03、高性能包裝用茂金屬薄膜的生產工藝控制
茂金屬聚乙烯樹脂由于其特殊的分子量分布以及組成分布,決定了該聚合物的加工工藝甚至加工設備與傳統材料有所不同。在茂金屬薄膜的生產過程中,必須保證設備的正常運行和嚴格控制好工藝條件,以達到穩定產品質量的目的。
1.生產工藝流程:茂金屬聚乙烯薄膜的生產工藝與普通聚乙烯薄膜工藝基本相同,但工藝條件控制有所區別。工藝流程大致如下:配料-攪拌-擠出-吹脹-冷卻-電暈-牽引-收卷-檢驗-包裝。
2.吹塑工藝控制:由于目前茂金屬聚乙烯樹脂價格高于普通聚乙烯樹脂,為降低成本,采用mPE與通用級LLDPE或者LDPE樹脂混合使用。
當原料計量進入擠出機加料段時,樹脂處于熔融階段,粘度陡然增大,通過螺桿傳遞扭矩,驅動電動機電流上升。如果控制不好會造成停機或者其他現象出現,機內物料的溫度也隨之上升,熔體出口模時造成牽引不平穩,出現破膜、斷膜、膜泡不穩定,進而影響薄膜的幅寬和厚薄均勻性。
如果降溫,則薄膜塑化不好、晶點多、透明度差,薄膜的力學性能下降,膜質較硬,且粗糙。與其他薄膜復合時出現局部收縮、脫層、熱封效果差等一系列問題。
因而mPE吹塑工藝遵循:低-高-中-中溫區擠出工藝的規律,從而使熔體塑化均勻,出料平穩,牽引,收卷正常。這樣,在加料段應當保持低溫,以確保送料及時和強大的推力;在壓縮段應迅速升溫,使樹脂提前熔融,減少熔體因粘度增大而產生的超扭矩反應;熔體進入均化段應采用降溫的辦法,便于轉移更多的熱量積累,使物料處于平穩的粘流狀態,保證熔體均衡通過濾網,形成穩定的管膜,杜絕熔體破裂現象,為后面的牽引、冷卻打好基礎。
冷卻也是mPE薄膜加工中很重要的一環,由于mPE樹脂熔體擠出溫度比傳統LLDPE高而結晶溫度又比LLDPE低,及時轉移熔體熱量尤其重要。應采用雙層風環及時散熱以滿足工藝要求。適宜的吹脹比有助于膜泡冷卻,提高薄膜的均衡取向,也保證薄膜厚薄的均一性。在mPE薄膜的生產過程中吹脹比保持在1.8-3.5之間為佳,霜線高度應控制在2D(D為機頭口模直徑)左右,薄膜的綜合質量得以保證。
3.設備的要求:茂金屬聚乙烯樹脂在進入擠出機后物料從受擠壓到熔融,物料進入熔融中期時熔體粘度陡增,物料的摩擦力增大,造成螺桿扭矩增大,產生壓力傳遞,擠出機的驅動部分承受很大載荷,使主機電流升高,因而在設備選型時,必須選擇驅動功率能足夠承受生產中出現的扭矩及載荷的設備。在生產過程中,控制合理的工藝條件也可在一定范圍內改善主機承受的載荷,確保生產正常進行。
擠出機螺桿長徑比選擇也是mPE薄膜生產設備的一個關鍵,選擇螺桿的長徑比合理可生產優質的mPE薄膜,同時也能保證生產能力的實現,從而減少浪費獲得一定的收益。目前對茂金屬聚乙烯薄膜加工要采用的螺桿技術參數看法并不一致,但擠出機螺桿應有足夠的擠出壓力,使螺桿在壓縮段具有足夠的剪切作用;進入均化段后又須減少剪切,使熔體松弛,并迅速轉移熱量,快速出模以穩定生產能力。一般螺桿長徑比選擇在25:1-32:1之間才能保證mPE薄膜的產量及產品質量。
引用:中塑在線網