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(diǎn)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(diǎn):

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(jī)頭直徑500毫米，用扁平機(jī)頭則需機(jī)頭寬度4200毫米，加工困難，造價(jià)高。

2薄膜經(jīng)牽伸和吹脹，機(jī)械強(qiáng)度有所提高。

3用直徑200毫米擠出機(jī)可生產(chǎn)寬達(dá)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(jī)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(jià)格低。第5頁/共45頁6吹塑法生產(chǎn)薄膜的缺點(diǎn)：（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(jì)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€(gè)領(lǐng)域中，吹塑薄膜只是塑料薄膜中的一個(gè)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(hù)膜。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用來育苗，保溫、保溫、防風(fēng)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(jī)頭，泡管在于機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)第13頁/共45頁14二吹膜機(jī)頭（1）芯棒式機(jī)頭

如圖1所示，來自擠出機(jī)的塑料熔體，通過機(jī)頸7到達(dá)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(jī)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(jī)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(jī)頭體7—機(jī)頸

8—緊固螺母9—芯棒軸10—下機(jī)頭體

第14頁/共45頁15芯棒式機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)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(jī)頭

如圖2所示，其結(jié)構(gòu)類似于擠管機(jī)頭。在設(shè)計(jì)這種中心進(jìn)料式機(jī)頭時(shí)，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(dāng)加長支承肋到出口的距離。圖2十字形機(jī)頭

1—口模2—分流器3—調(diào)節(jié)螺釘

4—通壓縮空氣管5—機(jī)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(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)是出料均勻，薄膜厚度易于控制。由于中心進(jìn)料，芯棒不受側(cè)向力，因而沒有“偏中”現(xiàn)象。其缺點(diǎn)是因?yàn)橛袔讞l支承筋，增加了薄膜的接合線；機(jī)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(jī)頭

如圖3所示，熔體從機(jī)頭底部的進(jìn)料口進(jìn)入，通過螺旋芯棒7上的由若干個(gè)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(jī)圖3螺旋式機(jī)頭

1—進(jìn)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(jī)頭

也稱復(fù)合吹塑機(jī)頭，是將同種（異色）或異種樹脂分別加入兩臺以上的擠出機(jī)，經(jīng)過同一個(gè)模具同時(shí)擠出，一次制成多色或多層薄膜。擠出的各熔融樹脂分別導(dǎo)入模內(nèi)各自的流路，這些層流于?？诙ㄐ蛥^(qū)進(jìn)行匯合，如圖4圖4多層薄膜吹塑機(jī)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(jī)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(jì)多層薄膜吹塑機(jī)頭時(shí)，一般要求機(jī)頭內(nèi)的料流達(dá)到相等的線速度。其次，對模內(nèi)復(fù)合機(jī)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(jī)頭往往帶有引入氧化性氣體通道，使兩層薄膜之間進(jìn)行物理和化學(xué)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(jī)頭與牽引輥之間的距離，必須對剛剛吹脹的膜管進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，冷卻介質(zhì)為空氣或水。第21頁/共45頁22風(fēng)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(fēng)環(huán)的進(jìn)風(fēng)口至少有3個(gè)，由鼓風(fēng)機(jī)送來的空氣沿風(fēng)環(huán)切線方向同時(shí)進(jìn)入。風(fēng)環(huán)上下各設(shè)一層擋板，對進(jìn)入的空氣起緩沖和穩(wěn)壓作用，以保證風(fēng)環(huán)口的風(fēng)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(jī)驅(qū)動，通過減速箱帶動牽引鋼輥運(yùn)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(shí)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(jī)。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(gè)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(jī)驅(qū)動，通過減速箱減速后帶動牽引鋼輥運(yùn)動。

第24頁/共45頁25牽引輥有兩根：一個(gè)是主動輥，為輥；另一個(gè)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(shí)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(jī)，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(gè)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(fēng)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(yùn)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(gè)輥面上要相等，這能夠阻止泡管內(nèi)空氣泄漏。

4、牽引運(yùn)行速度穩(wěn)定，可無級調(diào)速，且調(diào)速時(shí)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(dǎo)輥和展平輥，必要時(shí)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(jī)在卷取軸上有一個(gè)大型驅(qū)動馬達(dá)，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(shí)，擠出溫度一般控制在160℃～170℃之間，且必須保證機(jī)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(qiáng)度顯著下降；溫度過低，則樹脂塑化不良，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(qiáng)度和橫向撕裂強(qiáng)度隨吹脹比增加而上升，縱向拉伸強(qiáng)度和縱向撕裂強(qiáng)度卻相對下降，兩裂強(qiáng)度在吹脹比大于3時(shí)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(dāng)機(jī)頭環(huán)形間隙增大時(shí)，橫向伸長率才開始上升。第32頁/共45頁33（3）拉伸比當(dāng)加快牽引速度時(shí)，從?？诔鰜淼娜廴跇渲牟灰?guī)則料流，在冷卻固化前，不能得到充分緩和，光學(xué)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(shí)，若加快牽引速度，縱橫兩向強(qiáng)度不再均衡，而導(dǎo)致縱向強(qiáng)度上升，橫向強(qiáng)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(shí)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(gè)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(yùn)行時(shí)間一般大于1min（最長也不超過2.5min），在這么短的時(shí)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(fēng)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(qiáng)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(jìn)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(dāng)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(fēng)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(jìn)行烘干處理

④牽引速度太快，薄膜冷卻不足。該適當(dāng)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?cái)[動，容易出現(xiàn)皺折，適當(dāng)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(dāng)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(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。檢查各導(dǎo)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(jī)的溫度設(shè)置，并適當(dāng)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模口間隙的均勻性直接影響薄膜厚度的均勻性，如果?？陂g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(jī)頭?？陂g隙，保證各處均勻一致；

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；調(diào)整機(jī)頭模口溫度，使模口部分溫度均勻一致

第40頁/共45頁41③冷卻風(fēng)