在PVC壓延雙向拉伸薄膜生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)遇到諸如收縮性過(guò)大顶籽、薄膜薄厚不均玩般、穿孔多等缺陷,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成薄膜大量浪費(fèi)、客戶(hù)無(wú)法使用甚至無(wú)法正常生產(chǎn)礼饱。如何克服上述缺陷是保證產(chǎn)品質(zhì)量坏为、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵镊绪。介紹了壓延雙向拉伸薄膜生產(chǎn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題及相應(yīng)對(duì)策匀伏。
PVC壓延工藝仍然是薄膜生產(chǎn)中最佳及最經(jīng)濟(jì)的工藝,該領(lǐng)域的最新發(fā)展已大幅度擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。各種PVC薄膜仍是最流行的產(chǎn)品,如土工膜蝴韭、大棚膜帘撰、燈箱膜、水床膜万皿、糧食熏蒸膜。而雙向拉伸薄膜雖然是以進(jìn)口生產(chǎn)線(xiàn)為主進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的核行,但其生產(chǎn)技術(shù)牢硅,即雙向拉伸薄膜技術(shù),中國(guó)是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芝雪。也就是說(shuō)减余,中國(guó)人是在用自己的技術(shù),使用進(jìn)口生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)各類(lèi)雙向拉伸薄膜制品惩系。由于各廠(chǎng)家引進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn)不相同位岔,產(chǎn)品也各自不同,因此在解決產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題時(shí)的辦法也各不相同堡牡。因此,本文論述的辦法也就只能起到拋磚引玉的作用抒抬。壓延雙向拉伸薄膜生產(chǎn)與普通壓延膜生產(chǎn)的不同就在于后續(xù)的雙向拉伸工藝上,因此晤柄,對(duì)環(huán)境的要求擦剑、物料的配方、工藝的控制都有很大區(qū)別。
收縮過(guò)大
收縮過(guò)大包含兩重意思:薄膜在拉伸過(guò)程中回縮太大,達(dá)不到產(chǎn)品要求的寬度惠勒;薄膜在二次復(fù)合過(guò)程中受熱回縮太大赚抡,超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)不到制品要求的寬度。
問(wèn)題1可用塑料的可延展性來(lái)解釋纠屋。PVC是無(wú)定形聚合物涂臣,在一定溫度范圍內(nèi)受到大于屈服強(qiáng)度的拉力作用時(shí),就產(chǎn)生塑性延伸變形售担,在變形過(guò)程中聚合物結(jié)構(gòu)單元(鏈段赁遗、大分子和微晶)因拉伸而開(kāi)始取向。隨著取向程度的提高灼舍,大分子間的作用力增大吼和,引起聚合物黏度升高而出現(xiàn)硬化的傾向,變形亦趨于穩(wěn)定而不再發(fā)展骑素,這種現(xiàn)象稱(chēng)為“應(yīng)力硬化”炫乓。適當(dāng)提高溫度,塑料的可延展性進(jìn)一步提高献丑,拉伸比可以增大末捣,甚至一些延展性較差的聚合物也能進(jìn)行拉伸。通常把室溫至Tg(最低加工溫度)附近的變形稱(chēng)為“冷拉伸”创橄,在拉伸過(guò)程中聚合物發(fā)生應(yīng)力硬化后箩做,將限制聚合物分子的流動(dòng),從而阻止拉伸比的進(jìn)一步提高妥畏。發(fā)生“冷拉伸”的薄膜在拉伸力解除后即恢復(fù)原狀邦邦,從而產(chǎn)生較大的回縮。
事實(shí)上,在設(shè)計(jì)拉伸薄膜車(chē)間時(shí)就要考慮車(chē)間的保暖醉蚁、空氣對(duì)流問(wèn)題,因?yàn)楸∧ぴ诶爝^(guò)程中散失熱量是非橙枷剑快的,薄膜越薄、拉伸越寬网棍,則散熱越快黔龟。筆者測(cè)量到,薄膜從拉伸入口到拉伸出口短短的3m間表面溫度就從175℃降到135℃滥玷,因此生產(chǎn)車(chē)間的溫度一般不得低于20℃氏身。車(chē)間在設(shè)計(jì)時(shí)只在上方留排氣窗戶(hù),下方是不留窗戶(hù)的惑畴。另外蛋欣,為了不發(fā)生冷拉伸現(xiàn)象,可在橫向拉伸部位制作保溫室如贷,以保證拉伸薄膜的環(huán)境溫度豁状。適當(dāng)減小各機(jī)器的速比捉偏,也可以降低對(duì)薄膜的拉伸。對(duì)于問(wèn)題2泻红,通常拉伸溫度越低(在Tg以上)夭禽,拉伸倍數(shù)越大,拉伸速度和冷卻速度越快,則取向程度越高谊路,將經(jīng)過(guò)拉伸取向冷卻后的聚合物再加熱到Tg以上的溫度時(shí)讹躯,會(huì)明顯地發(fā)生回縮,收縮薄膜就是根據(jù)這一原理制成的缠劝。為了不使制品產(chǎn)生熱收縮性,可在保持拉伸的情況下使制品在最高的溫度下處理一定時(shí)間潮梯,然后冷卻至室溫,這樣得到的制品即具有良好的穩(wěn)定性惨恭。這可以在拉伸機(jī)后半部下方增設(shè)加熱裝置秉馏,以保持拉伸溫度;另外還可以給2號(hào)溫?zé)捿喭厮允估毂∧ぞ徛鋮s,這樣就可以有效地降低拉伸薄膜的熱收縮性脱羡。
薄膜薄厚不均
拉伸薄膜的薄厚不均主要由兩種情況造成:從壓延機(jī)出來(lái)的膜本身薄厚不均,最終造成拉伸制品的薄厚不同萝究;在拉伸過(guò)程中,由于有空氣對(duì)流,產(chǎn)生薄膜橫向溫度不同锉罐,造成拉伸后的薄膜薄厚不同帆竹,最終導(dǎo)致成品料卷沿橫向粗細(xì)不同∨Ч妫可以通過(guò)調(diào)整四輥壓延機(jī)來(lái)解決栽连,具體可以調(diào)整中輥的軸交叉裝置、下輪的反彎曲裝置;另外還要控制好各輥間的存料侨舆,以免有冷料進(jìn)入影響薄膜拉伸的均勻性秒紧。前輪、上輪存料直徑不大于250mm,上輪挨下、中輪存料15~30mm噩茄,中輪、下輪存料10~15mm复颈。情況º是由于沿橫向各處空氣對(duì)流不同,造成薄膜各點(diǎn)的溫度不同沥割,這樣拉伸后的薄膜橫向厚薄不一致耗啦。
根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),一般薄膜兩端容易變厚,這是因?yàn)閮蓚?cè)空氣對(duì)流比中間要快机杜,因而兩側(cè)溫度較低帜讲。因此也可用薄膜遮擋拉寬機(jī)兩側(cè)。如以上辦法還不能解決問(wèn)題椒拗,可安裝噴氣管來(lái)彌補(bǔ)似将。在距離薄膜150mm的地方沿橫向安置,要求噴嘴為鴨嘴式,有微型閥調(diào)節(jié)排氣量,這樣噴出來(lái)的氣流比較柔和获黔。薄膜薄的地方可適當(dāng)開(kāi)大排氣閥,其余地方則將排氣閥關(guān)閉。
穿孔問(wèn)題
穿孔的產(chǎn)生主要有以下3種情況:物料太臟在验,過(guò)濾網(wǎng)細(xì)度不夠玷氏;四輥壓延機(jī)有冷料混入;填充物料和增塑劑的影響腋舌。
情況1可通過(guò)加大過(guò)濾網(wǎng)細(xì)度及更換過(guò)濾網(wǎng)頻率來(lái)解決盏触;如仍有穿孔產(chǎn)生,則考慮更換物料块饺。情況2可通過(guò)控制各輥筒間的存料來(lái)解決;另外應(yīng)盡可能把物料塑化赞辩,以免有未塑化的生料混入,還要控制好各機(jī)器的速比授艰,盡可能減少由此產(chǎn)生的孔洞問(wèn)題辨嗽。
拉伸薄膜的穿孔比普通壓延膜要明顯得多,這是因?yàn)槠胀▔貉幽な艿降睦炝κ菃蜗虻模葐蜗蚶毂∧ば』刺冢彝ㄟ^(guò)壓光裝置可在一定程度上得到彌補(bǔ)糟需。而雙向拉伸薄膜受到的拉伸力是雙向的,比雙向拉伸大得多来破,2m寬的薄膜如果拉寬到5m篮灼,則拉伸比為215.1mm的孔洞經(jīng)過(guò)拉伸后就變成215mm。事實(shí)上孔洞要比215mm大徘禁,這是因?yàn)榭锥粗車(chē)鷳?yīng)力集中诅诱,容易受到破壞。所以,解決好拉伸薄膜的穿孔問(wèn)題非常重要送朱。
情況3填充材料主要使用輕質(zhì)碳酸鈣,適量的碳酸鈣可增加薄膜的強(qiáng)度娘荡,但當(dāng)碳酸鈣用量達(dá)到50~60份 (相對(duì)100份PVC)時(shí),薄膜撕裂強(qiáng)度明顯降低驶沼,這時(shí)拉伸薄膜的穿孔明顯增多炮沐。因此,控制好碳酸鈣的用量也是減少拉伸薄膜孔洞的一個(gè)重要因素回怜。增塑劑用量增加時(shí)由于薄膜變軟大年、斷裂伸長(zhǎng)率增加而使孔洞減少,反之玉雾,則孔洞增加翔试。
析出問(wèn)題
在生產(chǎn)拉伸薄膜過(guò)程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生析出現(xiàn)象复旬,也就是在薄膜表面或壓光輥(或牽引輥)上產(chǎn)生一層白霜垦缅,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響薄膜的使用,甚至使薄膜報(bào)廢 (如燈箱膜會(huì)由于表面析出而影響燈箱布的吸墨性)驹碍。從生產(chǎn)情況來(lái)看,析出的材料主要有潤(rùn)滑劑壁涎、粉體穩(wěn)定劑和碳酸鈣凡恍。在生產(chǎn)PVC壓延薄膜過(guò)程中,為使制品表面光潔怔球、美觀,同時(shí)也為改進(jìn)塑料熔體的流動(dòng)性能嚼酝,減少和避免對(duì)設(shè)備的黏附及摩擦作用,而在塑料中加入一定量的潤(rùn)滑劑。但潤(rùn)滑劑使用不當(dāng)庞溜,超過(guò)其相容限度時(shí)革半,容易在制品表面析出,即平常所說(shuō)的起霜流码,影響制品的外觀又官,同時(shí)也影響噴繪廣告布的吸墨性;潤(rùn)滑劑的用量太少又起不到潤(rùn)滑作用,潤(rùn)滑劑的用量一般小于1%漫试。常用的潤(rùn)滑劑有硬脂酸六敬、聚乙烯蠟等。
PVC的加工溫度與其分解溫度很相近驾荣,當(dāng)在160~200℃下加工時(shí),會(huì)發(fā)生劇烈的熱降解外构,制品變色,性能變壞播掷。因此在PVC的加工過(guò)程中审编,必須加入熱穩(wěn)定劑。很多熱穩(wěn)定劑不僅有穩(wěn)定作用歧匈,而且有一定的潤(rùn)滑作用,如(粉體)硬脂酸鋇垒酬、硬脂酸鎘。如果這些材料的相容性差會(huì)發(fā)生冒霜件炉、遷移等現(xiàn)象勘究。為了提高制品的力學(xué)性能,降低成本及樹(shù)脂的單耗而適量的加入填充材料斟冕。加入適量的添加劑會(huì)降低塑料的線(xiàn)性膨脹系數(shù)和制品成型收縮率,并能提高塑料的耐熱性口糕、阻燃性和強(qiáng)度。添加劑的用量要適當(dāng)磕蛇,過(guò)多會(huì)從薄膜表面析出景描。增加添加劑的細(xì)度,可使添加劑的用量增加,如超細(xì)碳酸鈣比普通碳酸鈣用量多秀撇。也可以用偶聯(lián)劑處理碳酸鈣而增加碳酸鈣與PVC材料結(jié)合的緊密度超棺。