0

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