挤出吹塑薄膜

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1、挤出吹塑薄膜1第一节 概述 塑料薄膜：一般情况下，厚度在0.252mm之间的称为片材厚度在2mm以上的称为板材厚度在0.25mm以下的称为薄膜2 塑料薄膜的生产方式 两大类压延法和挤出法， 其中 挤出法中又分为挤出吹塑、挤出拉伸和挤 出流延。 目前最广泛使用的生产工艺有挤 出吹塑、挤出拉伸和挤出流延，尤其是聚 烯烃薄膜，而压延法主要用于一些聚氯乙 烯薄膜的生产。3 在挤出吹塑、挤出拉伸和挤出流延中，由 于挤出吹塑设备的整体制造技术的不断提 高以及相对于拉伸和流延设备而言低得多 的，本应用在不断增多。4一 吹塑薄膜的特点和原材料 吹塑法生产薄膜已有近二十年的历史，它 有以下优点:1 设备简单，投

2、资少，收效快。如生产幅 宽4米的薄膜，用吹塑法机头直径500毫米 ，用扁平机头则需机头宽度4200毫米，加 工困难，造价高。2 薄膜经牵伸和吹胀，机械强度有所提高 。3 用直径200毫米挤出机可生产宽达10米 以上的宽幅薄膜。5 4 无边料，废料少，成本低。用扁平机头 挤出法生产薄膜两端边缘料需切除。5 成品为圆筒形，用于包装可省去一道焊 接工序，宽幅薄膜用于农业，不需焊接， 没有焊缝，深受广大贫下中农的欢迎。6 操作简单，产品价格低。 6 吹塑法生产薄膜的缺点： （1）薄膜厚度均匀性较差。（2）因受冷却限制，卷取线速度一般不 超过10米/分，产量不够高。因此，吹塑设备工艺设计及操作控制的 关

3、键是如何提高薄膜厚度均匀性和提高生 产线速度。7 吹塑薄膜的原料主要有： 聚氯乙烯(软质、硬质) 聚偏二氯乙烯 聚乙烯(高压、低压) 聚丙烯 聚苯乙烯 聚酰胺等。 目前还发展了乙烯一醋酸乙烯(EVA)薄膜、多 层复合薄膜等新品种 8二 塑料薄膜的用途 塑料薄膜广泛用在工业、农业和国防工业 及人们日常生活的各个领域中，吹塑薄膜 只是塑料薄膜中的一个品种。9 它在轻工、化工、食品和纺织布业制品包 装中，用作防潮，防尘防腐蚀的保护膜。 在农业生产中，用来育苗，保温、保温、 防风和防止虫害，对提高农作物的产量有 很大帮助 10三 吹塑薄膜的成型方法 1 平挤平吹法 使用水平式机头，泡管在于机头中心线

4、的同一水平面上形成。此法结构简单，安 装、操作方便，一般用于小口径薄膜的吹 塑成型 112 平挤上吹法 使用直角式机头，出料方向与挤出方向 垂直，管坯向上挤出，并被牵引一段距离 后被夹住，压缩空气自坯料底部向上吹， 成型薄膜制品 12平挤下吹法 使用直角式机头，出料方向与挤出方向 垂直，但与平挤上吹法相反，此法中，管 坯向下挤出，并被牵引一段距离后被夹住 ，压缩空气自坯料顶部向下吹，成型薄膜 制品 13第二节 吹塑薄膜的成型设备 一 挤出机14二 吹膜机头（1）芯棒式机头 如图1所示，来自挤出 机的塑料熔体，通过机颈7 到达芯棒轴9转向90，分 成两股料流沿芯棒轴线流动， 在其末端尖处汇合后，

5、沿机 头流道芯棒1和口模3的环隙 挤出管坯，由芯棒轴9中通入 压缩空气，将管坯吹胀成膜， 调节螺钉5可调节管坯厚薄的 均匀性。 图4-4 芯棒式机头 1芯棒 2缓冲槽 3口模 4压环 5调节螺钉 6上机头体 7机颈 8紧固螺母 9芯棒轴 10下机头体 15 芯棒式机头结构简单，机头内部通道空隙 小，存料少，熔体不易过热分解，适用于 加工聚氯乙烯等热敏性塑料，仅有一条薄 膜熔合线。但芯棒轴受侧向压力，会产生“ 偏中”现象，造成口模间隙偏移，出料不均 ，所以薄膜厚度不易控制均匀。 16 （2）十字形机头 如图2所示，其结构类似于挤管机头。 在设计这种中心进料式机头时，要 注意分流器支架上的支承筋在

6、不变 形的前提下，数量尽可能少一些， 宽度和长度也应小一些，以减少接 合线。为了消除接合线，可在支架 上方开一道环形缓冲槽，并适当加长 支承肋到出口的距离。 图2 十字形机头 1口模 2分流器 3调节螺钉 4通压缩空气管 5机头体 （注意件2上端螺纹线，件5右端螺纹线） 17 十字形机头的优点是出料均匀，薄膜厚度 易于控制。由于中心进料，芯棒不受侧向 力，因而没有“偏中”现象。其缺点是因为有 几条支承筋，增加了薄膜的接合线；机头 内部空腔大，存料多，不适合于容易分解 的塑料 18 （3）螺旋式机头 如图3所示，熔体从机头底部 的进料口进入，通过螺旋芯棒7 上的由若干个径向分布孔所组成 的星形分

7、配器，分成28股料流， 分别沿着各自的螺旋槽旋转上升， 并从切向流动逐渐过渡为轴向流动。 至成型前的流道处汇合，然后经缓 冲槽均匀地从定型段挤出。这种机 图3 螺旋式机头 1进料口 2通气孔 3芯棒 4流道 5缓冲槽 6调节螺钉 7口模 头适合于加工流动性好而不易分解的塑料。 19 （4）多层薄膜吹塑机头 也称复合吹塑机头，是将同种 （异色）或异种树脂分别加入两 台以上的挤出机，经过同一个模 具同时挤出，一次制成多色或多 层薄膜。挤出的各熔融树脂分别 导入模内各自的流路，这些层流 于模口定型区进行汇合，如图4 图4 多层薄膜吹塑机头 1、5、10加热圈 2口模 3芯棒 4调节螺钉 6外芯模 7

8、机头过渡体 8中层芯模 9内芯模 所示。 20 在设计多层薄膜吹塑机头时，一般要求机 头内的料流达到相等的线速度。其次，对 模内复合机头应注意接合部件形状，使之 容易加工制造。另外，模外复合机头往往 带有引入氧化性气体通道，使两层薄膜之 间进行物理和化学的接合。 21三 冷却装置 为了使接近流动态的膜管固化定型、在牵 引辊的压力作用下不相互粘结，并尽可能 缩短机头与牵引辊之间的距离，必须对刚 刚吹胀的膜管进行强制冷却，冷却介质为 空气或水。 22 风环是比较常用的冷却装置，其结构如图5所示。 一般风环的进风口至少有3个， 由鼓风机送来的空气沿风环切线 方向同时进入。风环上下各设一 层挡板，对进

9、入的空气起缓冲和 稳压作用，以保证风环口的风量 均匀。 23四 牵引装置 挤出吹膜生产线上的牵引装置由电动机驱动，通 过减速箱带动牵引钢辊运动。牵引辊有两根：一 根是主动辊，为钢辊；另一根是橡胶辊,为被动辊 。橡胶辊工作时紧压在主动钢辊上，夹紧薄膜。 它们牵引由成型模具口挤出，经吹胀、冷却固化 的薄膜，输送给卷取机。主动钢辊的牵引转动速 度由挤出吹膜工艺条件来决定。在整个生产过程 中，主动辊可按工艺条件要求无级调速，以满足 生产工艺要求，保证正常生产。24 组成装置挤出吹塑薄膜生产线上的牵引装 置由电动机驱动，通过减速箱减速后带动 牵引钢辊运动。25 牵引辊有两根：一个是主动辊，为辊；另 一个

10、是辊面包一层橡胶层的被动橡胶辊， 牵引辊。26 橡胶辊工作时紧压在主动钢辊上，夹紧薄 膜。它们牵引由成型模具口挤出，经吹胀 、冷却固化的薄膜，输送给卷取机，主动 钢辊的牵引转动速度由挤出吹膜工艺条件 来决定。在整个生产过程中，主动辊可按 工艺条件要求无级调速变化，以满足生产 工艺要求，保证正常生产。27对牵引辊的工作原理：1、装配后两牵引辊面的接触线应与成型模具、风环和人字形夹板 的中心线垂直并相交，以保证挤出模具口的膜泡管始终沿着一条中心 线平稳运行。2、牵引辊距模具口的距离不能小于膜泡管直径的3?5倍，以保证膜 泡管的充分冷却。3、橡胶辊与钢辊辊面的压紧接触力要均匀，牵引拉力在整个辊面 上

11、要相等，这能够阻止泡管内空气泄漏。4、牵引运行速度稳定，可无级调速，且调速时能平稳、平滑过渡 。5、在牵引辊和卷取辊之间应加几根导辊和展平辊，必要时应加张 力辊，以保证膜卷取捆平整，膜布松紧一致。 28五 卷曲装置 1 中心卷取装置 中心卷取机在卷取轴上有一个大型驱动 马达，能轻松地调转方向以卷绕共挤出的 或加工过的薄膜。 29 2 表面卷取装置30第三节 吹塑薄膜成型工艺 一 成型工艺过程31二 成型工艺控制 1 工艺参数 （1）温度控制 吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜时，挤出温度一般 控制在160170之间，且必须保证机头温度 均匀，挤出温度过高，树脂容易分解，且薄膜发 脆，尤其使纵向拉

12、伸强度显著下降；温度过低， 则树脂塑化不良，不能圆滑地进行膨胀拉伸，薄 膜的拉伸强度较低，且表面 的光泽性和透明度差 ，甚至出现像木材年轮般的花纹以 及未熔化的晶 核(鱼眼)。 32 （2）吹胀比 横向拉伸强度和横向撕裂强度随吹胀比增 加而上升，纵向拉伸强度和纵向撕裂强度 却相对 下降，两裂强度在吹胀比大于3时趋 于恒定。如果采用的吹胀比不同，随吹胀 比增加，纵向伸长率下降，而横向变化不 大。只有当机头环形间隙增大时，横向伸 长率才开始上升。 33 （3）拉伸比 当加快牵引速度时，从模口出来的熔融 树脂的不规则料流，在冷却固化前，不能 得到充分缓和，光学性能较差，即使增加 挤出速度，也不能避免

13、薄膜透明度的下降 。 34 在挤出速度一定时，若加快牵引速度，纵 横两向强度不再均衡，而导致纵向强度上 升，横向强度下降 。 显而易见，吹胀比和 拉伸比分别为薄膜横向膨胀的倍数与纵向 拉伸倍数。若两者同时加大，薄膜厚度就 会减小，折径却变宽，反之亦然。所以吹 胀比和拉伸比是决定薄膜最终尺寸和性能 的两个重要成型工艺参数。 35 （4）薄膜冷却 吹塑薄膜的冷却很重要，冷却程度与制品 质量的关系很大。管泡自口模到牵引的运 行时间一般大于1min（最长也不超过 2.5min），在这么短的时间内必须使管泡 冷却定型，否则，管泡在牵引辊的压力作 用下就会相互黏结，从而影响薄膜的质量 。 吹胀过程中冷却速度快慢影响泡形，薄 膜的定向性随泡形的不同亦有所不同 362 工艺操作 料斗上料 物料塑化挤出吹胀牵引风 环冷却人字夹板牵引辊牵引电晕处 理薄膜收卷 但是，值得指出的是，吹塑薄膜的性能 跟生产工艺参数有着很大的关系，因此， 在吹膜过程中，必须要加强对工艺参数的 控制，规范工艺操作，保证生产的顺利进 行，并获得高质量的薄膜产品。37三 成型中的不正常现象、原因及解 决办法 1薄膜透明度差 原因及方法：挤出温度偏低，树脂塑化不良，造成吹塑后 薄膜的透明性较差；适当提高挤出温度，使树脂 能够均匀塑化冷却效果不佳，从而影响了薄膜的透明度； 应加大风量，提高冷却效果。树脂原料中的水分含量过大；