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聚乙烯薄膜吹膜成型工藝
來源:
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作者:fcxzz8
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發(fā)布時(shí)間: 2014-10-21
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塑料薄膜是常見的一種塑料制品，它可以由壓延法、擠出法、吹塑等工藝方法生產(chǎn)，吹塑薄膜是將塑料原料通過擠出機(jī)把原料熔融擠成薄管，然后趁熱用壓縮空氣將它吹脹，經(jīng)冷卻定型后即得薄膜制品。
用吹塑工藝成型方法生產(chǎn)薄膜與其它工藝方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、收效快；
2、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，廠房造價(jià)低；
3、薄膜經(jīng)拉伸、吹脹，力學(xué)強(qiáng)度較高；
4、產(chǎn)品無邊料、廢料少、成本低；
5、輻度寬、焊縫少、易于制袋；
與其它成型工藝比其缺點(diǎn)如下：
1、薄膜厚度均勻度差；
2、生產(chǎn)線速度低，產(chǎn)量較低（對(duì)壓延而言）；
3、厚度一般在0.01∽0.25mm，折徑100-5000mm；
吹塑薄膜其主要用原料：LDPE、HDPE、LLDPE、EVA、PVC、PP、PS、PA等。
二、聚乙烯吹塑薄膜成型工藝
吹塑薄膜工藝流程，物料塑化擠出，形成管壞吹脹成型；冷卻、牽引、卷取。 在吹塑薄膜成型過程中，根據(jù)擠出和牽引方向的不同，可分為平吹、上吹、下吹三種，這是主要成型工藝也有特殊的吹塑法，如上擠上吹法。
1、平擠上吹法
該法是使用直角機(jī)頭，即機(jī)頭出料方向與擠出機(jī)垂直，擠出管壞向上，牽引至一定距離后，由人字板夾攏，所擠管狀由底部引入的壓縮空氣將它吹脹成泡管，并以壓縮空氣氣量多少來控制它的橫向尺寸，以牽引速度控制縱向尺寸，泡管經(jīng)冷卻定型就可以得到吹塑薄膜。 如圖所示。適用于上吹法的主要塑料品種有PVC、PE、PS、HDPE。
2、平擠下吹法
該法使用直角機(jī)頭，泡管從機(jī)頭下方引出的流程稱平擠下吹法，該法特別適宜于粘度小的原料及要求透明度高的塑料薄膜。如PP、PA、PVDC（偏二氯乙烯）。如下圖所示。
3、平擠平吹法
該法使用與擠出機(jī)螺桿同心的平直機(jī)頭，泡管與機(jī)頭中心線在同一水平面上的流程稱平擠平吹法，該法只適用于吹制小口徑薄膜的產(chǎn)品，如LDPE、PVC、PS膜，平吹法也適用于吹制熱收縮薄膜的生產(chǎn)。
以上三種工藝流程各有優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)比較于表 工藝流程 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 平擠上吹 泡管掛在冷卻管上，牽引穩(wěn)定 占地面積小，操作方便 易生產(chǎn)折徑大，厚度較厚的薄膜 要求廠房高、造價(jià)高 不適宜加工流動(dòng)性大的塑料 不利于薄膜冷卻，生產(chǎn)效率低 平擠下吹 有利于薄膜冷卻、生產(chǎn)效率較高 能加工流動(dòng)性較大的塑料 擠出機(jī)離地面較高，操作不方便 不宜生產(chǎn)較薄的薄膜 平擠平吹 機(jī)頭為中心式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、薄膜厚度較均勻 操作方便、引膜容易 吹脹比可以較大 不適宜加工相對(duì)密度大、折徑大的薄膜 占地面積大 泡管冷卻較慢，不適宜加工流動(dòng)性較大的塑料
三、 吹塑薄膜成型設(shè)備及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
吹塑設(shè)備一般采用單螺桿擠出機(jī)，從工藝可知，吹塑薄膜成型的主要設(shè)備有擠出機(jī)、機(jī)頭、冷卻風(fēng)環(huán)、牽引和卷取。
1、擠出機(jī)：
一般使用單螺桿擠出機(jī)、螺桿直徑Ф45-120mm，Ф的大小由薄膜厚度和折徑大小決定。產(chǎn)量受冷卻和牽引兩速度影響，薄膜窄的用小型擠出機(jī)，薄膜厚而寬的用大型擠出機(jī)。
擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括：傳動(dòng)裝置、加料裝置、機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭和口模等部分。 擠出機(jī)的好壞，關(guān)鍵在于螺桿結(jié)構(gòu)和螺桿的長(zhǎng)徑比。
螺桿結(jié)構(gòu)有漸變螺桿，突變螺桿、帶混煉圖的螺桿。對(duì)于PE這三種螺桿均適用，帶有混煉圖的螺桿效果為佳。 螺桿的長(zhǎng)徑比，過去由于受機(jī)械加工的限制，螺桿的長(zhǎng)徑比較短，它對(duì)于塑料的塑化受到影響，一是產(chǎn)量不高，二是質(zhì)量不好，現(xiàn)在長(zhǎng)徑比發(fā)展到30：1以上，長(zhǎng)徑比長(zhǎng)，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)，產(chǎn)量高，質(zhì)量好，長(zhǎng)徑比宜在25以上為佳。 螺桿熱處理的好使用壽命長(zhǎng)，最好是38CrMnAI，經(jīng)氮化處理。 擠出機(jī)的生產(chǎn)能力與螺桿的直徑大小成正比 擠出機(jī)的生產(chǎn)能力與擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比 擠出機(jī)的生產(chǎn)能力與料筒和螺桿的間隙成反比，間隙應(yīng)在0.25mm以下為好。
螺桿直徑與擠出量，薄膜折徑及動(dòng)力的關(guān)系省標(biāo)
螺桿直徑mm 最大擠出量kg/h 吹膜折徑mm 動(dòng)力（HP） 機(jī)身加熱量kw M1=0.2-1.0重包裝料 M1=1.0-8輕包裝料 30 5 50-300 3 2 2 45 10 100-500 7.5 3 4 50 20 400-900 10 5 6 65 30 500-1000 20 7.5 9 90 50 700-1200 30 15 24 120 100 -2500 75 25 36 150 150 -3000 100 40 54
國(guó)外 螺桿直徑 mm 最大擠出量 kg/h 吹膜折徑 mm 動(dòng)力（HP） 機(jī)身加熱量 kw M1=0.2-1.0 重包裝料 M1=1.0-8 輕包裝料 40 15-25 45 15-25 5-10 50 30-40 10-20 65 45-75 20-40 90 100-180 50-100
2、機(jī)頭和口模 用于吹塑薄膜的機(jī)頭類型主要有轉(zhuǎn)向式直角型和水平方向的直通型兩大類。 直角型又分為芯棒式、螺旋芯棒式、蓮花瓣式、旋轉(zhuǎn)式等幾種。 直通型又分為水平式和直角式兩種，該類特別適合熔體粘度較大和熱敏性塑料。
2.1 芯棒式機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)頭內(nèi)存料少，不易過熱分解，適宜加工PVC，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易制造，操作方便，只有一條合縫線；缺點(diǎn)：芯棒易產(chǎn)生偏中，使直角拐彎處料流緩慢，易產(chǎn)生薄膜厚薄不均。
2.2 螺旋芯棒式機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度好、穩(wěn)定，不易傾斜偏中，薄膜厚薄均勻；缺點(diǎn)：體積大，設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致薄膜合縫線多，易降低薄膜的力學(xué)強(qiáng)度。
2.3 蓮花瓣式機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，造價(jià)底，易操作清理；缺點(diǎn)：合縫線多，易降低制品強(qiáng)度。
2.4 中心進(jìn)料機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：薄膜厚度較均勻，不易產(chǎn)生偏中現(xiàn)象，適合加工PE、PP、PA；缺點(diǎn)：機(jī)關(guān)內(nèi)存料多，合縫線多，操作不方便。
2.5 旋轉(zhuǎn)機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：薄膜厚度均勻，不易產(chǎn)生偏中現(xiàn)象，可使局部不超標(biāo)的部位的薄膜，分散卷于軸卷上，使卷曲的薄膜平整，便于印刷，質(zhì)量高；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)高一點(diǎn)。
3.1 模頭間隙和膜厚之間的關(guān)系 口模間隙mm 膜厚mm 0.5-0.75 0.075以下 0.75-1.25 0.075-0.3 注：上表模頭間隙對(duì)生產(chǎn)LDPE而言，對(duì)于生產(chǎn)HDPE則間隙要大些。
3.3 模頭直徑、膜管折徑、吹脹比查對(duì)表 吹脹比為膜泡直徑與模頭直徑之比，對(duì)于LDPE膜，以控制在1：2.5左右為好。 吹脹比--膜管口徑與機(jī)頭口徑之比 δ=h/rb 即r=h/δb r--吹脹度 δ--薄膜厚度 h--口模間隙 b--為牽伸速度 折疊寬度=DΠ/2
3.4 模頭電熱量，視模頭體積大小而定，一般要求為CM2為2-3WV。
3.5 吹脹比一般控制在一定范圍內(nèi)，吹脹比過小產(chǎn)品縱橫向強(qiáng)度不均勻，吹脹比過大，難易操作，產(chǎn)品厚薄勻勻度難易控制 對(duì)LDPE而言，一般控制在1.5-2.5為宜 對(duì)HDPE一般控制在3-5之間為宜 對(duì)PP膜，控制在1.5-2.5之間為宜 對(duì)PA膜，控制在1.5-2.5之間為宜 對(duì)PVC膜，控制在1.5-3之間為宜
用吹塑工藝成型方法生產(chǎn)薄膜與其它工藝方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、收效快；
2、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，廠房造價(jià)低；
3、薄膜經(jīng)拉伸、吹脹，力學(xué)強(qiáng)度較高；
4、產(chǎn)品無邊料、廢料少、成本低；
5、輻度寬、焊縫少、易于制袋；
與其它成型工藝比其缺點(diǎn)如下：
1、薄膜厚度均勻度差；
2、生產(chǎn)線速度低，產(chǎn)量較低（對(duì)壓延而言）；
3、厚度一般在0.01∽0.25mm，折徑100-5000mm；
吹塑薄膜其主要用原料：LDPE、HDPE、LLDPE、EVA、PVC、PP、PS、PA等。
二、聚乙烯吹塑薄膜成型工藝
吹塑薄膜工藝流程，物料塑化擠出，形成管壞吹脹成型；冷卻、牽引、卷取。 在吹塑薄膜成型過程中，根據(jù)擠出和牽引方向的不同，可分為平吹、上吹、下吹三種，這是主要成型工藝也有特殊的吹塑法，如上擠上吹法。
1、平擠上吹法
該法是使用直角機(jī)頭，即機(jī)頭出料方向與擠出機(jī)垂直，擠出管壞向上，牽引至一定距離后，由人字板夾攏，所擠管狀由底部引入的壓縮空氣將它吹脹成泡管，并以壓縮空氣氣量多少來控制它的橫向尺寸，以牽引速度控制縱向尺寸，泡管經(jīng)冷卻定型就可以得到吹塑薄膜。 如圖所示。適用于上吹法的主要塑料品種有PVC、PE、PS、HDPE。
2、平擠下吹法
該法使用直角機(jī)頭，泡管從機(jī)頭下方引出的流程稱平擠下吹法，該法特別適宜于粘度小的原料及要求透明度高的塑料薄膜。如PP、PA、PVDC（偏二氯乙烯）。如下圖所示。
3、平擠平吹法
該法使用與擠出機(jī)螺桿同心的平直機(jī)頭，泡管與機(jī)頭中心線在同一水平面上的流程稱平擠平吹法，該法只適用于吹制小口徑薄膜的產(chǎn)品，如LDPE、PVC、PS膜，平吹法也適用于吹制熱收縮薄膜的生產(chǎn)。
以上三種工藝流程各有優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)比較于表 工藝流程 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 平擠上吹 泡管掛在冷卻管上，牽引穩(wěn)定 占地面積小，操作方便 易生產(chǎn)折徑大，厚度較厚的薄膜 要求廠房高、造價(jià)高 不適宜加工流動(dòng)性大的塑料 不利于薄膜冷卻，生產(chǎn)效率低 平擠下吹 有利于薄膜冷卻、生產(chǎn)效率較高 能加工流動(dòng)性較大的塑料 擠出機(jī)離地面較高，操作不方便 不宜生產(chǎn)較薄的薄膜 平擠平吹 機(jī)頭為中心式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、薄膜厚度較均勻 操作方便、引膜容易 吹脹比可以較大 不適宜加工相對(duì)密度大、折徑大的薄膜 占地面積大 泡管冷卻較慢，不適宜加工流動(dòng)性較大的塑料
三、 吹塑薄膜成型設(shè)備及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
吹塑設(shè)備一般采用單螺桿擠出機(jī)，從工藝可知，吹塑薄膜成型的主要設(shè)備有擠出機(jī)、機(jī)頭、冷卻風(fēng)環(huán)、牽引和卷取。
1、擠出機(jī)：
一般使用單螺桿擠出機(jī)、螺桿直徑Ф45-120mm，Ф的大小由薄膜厚度和折徑大小決定。產(chǎn)量受冷卻和牽引兩速度影響，薄膜窄的用小型擠出機(jī)，薄膜厚而寬的用大型擠出機(jī)。
擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括：傳動(dòng)裝置、加料裝置、機(jī)筒、螺桿、機(jī)頭和口模等部分。 擠出機(jī)的好壞，關(guān)鍵在于螺桿結(jié)構(gòu)和螺桿的長(zhǎng)徑比。
螺桿結(jié)構(gòu)有漸變螺桿，突變螺桿、帶混煉圖的螺桿。對(duì)于PE這三種螺桿均適用，帶有混煉圖的螺桿效果為佳。 螺桿的長(zhǎng)徑比，過去由于受機(jī)械加工的限制，螺桿的長(zhǎng)徑比較短，它對(duì)于塑料的塑化受到影響，一是產(chǎn)量不高，二是質(zhì)量不好，現(xiàn)在長(zhǎng)徑比發(fā)展到30：1以上，長(zhǎng)徑比長(zhǎng)，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)，產(chǎn)量高，質(zhì)量好，長(zhǎng)徑比宜在25以上為佳。 螺桿熱處理的好使用壽命長(zhǎng)，最好是38CrMnAI，經(jīng)氮化處理。 擠出機(jī)的生產(chǎn)能力與螺桿的直徑大小成正比 擠出機(jī)的生產(chǎn)能力與擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比 擠出機(jī)的生產(chǎn)能力與料筒和螺桿的間隙成反比，間隙應(yīng)在0.25mm以下為好。
螺桿直徑與擠出量，薄膜折徑及動(dòng)力的關(guān)系省標(biāo)
螺桿直徑mm 最大擠出量kg/h 吹膜折徑mm 動(dòng)力（HP） 機(jī)身加熱量kw M1=0.2-1.0重包裝料 M1=1.0-8輕包裝料 30 5 50-300 3 2 2 45 10 100-500 7.5 3 4 50 20 400-900 10 5 6 65 30 500-1000 20 7.5 9 90 50 700-1200 30 15 24 120 100 -2500 75 25 36 150 150 -3000 100 40 54
國(guó)外 螺桿直徑 mm 最大擠出量 kg/h 吹膜折徑 mm 動(dòng)力（HP） 機(jī)身加熱量 kw M1=0.2-1.0 重包裝料 M1=1.0-8 輕包裝料 40 15-25 45 15-25 5-10 50 30-40 10-20 65 45-75 20-40 90 100-180 50-100
2、機(jī)頭和口模 用于吹塑薄膜的機(jī)頭類型主要有轉(zhuǎn)向式直角型和水平方向的直通型兩大類。 直角型又分為芯棒式、螺旋芯棒式、蓮花瓣式、旋轉(zhuǎn)式等幾種。 直通型又分為水平式和直角式兩種，該類特別適合熔體粘度較大和熱敏性塑料。
2.1 芯棒式機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)頭內(nèi)存料少，不易過熱分解，適宜加工PVC，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易制造，操作方便，只有一條合縫線；缺點(diǎn)：芯棒易產(chǎn)生偏中，使直角拐彎處料流緩慢，易產(chǎn)生薄膜厚薄不均。
2.2 螺旋芯棒式機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度好、穩(wěn)定，不易傾斜偏中，薄膜厚薄均勻；缺點(diǎn)：體積大，設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致薄膜合縫線多，易降低薄膜的力學(xué)強(qiáng)度。
2.3 蓮花瓣式機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，造價(jià)底，易操作清理；缺點(diǎn)：合縫線多，易降低制品強(qiáng)度。
2.4 中心進(jìn)料機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：薄膜厚度較均勻，不易產(chǎn)生偏中現(xiàn)象，適合加工PE、PP、PA；缺點(diǎn)：機(jī)關(guān)內(nèi)存料多，合縫線多，操作不方便。
2.5 旋轉(zhuǎn)機(jī)頭 優(yōu)點(diǎn)：薄膜厚度均勻，不易產(chǎn)生偏中現(xiàn)象，可使局部不超標(biāo)的部位的薄膜，分散卷于軸卷上，使卷曲的薄膜平整，便于印刷，質(zhì)量高；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)高一點(diǎn)。
3.1 模頭間隙和膜厚之間的關(guān)系 口模間隙mm 膜厚mm 0.5-0.75 0.075以下 0.75-1.25 0.075-0.3 注：上表模頭間隙對(duì)生產(chǎn)LDPE而言，對(duì)于生產(chǎn)HDPE則間隙要大些。
3.3 模頭直徑、膜管折徑、吹脹比查對(duì)表 吹脹比為膜泡直徑與模頭直徑之比，對(duì)于LDPE膜，以控制在1：2.5左右為好。 吹脹比--膜管口徑與機(jī)頭口徑之比 δ=h/rb 即r=h/δb r--吹脹度 δ--薄膜厚度 h--口模間隙 b--為牽伸速度 折疊寬度=DΠ/2
3.4 模頭電熱量，視模頭體積大小而定，一般要求為CM2為2-3WV。
3.5 吹脹比一般控制在一定范圍內(nèi)，吹脹比過小產(chǎn)品縱橫向強(qiáng)度不均勻，吹脹比過大，難易操作，產(chǎn)品厚薄勻勻度難易控制 對(duì)LDPE而言，一般控制在1.5-2.5為宜 對(duì)HDPE一般控制在3-5之間為宜 對(duì)PP膜，控制在1.5-2.5之間為宜 對(duì)PA膜，控制在1.5-2.5之間為宜 對(duì)PVC膜，控制在1.5-3之間為宜
