流延工藝是一種較常見的薄膜生產(chǎn)工藝。該工藝生產(chǎn)的薄膜具有無拉伸、非定向的特點,常用于復(fù)合基材膜以及纏繞膜應(yīng)用。一般情況下,流延膜均指聚烯烴流延膜,具體有分為流延聚丙烯薄膜(CPP)和流延聚乙烯薄膜(CPE)等。CPP是以熔體流動速率為5-12的共聚或均聚PP為原料制造,其特點是透明度高,平整度好、剛性好、防潮,耐油,耐較高溫度,滑爽性好,這些特點決定了它廣泛用于耐蒸煮復(fù)合袋的內(nèi)層基材及真空鍍鋁薄膜基材。CPE是以熔體指數(shù)為2左右的PE為原料生產(chǎn),其特點是柔軟、平整度高、防潮性好、透明度較好,熱封性能優(yōu)異,廣泛用于制作復(fù)合膜內(nèi)層基材等。
本文就聚烯烴流延膜生產(chǎn)中的一些常見產(chǎn)品質(zhì)量問題和生產(chǎn)操作問題做一些簡單分析和探討,并提出相應(yīng)的解決措施。
薄膜橫向厚度不均勻
薄膜橫向厚度不均勻的根本原因是模口的出料量不均勻,具體的影響因素及一些解決方法如下:①模唇間隙調(diào)節(jié)不當(dāng),需局部調(diào)整或全部重新調(diào)整;②模頭橫向溫度分布不均,需檢查加熱器是否有故障;③模腔中有雜物,從而引起物流紊亂,出料不均,每年需定期清理數(shù)次;④熔體壓力過高或波動太大,這樣會造成擠出不穩(wěn),影響厚度的均勻性,可通過調(diào)節(jié)溫度,擠出速度及調(diào)整原料等改善;⑤氣刀位置、方向不恰當(dāng)或者出風(fēng)不均勻,造成冷卻不均勻以致厚度不均勻;⑥回料加入過多或加入不均勻,一般加入回料量應(yīng)少于15-20%,并要均勻加入。
薄膜晶點多
晶點是由于原料中少量過高分子量的樹脂沒能塑化造成的。在設(shè)備上可加靜態(tài)混合器及其他提高剪切和熔體壓力的方法,以下情況均易產(chǎn)生晶點:①機筒溫度不夠或過高,溫度低,原料不能完全塑化;溫度過高,熔壓小,剪切力小,對聚烯烴塑料塑化反而不利;②熔體壓力小,以至剪切程度小,塑化不良,可適當(dāng)增加濾網(wǎng)層數(shù)和目數(shù);③擠出速度慢,剪切不夠;④所用原料較差,要選用合適牌號的原料,還要注意是否混有差異較大的料。
膜卷有暴筋
膜卷有暴筋,根本原因在于厚薄不均,哪怕很微小,經(jīng)過累計也可能造成較明顯的暴筋,影響外觀和使用。可以從下方面分析解決;①薄膜厚薄不均,找出影響因素,精心調(diào)整;②卷繞張力太大,膜卷太緊;③熔體壓力不穩(wěn)定造成厚薄不均;④氣刀位置、方向不當(dāng)或出風(fēng)口不均,造成厚薄不均;⑤膜放置后收縮率大,需從原料生產(chǎn)工藝,膜卷存放方面加以調(diào)整。
薄膜透明度差
聚烯烴為結(jié)晶性高聚物,改善透明度的關(guān)鍵是減低結(jié)晶度及使球晶細小,主要的影響因素是樹脂原料。流延膜生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)只能在一定程度上改善薄膜的透明度。措施如下:①降低急冷輥溫度,使熔膜驟冷效果更好;②縮短模口與激冷輥間的距離,降低結(jié)晶;③擠出速度放慢些使熔膜在急冷輥上充分冷卻。
膜表面白色斑點多
斑點主要是原料中的添加劑,低分子量樹脂及粉塵等,在加工凝結(jié)在急冷輥上,累計一定數(shù)量后被膜不斷帶走從而在膜上形成斑點,生產(chǎn)較厚(≧0.06mm)的膜時,很易產(chǎn)生。由于是樹脂中的析出物造成的,所以不能從根本上消除,工藝上主要的調(diào)節(jié)辦法為:①選用析出物較少的樹脂牌號;②生產(chǎn)一定時間后停機擦洗急冷輥;③把急冷輥溫度略升高,使析出物較難凝結(jié)在輥筒上而被膜逐漸帶走,使之不造成明顯的白班;④每生產(chǎn)幾卷膜后把氣刀壓力放最大,清潔輥壓力放大,用一段緊貼輥上的膜把凝結(jié)的析出物帶走,再去掉這一段膜,白斑可大為緩解,還避免了頻繁停車;⑤生產(chǎn)開始時氣刀壓力放得較大,使析出物一出現(xiàn)就逐漸被帶走,以后再逐漸減小氣刀壓力,直到擦洗輥筒;⑥急冷輥冷卻不均勻,需用無腐蝕性的除垢劑清除內(nèi)部水垢;⑦清潔輥壓力偏小。
薄膜滑爽性差
滑爽性是薄膜實際使用中的重要要求,樹脂中一般均添加滑爽劑以保證其良好。但生產(chǎn)中也會出現(xiàn)爽滑性不好的問題,可以從以下方面分析:①原料結(jié)晶度低,如一些共聚物;②加工溫度及冷卻溫度偏高,膜粘性增加;③原料中的添加劑析出多,造成膜間粘貼太緊;④模頭到急冷輥間的距離偏大;⑤擠出牽引速度快,以至冷卻不充分并產(chǎn)生摩擦熱。
熔體壓力波動大
熔體壓力的波動直接影響到薄膜的厚薄均勻度,以下一些情況均易造成熔體壓力波動大;①所用原料分子量,分子量分布不適合;②回料加入過多或者加入不均;③主機轉(zhuǎn)速偏高、熔體壓力高、熔融料在流道中發(fā)生滑移造成熔體壓力升高、降低,再升高,再降低的波動;④加料口堵塞或進料處溫度過高,可導(dǎo)致熔體壓力下降。
卷繞時跑卷
卷繞時的跑卷會造成很大的浪費和損失,要盡量避免。下述情況均易造成跑卷:①環(huán)境溫度太高,這樣會使CPE更加柔軟,剛性小,極易滑出,造成跑卷;②卷繞張力太小,模卷太松;③卷繞張力、接觸張力不穩(wěn)定或不匹配,可檢查其控制測量的電子元器件;④膜靜電太大,排斥作用大。
膜卷端面不齊
膜卷端面不齊,包裝運輸中易損傷膜,對使用也帶來影響。生產(chǎn)中出現(xiàn)膜卷端面不齊時可從以下方面分析解決:①卷繞張力偏小,膜卷松;②卷繞張力、接觸張力不穩(wěn)定,有波動;③紙芯不夠緊;④香蕉展平輥調(diào)節(jié)不當(dāng);⑤電暈處理電流強度偏小,因電擊后的膜面具有一定的粘性。
薄膜橫向強度小
雖然流延薄膜拉伸比小,大分子取向度小,但縱向有一定的牽伸而產(chǎn)生定向,特別生產(chǎn)較薄的膜(≧0.030mm)時,橫向強度易偏小,主要由下述因素造成:①擠出速度,牽引速度太快以致取向大;②模唇間隙過大,擠出的厚膜靠牽引拉薄,滑造成取向大,間隙應(yīng)小于20倍膜厚;③冷卻溫度太低。
薄膜有條紋
如果是人字形紋,原因有:①氣刀壓力太高;②急冷輥冷卻不均勻,需清除內(nèi)部水垢。如是直條紋,原因有:①模唇有損傷,需修補;②模口有雜質(zhì),需要銅刀清除。
薄膜皺折
膜出現(xiàn)皺折主要是以下原因造成:①張力偏小,膜過松,牽引過程中被擠壓發(fā)皺;②張力太大把膜拉皺;③平衡輥幅度太大,引起走膜斜向,易壓皺;④膜橫向厚薄均勻度差。
薄膜收縮大
由于薄膜的結(jié)晶、冷卻、內(nèi)應(yīng)力等因素,使存放的膜具有一定的收縮。如收縮率大,可從以下方面分析原因:①原料的熔體指數(shù)偏大;②原料的密度偏高、結(jié)晶度高;③加工時溫度偏高,卷繞張力偏大;④冷卻溫度偏高,驟冷效果差;⑤存放環(huán)境氣溫高,分子鏈運動大,回縮增大。
關(guān)于流延薄膜的技術(shù)及工藝問題,薄膜通將在后續(xù)文章中展開及討論。