(完整word版)聚烯烃挤出吹塑薄膜成型(word文档良心出品)

1、聚烯烃挤出吹塑薄膜成型一、实验目的(1)(1) 加深对聚合物熔体挤出成型原理的理解。(2)(2) 了解通过挤岀吹塑法制备聚烯烃薄膜的工艺过程及影响因素。(3)(3) 掌握通过挤出吹塑法制备聚烯烃薄膜的实验技术(4)(4) 了解吹膜机头及辅机的结构和工作原理。二、实验原理塑料薄膜是应用广泛的高分子材料制品。塑料薄膜可以用挤出吹塑、压延、 流延、挤出拉幅以及使用狭缝机头直接挤出等方法制造，各种方法的特点不同， 适应性也不一样。 其中吹塑法制备塑料薄膜工艺比较经济和简便， 结晶型和非晶 型塑料都适用。 吹塑成型不能制备薄至几微米的包装薄膜， 也能制备厚达 0.3m0.3m的重包装薄膜 ; ;既能生产

2、窄幅，也能得到宽度达近 20m20m 的薄膜。这是其他成型方 法无法比拟的。吹塑过程塑料受到纵横方向的拉伸作用，制品质量较高，因此， 塑成型在薄膜生产上应用十分广泛。用于薄膜吹塑成型的塑料有聚氯乙烯、 聚乙烯、聚丙烯、 尼龙以及聚乙烯醇 等。日前国内外以前两种居多， 但后几种塑料薄膜的强度或透明度较好， 已有很 大发展。吹塑是在挤出工艺的基础上发展起来的一种热塑性塑料的成型方法。 吹 塑的实质就是挤出的坯内通过压缩空气吹胀后成型的。 它包括吹塑薄膜成型和中 空吹塑成型。在吹塑薄膜成型中，根据牵引的方向不同，通常分为平挤上吹、平 挤下吹和平挤平吹三种工艺方法， 其基本原理都是相同的， 其中以平挤

3、上吹法应 用最广。本实验以吹膜级低密度聚乙烯 (LDPE)(LDPE) 颗粒为原料，采用平挤上吹工艺制备 聚乙烯薄膜，工艺流程图如下图所示。塑料薄膜的吹塑成型在挤出机的前端安装吹塑口模， 黏流态的塑料物料从挤 岀机口模挤出成管坯后， 用机头底部通入的压缩空气使之均匀而自由地吹胀成直 径较大的管膜。 膨胀的管膜在向上牵引的过程中被纵向拉伸并逐步冷却， 并由人 字板夹平和牵引辊牵引，最后经卷绕辊卷绕成双折膜卷。借 I 利畑 5 如H矶11柚11*张枫4檢輕iSHIff llffi衣II弩“ 口*皿期20利弃在吹塑过程中，各段物料的温度、螺杆的转速、机头的压力和 H H 模的结构、 风环冷却室内空气

4、冷却以及吹入空气压力、 膜管拉伸作用等都直接影响薄膜性能 的优劣和生产效率的高低。1 1管坯挤出挤出机各段温度的控制是管坯挤出最重要的因素。通常沿机筒到机头口模方向，塑料的温度是逐步升高的，且要达到稳定的控制。本实验对LDPELDPE 吹塑，原则上机筒温度依次是 140140C、160160C、180180C递增，机头口模处稍低些。熔体温度 升高，黏度降低，机头压力减小，挤出流量增大，有利于提高产量。但若温度过 高和螺杆转速过快，剪切作用过大，易使塑料分解，且出现膜管冷却不良，所 得泡（膜）管直径和壁厚不均，影响操作的顺利进行。2.2.机头和口模吹塑薄膜的主要设备为单螺杆挤出机。 由于是平挤上

5、吹，其机头口模是转向式的直角型，作用是向上挤出管状坯料。口模缝隙的宽度和平直部分的长度与薄 膜的厚度有一定的关系，如吹塑0.030.05mm0.030.05mm 厚的薄膜所用的模隙宽度为0.40.8mm,0.40.8mm,平直部分长度为 714mm714mm。3 3吹胀与牵引在机头处通入压缩空气， 使管坯吹胀成膜管调节压缩空气的通入量可以控制 膜管的膨胀程度。衡量管坯被吹胀的程度通常以吹胀比a来表示，吹胀比是管坯 吹胀后的膜管的直径 D D2与挤出机环形口模直径 D Di的比值，即，a= = D D2/ / D D1吹胀比的大小表示挤出管坯直径的变化， 也表明了黏流态下大分子受到横向 拉伸作用

6、力的大小。常用吹胀比为 2626。吹塑是一个连续成型过程， 吹胀并冷却过程的膜管在上升一卷绕途中， 受到 拉伸作用的程度通常以牵伸比B来表示，牵伸比是膜管通过夹辊时的速度 V V2与 口模挤出管坯的速度 v v1之比，即，B= =V vi这样，由于吹塑和牵伸的同时作用， 使挤出的管坯在纵横两个方向都发生取 向，使吹塑薄膜具有一定的机械强度。因此，为了得到纵横向强度均等的薄膜， 其吹胀比和牵伸比最好是相等的。 不过在实际生产中往往都是用同一环形间隙口 模，靠调节不同的牵引速度来控制薄膜的厚度， 故吹塑薄膜纵橫向机械强度并不 相同，一般都是纵向强度大于横向强度。吹塑薄膜的厚度S与吹胀比和牵伸比的关

7、系可用式表示：S=b/=b/（aB）式中：S为薄膜厚度（mmmm）;b;b 为机头口模环形缝隙宽度（mmmm）。4.4.风环冷却风环是对挤出膜管的冷却装置，位于离开模具膜管的四周，操作时可调节风量 的大控制膜管的冷却速度。在吹塑聚乙烯薄膜时，接近机头处的膜管是透明的， 但在约高于机头 20cm20cm 处的膜管就显得较混浊。膜管在机头上方开始变得混浊的 距离称为冷凝线距离 （或冷却线距离 ） 膜管混浊的原因是大分子的结晶和取向。 从口模间隙中挤出的熔体在塑化状态被吹胀并被拉伸到最终的尺寸， 薄膜到达冷 凝线时停止变形的过程， 熔体从塑化态转变为固态。 在相同的条件下， 冷却线的 距离也随挤出速

8、度的加快而加长， 冷却线距离的长短影响薄膜的质量和产量。 实 际生产中， 可用冷却线距离的高低来判断冷却条件是否适当。 用一个风环冷却达 不到要求时， 可用两个或两个以上的风环冷却。 对于结晶型塑料， 降低冷却线距 离可获得透明度高和横向撕裂强度较高的薄膜。5.5.薄膜的卷绕管坯经吹胀成管膜后被空气冷却。先经人字导向板夹平，再通过牵引夹辊， 而后由卷绕辊卷绕成薄膜制品。 人字板的作用是稳定已冷却的膜管， 不让它晃动， 并将它压平。 牵引夹辊是由一个橡胶辊和一个金属辊组成， 其作用是牵引和拉伸 薄膜。牵引辊到口模的距离对型过程和管膜性能有一定影响， 其决定了膜管在层 叠成双折前的冷却时间，这一时

9、间与塑料的热性能相关。三、实验材料与仪器1.1.主要实验材料LDPE(LDPE( 吹膜级，颗粒状 ) ) 。2.2.主要实验仪器 单螺杆挤出机、直通式吹膜机头口模、冷却风环、牵引卷取装置、空 气压缩机、卡尺、测厚仪、台秤、秒表等。四、实验步骤1.1.准备工作(1 1)将 LDPELDPE 在 7070C左右的烘箱中预热 12h12h。( 2 2)根据实验原料 LDPELDPE 的特性，初步拟定挤出机各段加热温度及螺杆转速， 同时拟定其他操作工艺条件。( 3 3)安装模具及吹塑辅机( 4 4)测量口模内径和管芯外径2.2.薄膜吹塑( 1 1)按照挤出机的操作规程，接通电源，开机运转和加热，检查机

10、器运转、 加热和冷却是否正常。 机头口模环形间隙中心要求严格调整。 对机头各部分的衔 接、螺栓等检查并趁热拧紧。( 2 2)当挤出机加热到设定值后稳定 30min30min 开机，在慢速下投入少量 LDPELDPE 粒 子，同时注意电流表、压力表、温度计和扭矩是否稳定。待熔体挤出成管坯后， 观察壁厚度是否均匀， 调节膜间隙， 使沿管坯圆周上的挤出速度相同， 尽量使管 坯厚度均匀。（3 3）开动辅机，以手将挤出管坯慢慢引入夹辊，使之沿导辊和收卷辊前进。通入压缩空气并观察泡管的外观质量。根据实际情况调整挤出流量、 风环位置和 风量、牵引速度、膜管内的压缩空气等各种影响因素。（4 4）观察泡管形状变化、冷凝线位置变化及膜管尺寸的变化等，待膜管的形状稳定、薄膜折径已达实验要求时，不再通入压缩空气，薄膜的卷绕正常进行。（5 5）以手工卷绕代替收卷辊工作，卷绕速度尽量不影响吹塑过程的顺利进行。 裁剪手工卷绕 1min1min 的薄膜成品。（6 6）重复手工卷绕实验两次（7 7）实验完毕，逐步降低螺杆转速，挤出机内存料，趁热清理机头和衬套内 的残留塑料。五、实验结果分析与讨论（1 1）卷绕 lminlmin 薄膜成品称量，并测量其长度、折径及厚度公差。1计算速度 V V1：112由薄膜成品折径 d d 计算膜管的直径 D D2,计算吹胀比a3由