擠出吹塑薄膜

擠出吹塑薄膜第1頁/共45頁2塑料薄膜的生產(chǎn)方式兩大類——壓延法和擠出法，其中擠出法中又分為擠出吹塑、擠出拉伸和擠出流延。目前最廣泛使用的生產(chǎn)工藝有擠出吹塑、擠出拉伸和擠出流延，尤其是聚烯烴薄膜，而壓延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生產(chǎn)。第2頁/共45頁3在擠出吹塑、擠出拉伸和擠出流延中，由于擠出吹塑設(shè)備的整體制造技術(shù)的不斷提高以及相對于拉伸和流延設(shè)備而言低得多的，本應(yīng)用在不斷增多。第3頁/共45頁4一吹塑薄膜的特點和原材料

吹塑法生產(chǎn)薄膜已有近二十年的歷史，它有以下優(yōu)點:

1設(shè)備簡單，投資少，收效快。如生產(chǎn)幅寬4米的薄膜，用吹塑法機頭直徑500毫米，用扁平機頭則需機頭寬度4200毫米，加工困難，造價高。

2薄膜經(jīng)牽伸和吹脹，機械強度有所提高。

3用直徑200毫米擠出機可生產(chǎn)寬達10米以上的寬幅薄膜。

第4頁/共45頁54無邊料，廢料少，成本低。用扁平機頭擠出法生產(chǎn)薄膜兩端邊緣料需切除。

5成品為圓筒形，用于包裝可省去一道焊接工序，寬幅薄膜用于農(nóng)業(yè)，不需焊接，沒有焊縫，深受廣大貧下中農(nóng)的歡迎。

6操作簡單，產(chǎn)品價格低。第5頁/共45頁6吹塑法生產(chǎn)薄膜的缺點：（1）薄膜厚度均勻性較差。

（2）因受冷卻限制，卷取線速度一般不超過10米/分，產(chǎn)量不夠高。

因此，吹塑設(shè)備工藝設(shè)計及操作控制的關(guān)鍵是如何提高薄膜厚度均勻性和提高生產(chǎn)線速度。

第6頁/共45頁7吹塑薄膜的原料主要有：聚氯乙烯(軟質(zhì)、硬質(zhì))

聚偏二氯乙烯

聚乙烯(高壓、低壓)

聚丙烯聚苯乙烯聚酰胺等。目前還發(fā)展了乙烯一醋酸乙烯(EVA)薄膜、多層復(fù)合薄膜等新品種第7頁/共45頁8二塑料薄膜的用途塑料薄膜廣泛用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域中，吹塑薄膜只是塑料薄膜中的一個品種。第8頁/共45頁9它在輕工、化工、食品和紡織布業(yè)制品包裝中，用作防潮，防塵防腐蝕的保護膜。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用來育苗，保溫、保溫、防風和防止蟲害，對提高農(nóng)作物的產(chǎn)量有很大幫助第9頁/共45頁10三吹塑薄膜的成型方法1平擠平吹法使用水平式機頭，泡管在于機頭中心線的同一水平面上形成。此法結(jié)構(gòu)簡單，安裝、操作方便，一般用于小口徑薄膜的吹塑成型第10頁/共45頁112平擠上吹法

使用直角式機頭，出料方向與擠出方向垂直，管坯向上擠出，并被牽引一段距離后被夾住，壓縮空氣自坯料底部向上吹，成型薄膜制品第11頁/共45頁12平擠下吹法

使用直角式機頭，出料方向與擠出方向垂直，但與平擠上吹法相反，此法中，管坯向下擠出，并被牽引一段距離后被夾住，壓縮空氣自坯料頂部向下吹，成型薄膜制品第12頁/共45頁13第二節(jié)吹塑薄膜的成型設(shè)備一擠出機第13頁/共45頁14二吹膜機頭（1）芯棒式機頭

如圖1所示，來自擠出機的塑料熔體，通過機頸7到達芯棒軸9轉(zhuǎn)向90°，分成兩股料流沿芯棒軸線流動，在其末端尖處匯合后，沿機頭流道芯棒1和口模3的環(huán)隙擠出管坯，由芯棒軸9中通入壓縮空氣，將管坯吹脹成膜，調(diào)節(jié)螺釘5可調(diào)節(jié)管坯厚薄的均勻性。

圖4-4

芯棒式機頭

1—芯棒2—緩沖槽3—口模4—壓環(huán)

5—調(diào)節(jié)螺釘6—上機頭體7—機頸

8—緊固螺母9—芯棒軸10—下機頭體

第14頁/共45頁15芯棒式機頭結(jié)構(gòu)簡單，機頭內(nèi)部通道空隙小，存料少，熔體不易過熱分解，適用于加工聚氯乙烯等熱敏性塑料，僅有一條薄膜熔合線。但芯棒軸受側(cè)向壓力，會產(chǎn)生“偏中”現(xiàn)象，造成口模間隙偏移，出料不均，所以薄膜厚度不易控制均勻。

第15頁/共45頁16（2）十字形機頭

如圖2所示，其結(jié)構(gòu)類似于擠管機頭。在設(shè)計這種中心進料式機頭時，要注意分流器支架上的支承筋在不變形的前提下，數(shù)量盡可能少一些，寬度和長度也應(yīng)小一些，以減少接合線。為了消除接合線，可在支架上方開一道環(huán)形緩沖槽，并適當加長支承肋到出口的距離。圖2十字形機頭

1—口模2—分流器3—調(diào)節(jié)螺釘

4—通壓縮空氣管5—機頭體

（注意件2上端螺紋線，件5右端螺紋線）

第16頁/共45頁17十字形機頭的優(yōu)點是出料均勻，薄膜厚度易于控制。由于中心進料，芯棒不受側(cè)向力，因而沒有“偏中”現(xiàn)象。其缺點是因為有幾條支承筋，增加了薄膜的接合線；機頭內(nèi)部空腔大，存料多，不適合于容易分解的塑料第17頁/共45頁18

（3）螺旋式機頭

如圖3所示，熔體從機頭底部的進料口進入，通過螺旋芯棒7上的由若干個徑向分布孔所組成的星形分配器，分成2~8股料流，分別沿著各自的螺旋槽旋轉(zhuǎn)上升，并從切向流動逐漸過渡為軸向流動。至成型前的流道處匯合，然后經(jīng)緩沖槽均勻地從定型段擠出。這種機圖3螺旋式機頭

1—進料口2—通氣孔3—芯棒

4—流道5—緩沖槽6—調(diào)節(jié)螺釘7—口模

頭適合于加工流動性好而不易分解的塑料。

第18頁/共45頁19

（4）多層薄膜吹塑機頭

也稱復(fù)合吹塑機頭，是將同種（異色）或異種樹脂分別加入兩臺以上的擠出機，經(jīng)過同一個模具同時擠出，一次制成多色或多層薄膜。擠出的各熔融樹脂分別導入模內(nèi)各自的流路，這些層流于?？诙ㄐ蛥^(qū)進行匯合，如圖4圖4多層薄膜吹塑機頭

1、5、10—加熱圈2—口模3—芯棒4—調(diào)節(jié)螺釘

6—外芯模7—機頭過渡體8—中層芯模9—內(nèi)芯模所示。

第19頁/共45頁20在設(shè)計多層薄膜吹塑機頭時，一般要求機頭內(nèi)的料流達到相等的線速度。其次，對模內(nèi)復(fù)合機頭應(yīng)注意接合部件形狀，使之容易加工制造。另外，模外復(fù)合機頭往往帶有引入氧化性氣體通道，使兩層薄膜之間進行物理和化學的接合。第20頁/共45頁21三冷卻裝置為了使接近流動態(tài)的膜管固化定型、在牽引輥的壓力作用下不相互粘結(jié)，并盡可能縮短機頭與牽引輥之間的距離，必須對剛剛吹脹的膜管進行強制冷卻，冷卻介質(zhì)為空氣或水。第21頁/共45頁22風環(huán)是比較常用的冷卻裝置，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。

一般風環(huán)的進風口至少有3個，由鼓風機送來的空氣沿風環(huán)切線方向同時進入。風環(huán)上下各設(shè)一層擋板，對進入的空氣起緩沖和穩(wěn)壓作用，以保證風環(huán)口的風量均勻。

第22頁/共45頁23四牽引裝置擠出吹膜生產(chǎn)線上的牽引裝置由電動機驅(qū)動，通過減速箱帶動牽引鋼輥運動。牽引輥有兩根：一根是主動輥，為鋼輥；另一根是橡膠輥,為被動輥。橡膠輥工作時緊壓在主動鋼輥上，夾緊薄膜。它們牽引由成型模具口擠出，經(jīng)吹脹、冷卻固化的薄膜，輸送給卷取機。主動鋼輥的牽引轉(zhuǎn)動速度由擠出吹膜工藝條件來決定。在整個生產(chǎn)過程中，主動輥可按工藝條件要求無級調(diào)速，以滿足生產(chǎn)工藝要求，保證正常生產(chǎn)。

第23頁/共45頁24

組成裝置擠出吹塑薄膜生產(chǎn)線上的牽引裝置由電動機驅(qū)動，通過減速箱減速后帶動牽引鋼輥運動。

第24頁/共45頁25牽引輥有兩根：一個是主動輥，為輥；另一個是輥面包一層橡膠層的被動橡膠輥，牽引輥。

第25頁/共45頁26橡膠輥工作時緊壓在主動鋼輥上，夾緊薄膜。它們牽引由成型模具口擠出，經(jīng)吹脹、冷卻固化的薄膜，輸送給卷取機，主動鋼輥的牽引轉(zhuǎn)動速度由擠出吹膜工藝條件來決定。在整個生產(chǎn)過程中，主動輥可按工藝條件要求無級調(diào)速變化，以滿足生產(chǎn)工藝要求，保證正常生產(chǎn)。

第26頁/共45頁27對牽引輥的工作原理：

1、裝配后兩牽引輥面的接觸線應(yīng)與成型模具、風環(huán)和人字形夾板的中心線垂直并相交，以保證擠出模具口的膜泡管始終沿著一條中心線平穩(wěn)運行。

2、牽引輥距模具口的距離不能小于膜泡管直徑的3?5倍，以保證膜泡管的充分冷卻。

3、橡膠輥與鋼輥輥面的壓緊接觸力要均勻，牽引拉力在整個輥面上要相等，這能夠阻止泡管內(nèi)空氣泄漏。

4、牽引運行速度穩(wěn)定，可無級調(diào)速，且調(diào)速時能平穩(wěn)、平滑過渡。

5、在牽引輥和卷取輥之間應(yīng)加幾根導輥和展平輥，必要時應(yīng)加張力輥，以保證膜卷取捆平整，膜布松緊一致。

第27頁/共45頁28五卷曲裝置1中心卷取裝置中心卷取機在卷取軸上有一個大型驅(qū)動馬達，能輕松地調(diào)轉(zhuǎn)方向以卷繞共擠出的或加工過的薄膜。第28頁/共45頁292表面卷取裝置第29頁/共45頁30第三節(jié)吹塑薄膜成型工藝一成型工藝過程第30頁/共45頁31二成型工藝控制1工藝參數(shù)（1）溫度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)。第31頁/共45頁32（2）吹脹比橫向拉伸強度和橫向撕裂強度隨吹脹比增加而上升，縱向拉伸強度和縱向撕裂強度卻相對下降，兩裂強度在吹脹比大于3時趨于恒定。如果采用的吹脹比不同，隨吹脹比增加，縱向伸長率下降，而橫向變化不大。只有當機頭環(huán)形間隙增大時，橫向伸長率才開始上升。第32頁/共45頁33（3）拉伸比當加快牽引速度時，從模口出來的熔融樹脂的不規(guī)則料流，在冷卻固化前，不能得到充分緩和，光學性能較差，即使增加擠出速度，也不能避免薄膜透明度的下降。第33頁/共45頁34

在擠出速度一定時，若加快牽引速度，縱橫兩向強度不再均衡，而導致縱向強度上升，橫向強度下降。顯而易見，吹脹比和拉伸比分別為薄膜橫向膨脹的倍數(shù)與縱向拉伸倍數(shù)。若兩者同時加大，薄膜厚度就會減小，折徑卻變寬，反之亦然。所以吹脹比和拉伸比是決定薄膜最終尺寸和性能的兩個重要成型工藝參數(shù)。第34頁/共45頁35（4）薄膜冷卻吹塑薄膜的冷卻很重要，冷卻程度與制品質(zhì)量的關(guān)系很大。管泡自口模到牽引的運行時間一般大于1min（最長也不超過2.5min），在這么短的時間內(nèi)必須使管泡冷卻定型，否則，管泡在牽引輥的壓力作用下就會相互黏結(jié)，從而影響薄膜的質(zhì)量。吹脹過程中冷卻速度快慢影響泡形，薄膜的定向性隨泡形的不同亦有所不同第35頁/共45頁362工藝操作料斗上料

→

物料塑化擠出→吹脹牽引→風環(huán)冷卻→人字夾板→牽引輥牽引→電暈處理→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。第36頁/共45頁37三成型中的不正?，F(xiàn)象、原因及解決辦法1．薄膜透明度差

原因及方法：

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；適當提高擠出溫度，使樹脂能夠均勻塑化

②冷卻效果不佳，從而影響了薄膜的透明度；應(yīng)加大風量，提高冷卻效果。

③樹脂原料中的水分含量過大；需先對原料進行烘干處理

④牽引速度太快，薄膜冷卻不足。該適當降低牽引速度第37頁/共45頁382．薄膜出現(xiàn)皺折

原因及方法：

①薄膜厚度不均勻；調(diào)整薄膜的厚度，保證厚度均勻一致

②冷卻效果不夠；提高冷卻效果，保證薄膜能夠充分冷卻

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，適當降低吹脹比；

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；適當減小人字夾板的夾角

⑤牽引輥兩邊的壓力不一致，一邊高一邊低；調(diào)整牽引輥的壓力，保證薄膜受力均勻

⑥各導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。檢查各導向軸的軸線，并使之相互平行。第38頁/共45頁393．薄膜有霧狀水紋

原因及方法：

①擠出溫度偏低，樹脂塑化不良；調(diào)整擠出機的溫度設(shè)置，并適當提高擠出溫度。

②樹脂受潮，水分含量過高。將樹脂原料烘干，一般要求樹脂的含水量不能超過0.3％。第39頁/共45頁404．薄膜厚度不均勻

原因及方法：

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；調(diào)整機頭?？陂g隙，保證各處均勻一致；

②?？跍囟确植疾痪鶆颍懈哂械?，從而使吹塑后的薄膜薄厚不均；調(diào)整機頭?？跍囟?，使?？诓糠譁囟染鶆蛞恢?/p>

第40頁/共45頁41③冷卻風