塑料薄膜的吹塑法生产
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第145页(1735字)
吹塑薄膜是塑料薄膜生产中采用最广泛的方法。用挤出机先将塑料挤成管,而后借助向管内吹入的空气使其连续膨胀到一定尺寸的管式膜。
用吹塑法生产塑料薄膜具有这样一些优点:
①设备简单、投资少、收效快;
②薄膜经牵引和吹胀,力学强度有所提高,薄膜的纵向和横向强度较均衡;
③机台的利用率高,即同一台设备可生产多种规格的产品,有些薄膜的幅度可达10m以上;
④所得的薄膜呈圆筒形,用于制成包装袋时可省去一道焊接线;
⑤操作简单,工艺控制容易;
⑥生产过程中无废边,废料少,成本低。因此,在塑料薄膜中,约80%是吹塑法生产的。
吹塑薄膜的主要缺点是薄膜厚度均匀性较差;产量不够高(因受冷却的限制,卷取线速度不快)。
根据薄膜牵引方向不同,可将吹塑薄膜的生产形式分为平挤上吹、平挤平吹和平挤下吹三种,其中以前者最为常见。
平挤上吹法的工艺流程如图7-1。
图7-1 平挤上吹工艺流程简图
1-挤出机 2-机头 3-风环 4-膜管 5-人字板 6-牵引辊 7-导向辊 8-收卷装置
平挤上吹使用直角机头,机头的出料方向与挤出成型机料筒中物料流动方向垂直;挤出的管坯垂直向上引出,经吹胀压紧后导入牵引辊。用这种方法生产的主要优点是:整个管泡都挂在管泡上部已冷却的坚韧段上,所以,薄膜牵引稳定,能制得厚度范围较大和幅宽范围较大(如直径为10m以上)的薄膜,而且,挤出机安装在地面上,不需要操作台,操作方便,占地面积小;厚度范围宽,厚薄相对均匀。平挤上吹方法的主要缺点是管泡周围的热空气向上,而冷空气向下,对管泡的冷却不利;物料在机头拐90°的弯,增加了料流阻力,塑料有可能在拐角处发生分解;厂房的高度要高。此外,机头和辅机的结构也复杂。
平挤平吹法的工艺流程见图7-2,使用直通式水平机头,机头和辅机的结构都比较简单,设备的安装和操作都很方便;但挤出机的占地面积大。由于热气流向上,冷气流向下,管泡上半部的冷却要比下半部困难。当塑料的密度较大或管泡的直径较大时,管泡易下垂,薄膜厚度均匀性差,不易调节。通常,幅度在600(1)mm以下的PE等吹塑薄膜才可以用此法成型。
图7-2 平挤平吹工艺流程简图
1-挤出机 2-机头 3-风环 4-膜管 5-人字板 6-牵引辊 7-导向辊 8-收卷装置
平挤下吹也是使用直角机头,但管坯是垂直向下牵引,管泡的牵引方向与机头产生的热气流方向相反,有利于管泡的冷却;同时,此法还可以用水套直接冷却管泡,使生产效率和制品的透明度得到明显的提高。如图7-3所示,平挤下吹法除冷却效果好外,引膜靠重力下垂进入牵引辊,比平挤上吹法引膜方便。生产线速度较快,产量较高。
图7-3 平挤下吹工艺流程简图
1-挤出机 2-机头 3-冷却装置 4-膜管 5-人字板 6-牵引辊 7-导向辊 8-收卷装置
但是,整个管泡挂在尚未定型的塑性段上,在生产较厚的薄膜或牵引速度较快时易拉断管泡,对于密度较大的塑料,用此法生产则更困难;挤出成型机必须安装在较高的操作台上,安装费用增加,操作也不方便。因有水套对管泡进行急剧冷却,此法适用于熔体粘度小、结晶度较高的树脂(如PP树脂)等,生产高透明度的包装薄膜。