制膜工艺实验

1. 制膜工艺实验 蒋姗 材料学院

2. 主要内容 • 第一部分：吹塑工艺介绍 • 第二部分：实验设备与原料 • 第三部分：实验步骤

3. 第一部分 吹塑工艺介绍

4. 1.1 薄膜性能及其成型方法 • 概念：厚度在0.255 mm以下的片状塑料。 • 主要性能：透明、柔韧、良好的耐水性、防潮性和阻气性，机械强度较好，化学性质稳定，耐油脂，可以热封制袋。 • 成型方法：吹塑、压延、流延、挤出拉伸和使用狭缝机头直接挤出等。

5. 1.2 挤出吹塑制膜 工艺流程 将塑料挤成薄管 趁热用压缩空气横向吹胀 牵引辊纵向拉伸 筒状薄膜制品 经冷却定型 适用范围 大多数热塑性塑料，如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、尼龙(PA)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)等 。

6. 1.3 挤出吹塑法分类 • 根据牵引方向的不同可分为： 平挤上吹 平挤平吹 平挤下吹

7. 1、平挤上吹法 • 使用直角机头 • 挤出薄壁管向上牵引 • 底部引入压缩空气吹胀成膜管 • 压缩空气气量 横向尺寸 • 牵引速度 纵向尺寸 • 膜管冷却定型 吹塑薄膜 • 适用品种：PVC、PE、PS 占地面积小，生产不同规格宽幅薄膜 要求厂房高，不适宜加工流动性大的塑料，不利于薄膜冷却

8. 2、平挤下吹法 直角机头 膜管从机头下方引出 特别适宜于粘度小的原料 透明度高 适用品种：PP、PA、PVDC（偏二氯乙烯）。 冷却快，适用于熔融粘度较低或需急冷的塑料 挤出机离地面较高，不宜生产较薄的薄膜

9. 3、平挤平吹法 水平式直通式机头 膜管与机头中心线在同一水平面上 适用于吹制小口径薄膜的产品，如LDPE、PVC膜。 图1 薄膜的平挤平吹法工艺流程 l一挤出机 2一膜管 3一人字板 4一牵引辊 5一导向辊 6一卷取装置 7一风环 适于生产窄幅薄膜，如食品包装袋等 不适宜加工相对密度大、折径大的薄膜，占地面积大

10. 第二部分 实验原料与设备

11. 2.1 LDPE • 合成：非线性热塑性聚乙烯, 以乙烯为单体，在98. 0～294MPa的高压下，用氧或有机过氧化物为引发剂，经聚合所得的聚合物。 • 结构：低密度聚乙烯分子链上有较多长短支链，分子量一般5～50万，是一种乳白色呈半透明的蜡状固体树脂，无毒。 • 性能：很好的透明度和耐环境应力开裂性;软化点较低，热熔接性、成型加工性能很好；柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性好。

12. 2.2 实验设备 （1）主机 （2）辅机 设备组成

13. 2.2.1 单螺杆挤出机 • 应用最多的通用型挤出机 • 基本结构： 传动系统 挤出系统 加热冷却系统 控制系统

14. 2.2.2 机头 作用： • 螺旋运动变为直线运动 • 必要的成型压力 • 使物料进一步塑化、均化 • 成型制品 平挤平吹所用机头： 水平式直通式机头 压缩空气经机头侧向通入 薄壁管

15. 2.2.3 冷却定型装置 • 按冷却介质来分： 风冷 水冷 • 按冷却装置安装部位来分： 外冷系统 内冷系统

16. 2.2.4. 牵引装置 作用 • 冷却定型好的膜管，被一对安装在牵引架上的牵引辊以恒定的线速度牵引，经固定在牵引架前方的人字板展平，最后进入牵引辊辊隙而被压紧，成为连续的双层薄膜被送入卷取装置。 组成：一般由牵引架、人字板、牵引装置的传动系统和一对牵引辊组成。

17. 2.3 工艺控制点 1. 挤出机温度 2. 吹胀比α（2.5~3.0） 3. 牵引比β（4~6）

18. 第三部分 实验步骤

19. (1) 检查压缩空气管路、调整口模处间隙，检查主机与辅机中心线是否对准； (2) 开启电热源，对机身机头及辅机加热升温，将挤出机各段温度设定为: Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区 Ⅳ区 Ⅴ区 Ⅵ区 160 °C 175 °C 180 °C 190 °C 190 °C 180 °C 待各部位温度到达设置温度后，保温30~40min使机器内温度一致后，方可启动主机。 (3) 将物料加入挤出机料斗，启动单螺杆挤出机主机，调节加料螺杆转速为15 rpm，开始进料，当熔融物料出口模后将挤出物慢慢引上冷却及牵引设备（事先开启这些设备）； (4) 通过调节风环位置、风量以稳定薄膜厚度；适度调节牵引比和吹胀比，保证膜正常不被拉破和吹破。

20. Thanks!