实验一挤出吹膜实验

试验一挤出吹塑薄膜试验一、试验目的了解挤出机、吹膜机头及辅机的构造和工作原理把握挤出吹塑薄膜工艺操作过程、工艺参数调整及薄膜成型的影响因素分析；把握挤出吹塑LDPE薄膜的热合工艺掌握。二、试验原理挤出吹塑成型工艺塑料薄膜是一类重要的高分子材料制品。由于它具有质轻、强度高、平坦、光滑和透亮等优点，同时其加工简洁、价格低廉，因而得到广泛的应用。塑料薄膜可以用挤出吹塑、压中，压延法主要用于非晶型高分子材料的加工，所需设备简单，投资大，但生产效率高，产，薄膜透亮度好，各向同性，性能均一，但强度较低，且需消耗大量溶剂，本钱增加，对环保也不利。拉幅法主要适用于结晶型高分子材料，其生产工艺简洁，薄膜质量均匀，物理机械性能好，但设备投资较大。质量较高，因此是目前应用最广泛的方法。用于吹塑薄膜的原料主要有聚乙烯PE、聚氯乙烯PV、聚偏二氯乙烯PDVPPPP(EAPA〕0.01mm～0.3mmPE薄膜的厚度一般在0.008mm～0.150mm之间；开放宽度从几十毫米到几十米。挤出吹塑成型是在挤出工艺的根底上进展起来的一种热塑性塑料的成型方法的实质就是在挤出的型坯内通过压缩空气吹胀后成型的，包括吹塑薄膜成型和中空吹塑成型。在吹塑薄膜成型中，依据挤出和牵引方向的不同，可以分为平挤上吹、平挤平吹和平挤11。最终导至卷取装置，迭卷成双折的塑料薄膜。其工艺流程为：冷却冷却加料熔化挤出吹胀冷却牵引展平卷取聚乙烯〔LDPE〕薄膜。〔b〕〔b〕〔c〕1挤出吹塑薄膜的制备工艺〔a—平挤平吹法；b—平挤上吹法；c—平挤下吹法〕工艺方法优点缺点平挤平吹构造简洁，薄膜厚度较均匀；工艺方法优点缺点平挤平吹构造简洁，薄膜厚度较均匀；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，不适宜加工流淌性大的塑料。平挤上吹泡管外形稳定，牵引稳定；占地面积小，操作便利；易生产折径大，厚度大的薄膜。要求厂房较高；不适宜加工流淌性大的塑料；平挤下吹有利于薄膜冷却，生产效率高；能加工流淌性较大的塑料。挤出机在操作台上，操作不便；不适宜生产较薄的薄膜。原料确实定挤出吹塑薄膜的原料需用吹膜级树脂及适量的爽滑剂，以保证薄膜的力学性能及开口性；树脂粒子的选择应依据熔融指数〔MI〕和相对分子量分布进展选择；一般选择熔融指[1]范围之间的树脂牌号。挤出机的选择

2～6g/10min〔a〕吹塑薄膜的主要设备为单螺杆挤出机，挤出机的挤出量应与薄膜的厚度和折径相适应。〔a〕管坯挤出LDPE140ºC、160ºC、180ºC熔体温度上升，粘度降低，机头压力削减，挤出流量增大，有利于提高产量。但挤出温度设置过高时，剪切作用过大，易使高分子材料分解，薄膜发脆，尤其使薄膜纵向拉伸强度明显下降；而挤出温度设置过低时，则树脂塑化不良，不能顺当地进展膨胀拉伸，薄膜的拉伸强度较低，且外表的光泽性和透亮度差，甚至消灭像木材年轮样的花纹以及未熔化的晶核。通常在满足薄膜性能要求的前提下，熔体挤出温度应掌握稍低一些。吹胀与牵引薄膜挤出吹胀及冷却过程与膜管的牵引是同时进展的膨胀程度。衡量管坯被吹胀的程度通常用吹胀比〔α〕来表示，它是吹塑薄膜生产工艺的掌握D2与挤出机环形口模直径D12D (1-1)1大分子受到横向拉伸作用力的大小。吹胀比增大，薄膜的横向强度提高，常用吹胀比在2～6之间[2]。〔β〕来表示，牵引比是指膜管通过夹辊时的速度V2与口模挤出管坯的速度V1之比，即：2V (1-2)14～6之间[3]。稍大于横向强度。吹塑薄膜的厚度与吹胀比和牵伸比的关系可用式〔1-3〕表示。 b

(1-3)式中，b—机头口模环形缝隙的宽度，mmδ—薄膜厚度，mm薄膜的冷却管坯挤出吹胀成膜管后还需经过不断冷却固化定型为薄膜制品。冷却装置应满足生产整。换，对薄膜起着冷却定型作用。操作上可利用调整风环中风量的大小、移动风环来掌握“冷30～100mm管、掌握薄膜的质量有直接关系，尤其是对聚烯烃等结晶型塑料，当“冷凝线”离口模很近时，熔体快速冷却定型，使薄膜表观质量不佳；离“冷凝线”越远，熔体粗糙度降低，浑浊度下降；但假设“冷凝线”掌握太远，薄膜结晶度增大不仅透亮度降低且影响薄膜横向上的撕裂强度。近年来所提倡的双风口负压风环，芯棒内冷等技术是强化冷却的有效措施。薄膜的卷取膜管经冷却定型后，先经人字导向板夹平，再通过牵引夹辊、展平辊，最终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，不让膜管晃动，并将它压平。牵引夹辊热性能有关。薄膜卷取时要求卷取平坦、两端边整齐。卷取装置有外表卷取和中心卷取两种形式。外表卷取装置的卷取速度与卷绕直径无关，因而能与牵引速度保持同步；同时，外表卷取装置的构造简洁，卷取轴不易弯曲，它的缺点线速度，保证薄膜在收卷时受到恒定的张力，常用的方法是用力矩电机。要的，流道必需通畅，尺寸要准确，不能发生“偏中”现象。三、试验设备及原材料2中。表2 试验设备及原材料设备/原材料单螺杆挤出机吹膜机头、口模空气压缩机冷却风环吹膜辅机电子天平铜刀剪刀测厚量具手套热合机低密度聚乙烯

数量/规格1台1套1台1套1套感量0.01g1套1把1套数双1台四、试验步骤了解原料特性，设定挤出机各段、机头和口模的温度，同时拟定螺杆转速、空气压力、风环位置、牵引速度等工艺条件。依据挤出机的操作规程，接通电源，设定挤出机、机头各部位加热温度，开头加热，同时开启料斗底部夹套冷却水管，检查机器各局部的运转、加热、冷却、通气是否正常。待接、螺栓等再次检查并趁热拧紧。保温一段时间以待加料。30min后，启动主机，在慢速运转下先参加少量LDPE，留意电流计，压力表，[4]。观看泡管的外观质量，结合试验状况即时协调工艺、设备因素(如物料温度、螺杆转速、口模同心度、空气压力、风环位置、牵引卷取速度等)，使整个操作掌握处于正常状态。当泡管外形稳定、薄膜折经已达要求时，切忌任意变化操作掌握。在无裂开泄漏的状况下，不再通入压缩空气，此后，管内储存气体足以维持泡管尺寸的稳定[5]。切取一段外观质量良好的薄膜，并登记此时的工艺条件；称得单位时间的质量，同时测其折径和厚度公差。转变工艺条件(如提高料温，增大或降低螺杆转速、调整风量大小、加大压缩空气压力或流量、提高牵引卷取速度等)，重复上述操作过程3~5，分别观看和记录泡管外观质量变化状况。试验完毕，渐渐减低螺杆转速，并将挤出机内残存的剩余塑料尽量挤完后停车。趁热用铜刀等试验用具去除机头和衬套中的残留塑料[6]。将切取的薄膜使用热合机进展封底处理。五、试验纪录及数据处理试验纪录试验前及试验过程中把设备的根本状况及操作工艺条件按以下表格形式做好记录：表3 设备根本状况挤出机规格型号

螺杆长径比

机头连接形式

吹膜机头口模内径芯棒外径

空气压缩机规格

冷却风环内径

卷取装置规格表4 挤出操作工艺条件螺杆转速

机身温度℃

机头温度℃

风环与 膜管压缩 牵引转/分

后 中 前后段 段 段

中 口模 口模距离空气压力 速度数据处理计算薄膜的吹胀比、牵引比和产率列于表5中。表5 薄膜指标编号编号指标口模内径〔D1123平均〕mm膜管直径〔D2〕mm膜管折径〔d〕mm牵引速度〔V2〕mm/min挤出速度〔V1吹胀比〔α〕牵引比〔β〕〕mm/min吹膜厚度〔δ〕mm吹膜产率〔Q〕kg/h六、留意事项树脂的成膜性较差，不易加工成膜；另外，熔融指数太大，聚合物相对分子量分布太窄，薄膜的强度较差。吹胀比过大，简洁造成膜泡不稳定，且薄膜简洁消灭皱折。牵引比过大，易拉断膜管，造成断膜现象。熔体挤出时，操作者不得位于口模的正前方，以防意外伤人。操作时严防金属杂质和小工具落入挤出机筒内