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当流延聚丙烯薄膜的复合质量控制分析

发布时间:2021-09-11 14:24:29 阅读: 来源:排污阀厂家

流延聚丙烯薄膜的复合质量控制分析

未拉伸流延聚丙烯薄膜(CPP)是通过熔融流延骤冷之后生产的一种未拉伸的平模挤出薄膜,具有透明性好、光泽度高、平整度好、MD/TD各向性能平衡、产能高、易于热封等特点,经过表面处理(通常为电火花处理)可用于镀铝、彩印、复合等方面,广泛应用于食品、纺织品、日用品的包装。目前国内CPP制造企业的主要产品有真空镀铝型、普通复合型、蒸煮型、特殊用途类等CPP薄膜。

对于CPP产品的质量控制,生产线设备性能、生产工艺、原料、生产操作因素显得尤为重要。

目前CPP生产线的国际著名制造商主要有以下几家公司:德国莱豪芬舍(Reifenhauser)、美国巴顿菲尔(Battenfeld)、日本三菱重工(MITSMBISHl)、意大利科林斯(C011 ins)、兰精(Lenzin)等。不同生产线的主体设计思想的迥异导致设备性能方面存在较大的差异,对产品质量的影响是至关重要的。

从生产工艺角度上进行分析,对薄膜质量的影响主要有:熔体温度、气箱、真空室、冷辊温度、电火花处理、收卷参数等方面。下面试从这些方面分别加以分析。

熔体温度对薄膜性能影响:熔体温度升高,薄膜雾度降低,纵向(MD)拉伸强度增大,但薄膜的横向(TD)拉伸强度下降,在冬季时有可能造成薄膜发脆,且增大了薄膜的下机摩擦系数。由此必须将熔温控制在合理的范围内,从而保证薄膜各项品质的均衡。一般来说,PP材料的熔温控制在230度—260度为宜。

气箱对薄膜性能的影响:气箱的作用在于使薄膜与流延辊表面形成均匀的空气层,使薄膜均匀贴辊并冷却,从而保证稳定生产。气箱与流延辊的空间相对位置、倾斜角度必须适当,气箱的风量也必须适当。过大会导致熔体帘抖动加剧,使薄膜的厚度不稳定;过小引起薄膜不贴辊,使薄膜冷却不充分,容易造成折皱、水波纹等外观质量问题。

真空室对薄膜性能的影响:真空室的作用在于抽提熔体在高温下挥发出的小分子物形成的油烟,并使薄膜均匀贴辊。真空过大容易导致薄膜表面出现划伤等外观质量问题,过小容易引起贴辊程度不好,影响外观及理化性能。

流延辊温度对薄膜性能影响:温度升高,薄膜的挺度增加,下机摩擦系数变小,但透明度降低,横向延伸率降低;温度过低易导致摩擦系数增大,薄膜发涩,影响收卷质量;温度过高易引起薄膜横向延伸率降低,使产品在冬季时发脆,在镀铝、复合过程中容易断膜。因此,应根据不同类型的产品、厚度、生产速度来设定该温度。

流延辊及其他冷却辊表面容易积聚原料内部小分子析出物污染冷辊表面,影响薄膜外观质量:对于这一问题,必须停机清理,开机前检查确认辊表面的清洁程度,以延长持续生产时间,减少开停机增多带来的损耗。

电火花处理:PP、PE材料不经表面处理,表面润湿张力低于32达因。CPP产品要达到印刷、复合及镀铝的要求,表面润湿张力一般要求达到38达因以上。经电火花处理过后,薄膜的表面润湿张力由于原料内部的小分子物、添加剂的析出以及环境的温度、湿度,灰尘等因素的影响并随着时间的推移逐渐下降。根据不同的产品及其厚度、生产速度设定适当的电火花功率。功率过低,表面润湿张力衰退过快;过高,表面润湿张力并不随功率的增大而无限增大,相反,造成薄膜理化性而是干挂幕墙体系和夹心保温体系能的损失、外观质量的缺陷。另外,适当提高电晕处理辊的温度,也可适当提高表面处理效果及减缓表面润湿张力的衰退速度。

收卷参数:必须根据膜的厚度、生产速度等因素设定收卷参数。在CPP加工过程中,收卷参数直接影响产品质量。一般情况下,收卷张力过大丝杆如果有间隙的话将来做出的实验数据,不利于薄膜的松弛,在薄膜定型的状态下,容据150多年来的统计易出现冷拉伸现象。若收卷张力过小,则对分切工序带来不利——分切张力难以控制。因此,收卷参数应根据不同的产品、不同的厚度而设定,达到最佳的收卷效果。

从原料的选择来说,CPP薄膜需选用专有牌号的树脂,一般要求熔体流动速率(MFR)为6~12g/10min的树脂,有一定熔体流动性。一般分为均

聚PP和二元共聚PP、三元共聚PP。

对于三层共挤CPP薄膜,可分为电晕层、芯层、热封层。一般电晕层选用二元共聚PP,要求比如有一定的抗粘连性,又要严格控制低分子物的含量,以保证表面处理效果的维持。芯层一般选用均聚PP,以保证薄膜有出色的刚性,且CPP膜的良好光学性能(高透明度、高光泽度)也主要由芯层决定。另外,从成本控制角度,均聚PP价格相对较低,且芯层材料约占全部膜重的60%~70%。由于高速包装机的日益增多,热封层一般选用三元共聚PP,必须要有良好的热封性能,即所谓的低温热封性,同时还应具备滑爽性、抗粘连性、析出物少等特性。

从生产操作角度讲,必须保证原料的清洁。薄膜外观质量缺陷晶点,除了选择适当的滤、滤目数以及合适的原料来控制外,保证原料的清洁不受污染也是控制因杂质引起晶点的重要措施。

生产过程中的对于薄膜外观的巡视,发现异常之后立即采取相应调整措施,对防止出现批量不合格品来说同样至关重要。

(作者/蒋维)

--软包装周刊

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