聚乙烯薄膜吹膜成型工艺

优胜编程龚老师

聚乙烯薄膜吹膜成型工艺



塑料薄膜是常见的一种塑料制品，它可以由压延法、挤出法、吹塑等工艺方法生产，吹塑薄膜是将塑料原料通过挤出机把原料熔融挤成薄管，然后趁热用压缩空气将它吹胀，经冷却定型后即得薄膜制品。
　　用吹塑工艺成型方法生产薄膜与其它工艺方法具有以下优点：
　　1、设备简单、投资少、收效快;
　　2、设备结构紧凑，占地面积小，厂房造价低;
　　3、薄膜经拉伸、吹胀，力学强度较高;
　　4、产品无边料、废料少、成本低;
　　5、辐度宽、焊缝少、易于制袋;
　　与其它成型工艺比其缺点如下：
　　1、薄膜厚度均匀度差;
　　2、生产线速度低，产量较低(对压延而言);
　　3、厚度一般在0.01∽0.25mm，折径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艺
　　吹塑薄膜工艺流程，物料塑化挤出，形成管坏吹胀成型;冷却、牵引、卷取。 在吹塑薄膜成型过程中，根据挤出和牵引方向的不同，可分为平吹、上吹、下吹三种，这是主要成型工艺也有特殊的吹塑法，如上挤上吹法。
　　1、平挤上吹法
　　该法是使用直角机头，即机头出料方向与挤出机垂直，挤出管坏向上，牵引至一定距离后，由人字板夹拢，所挤管状由底部引入的压缩空气将它吹胀成泡管，并以压缩空气气量多少来控制它的横向尺寸，以牵引速度控制纵向尺寸，泡管经冷却定型就可以得到吹塑薄膜。 如图所示。适用于上吹法的主要塑料品种有PVC、PE、PS、HDPE。

　　2、平挤下吹法
　　该法使用直角机头，泡管从机头下方引出的流程称平挤下吹法，该法特别适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)。如下图所示。

　　3、平挤平吹法
　　该法使用与挤出机螺杆同心的平直机头，泡管与机头中心线在同一水平面上的流程称平挤平吹法，该法只适用于吹制小口径薄膜的产品，如LDPE、PVC、PS膜，平吹法也适用于吹制热收缩薄膜的生产。

　　以上三种工艺流程各有优缺点，现比较于表 工艺流程 优 点 缺 点 平挤上吹 泡管挂在冷却管上，牵引稳定 占地面积小，操作方便 易生产折径大，厚度较厚的薄膜 要求厂房高、造价高 不适宜加工流动性大的塑料 不利于薄膜冷却，生产效率低 平挤下吹 有利于薄膜冷却、生产效率较高 能加工流动性较大的塑料 挤出机离地面较高，操作不方便 不宜生产较薄的薄膜 平挤平吹 机头为中心式、结构简单、薄膜厚度较均匀 操作方便、引膜容易 吹胀比可以较大 不适宜加工相对密度大、折径大的薄膜 占地面积大 泡管冷却较慢，不适宜加工流动性较大的塑料

　　三、 吹塑薄膜成型设备及结构特点
　　吹塑设备一般采用单螺杆挤出机，从工艺可知，吹塑薄膜成型的主要设备有挤出机、机头、冷却风环、牵引和卷取。
　　1、挤出机：
　　一般使用单螺杆挤出机、螺杆直径Ф45-120mm，Ф的大小由薄膜厚度和折径大小决定。产量受冷却和牵引两速度影响，薄膜窄的用小型挤出机，薄膜厚而宽的用大型挤出机。
　　挤出机的基本结构包括：传动装置、加料装置、机筒、螺杆、机头和口模等部分。 挤出机的好坏，关键在于螺杆结构和螺杆的长径比。
　　螺杆结构有渐变螺杆，突变螺杆、带混炼图的螺杆。对于PE这三种螺杆均适用，带有混炼图的螺杆效果为佳。 螺杆的长径比，过去由于受机械加工的限制，螺杆的长径比较短，它对于塑料的塑化受到影响，一是产量不高，二是质量不好，现在长径比发展到30：1以上，长径比长，对于产品生产，产量高，质量好，长径比宜在25以上为佳。 螺杆热处理的好使用寿命长，最好是38CrMnAI，经氮化处理。 挤出机的生产能力与螺杆的直径大小成正比 挤出机的生产能力与挤出机的转速成正比 挤出机的生产能力与料筒和螺杆的间隙成反比，间隙应在0.25mm以下为好。
　　螺杆直径与挤出量，薄膜折径及动力的关系省标
　　螺杆直径mm 最大挤出量kg/h 吹膜折径mm 动力(HP) 机身加热量kw M1=0.2-1.0重包装料 M1=1.0-8轻包装料 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
　　国外 螺杆直径 mm 最大挤出量 kg/h 吹膜折径 mm 动力(HP) 机身加热量 kw M1=0.2-1.0 重包装料 M1=1.0-8 轻包装料 40 15-25 　 　 　 　 45 15-25 　 　 5-10 　 50 30-40 　 　 10-20 　 65 45-75 　 　 20-40 　 90 100-180 　 　 50-100
　　2、机头和口模 用于吹塑薄膜的机头类型主要有转向式直角型和水平方向的直通型两大类。 直角型又分为芯棒式、螺旋芯棒式、莲花瓣式、旋转式等几种。 直通型又分为水平式和直角式两种，该类特别适合熔体粘度较大和热敏性塑料。
　　2.1 芯棒式机头 优点：机头内存料少，不易过热分解，适宜加工PVC，结构简单，易制造，操作方便，只有一条合缝线;缺点：芯棒易产生偏中，使直角拐弯处料流缓慢，易产生薄膜厚薄不均。
　　2.2 螺旋芯棒式机头 优点：机械强度好、稳定，不易倾斜偏中，薄膜厚薄均匀;缺点：体积大，设计不合理，导致薄膜合缝线多，易降低薄膜的力学强度。
　　2.3 莲花瓣式机头 优点：结构简单，加工方便，造价底，易操作清理;缺点：合缝线多，易降低制品强度。
　　2.4 中心进料机头 优点：薄膜厚度较均匀，不易产生偏中现象，适合加工PE、PP、PA;缺点：机关内存料多，合缝线多，操作不方便。
　　2.5 旋转机头 优点：薄膜厚度均匀，不易产生偏中现象，可使局部不超标的部位的薄膜，分散卷于轴卷上，使卷曲的薄膜平整，便于印刷，质量高;缺点：结构较复杂，造价高一点。
　　3.1 模头间隙和膜厚之间的关系 口模间隙mm 膜厚mm 0.5-0.75 0.075以下 0.75-1.25 0.075-0.3 注：上表模头间隙对生产LDPE而言，对于生产HDPE则间隙要大些。
　　3.2 模头直径与膜管折径以及吹胀比的关系如图示 模头直径、膜管折径、吹胀比查对表 直径m/m 　 300 1.1 1.3 1.6 1.9 2.2 2.4 2.7 2.9 3.2 3.5 3.7 4.0 250 1.3 1.6 1.9 2.0 2.5 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 4.5 4.8 200 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.9 4.4 4.8 5.2 5.7 6.0 150 1.1 1.6 2.1 2.7 3.2 3.7 4.2 4.8 5.3 5.8 100 1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 75 1.1 2.1 3.2 4.2 5.3 50 1.6 3.2 4.8 　 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 折平宽度(英寸) 1英寸=25.4m/m 注：线左边适合吹制LDPE;线右边适合吹制HDPE。
　　3.3 模头直径、膜管折径、吹胀比查对表 吹胀比为膜泡直径与模头直径之比，对于LDPE膜，以控制在1：2.5左右为好。 吹胀比--膜管口径与机头口径之比 δ=h/rb 即r=h/δb r--吹胀度 δ--薄膜厚度 h--口模间隙 b--为牵伸速度 折叠宽度=DΠ/2
　　3.4 模头电热量，视模头体积大小而定，一般要求为CM2为2-3WV。
　　3.5 吹胀比一般控制在一定范围内，吹胀比过小产品纵横向强度不均匀，吹胀比过大，难易操作，产品厚薄匀匀度难易控制 对LDPE而言，一般控制在1.5-2.5为宜 对HDPE一般控制在3-5之间为宜 对PP膜，控制在1.5-2.5之间为宜 对PA膜，控制在1.5-2.5之间为宜 对PVC膜，控制在1.5-3之间为宜