薄膜晶點(diǎn)是塑料薄膜加工過(guò)程中最大的難點(diǎn)之一,如何有效消除、降低和控制晶點(diǎn)問(wèn)題是薄膜工程師最大的考驗(yàn),特別是多層共擠技術(shù)尼龍薄膜的加工,因?yàn)榫c(diǎn)的成因復(fù)雜,在共擠薄膜加工過(guò)程中,不同的材料,不同加工特性的樹脂必須在同一個(gè)模頭、相同的加工條件下成型,晶點(diǎn)的消除更為困難。本文將從尼龍薄膜中晶點(diǎn)產(chǎn)生原因、晶點(diǎn)判斷及消除等方面與讀者進(jìn)行探討。
1.薄膜中晶點(diǎn)產(chǎn)生原因
1.1聚合物本身屬性容易產(chǎn)生晶點(diǎn)。
因?yàn)楦髟蠘渲瑥S家本身技術(shù)和生產(chǎn)工藝差異,使聚合物中殘留的催化劑含量有差異,因此在對(duì)聚合物進(jìn)行薄膜加工過(guò)程中,在高溫下,催化劑繼續(xù)作用產(chǎn)生過(guò)度聚合物,使得聚合物溶體粘滯于模頭表面形成晶點(diǎn);其次聚合物中含氧也會(huì)使薄膜產(chǎn)生晶點(diǎn);再次樹脂生產(chǎn)中,因工藝控制原因,造成樹脂分子量過(guò)高。
1.2原料樹脂被污染
原料樹脂中混入了其他加工溫度或不同黏度的原料,導(dǎo)致薄膜加工過(guò)程中出現(xiàn)晶點(diǎn),如PE層中混入PA或PP等原料。
1.3加工過(guò)程中溫度控制失當(dāng)
在加工過(guò)程中,因?yàn)闇囟仍O(shè)置失當(dāng),導(dǎo)致聚合物中催化劑對(duì)聚合物進(jìn)行過(guò)度聚合,形成晶點(diǎn)。
1.4加工設(shè)備模頭本身設(shè)計(jì)原因
因設(shè)備設(shè)計(jì)原因,導(dǎo)致聚合物溶體在模頭流道表面有滯留。
2.薄膜中各類晶點(diǎn)的判斷
2.1尼龍層中的尼龍晶點(diǎn)
通常尼龍層中的尼龍晶點(diǎn)可以被我們用染色的方法來(lái)進(jìn)行區(qū)別,可以染色為黃色、褐色或紅色。而非尼龍晶點(diǎn)通常保持白色或半透明狀態(tài),不會(huì)被染上顏色。 尼龍晶點(diǎn)絕大多數(shù)是由于尼龍?jiān)显诩庸み^(guò)程中發(fā)生交聯(lián)所產(chǎn)生的,也有部分源于設(shè)備成型加工區(qū)(模頭、90度轉(zhuǎn)角、清洗不夠)等因素。EVOH晶點(diǎn)的成因則和尼龍晶點(diǎn)的成因非常相似。
2.2尼龍層的非尼龍晶點(diǎn)
主要源于層與層之間熔體黏度不匹配,粘合樹脂或其他熔體進(jìn)入尼龍層中。這種層間的流動(dòng)速度和熔體黏度不匹配,使得薄膜局部截面中的某一段中的一層很容易被另外一層擠掉,因此造成了晶點(diǎn)。
2.3非尼龍層中的尼龍晶點(diǎn)
非尼龍層間產(chǎn)生尼龍晶點(diǎn)的原因有:
*尼龍料被混入其他擠出機(jī)里;
*傳統(tǒng)式旋轉(zhuǎn)模頭流道間有泄漏;
*尼龍層和相鄰層的樹脂樹脂黏度不匹配。
2.4非尼龍層中的其他晶點(diǎn)
這些晶點(diǎn)是交聯(lián)的原料或者未熔融的樹脂顆粒。如果不是PA或EVOH,要確定是何種樹脂成分需要對(duì)晶點(diǎn)做FTIR測(cè)試道。但90%的晶點(diǎn)來(lái)自于靠近粘合樹脂的較厚層(PA-TIE-晶點(diǎn)層),當(dāng)然也有例外。
2.5非尼龍層中的其他(連續(xù)的)小晶點(diǎn)
如粘合樹脂層中呈連續(xù)狀的小晶點(diǎn)。這通常是由于粘合樹脂受到污染或模具清洗不夠、粘合樹脂本身的問(wèn)題所產(chǎn)生的。這類呈連續(xù)狀的小晶點(diǎn)在每一層都有可能發(fā)生,其成因及現(xiàn)象也都極為相似?;亓匣蛱畛涞募尤氤3S羞@樣的問(wèn)題。
3. 減少或基本消除晶點(diǎn)的方法
在薄膜吹制工藝中消除晶點(diǎn),主要有兩個(gè)途徑:
3.1 優(yōu)化模頭設(shè)計(jì)
在確保樹脂原料不被污染前提下,優(yōu)化模頭設(shè)計(jì),例如流道轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)等。
3.2提高加工設(shè)備的濾網(wǎng)目數(shù)
從生產(chǎn)工藝上來(lái)說(shuō),雖使用較細(xì)的濾網(wǎng)可濾掉大部份聚合物中的晶點(diǎn),同時(shí)亦可濾除吹膜設(shè)備螺桿及炮筒部位因聚合物粘滯于模頭流道所造成的晶點(diǎn),但問(wèn)題是設(shè)備背壓因此提高,對(duì)某些陳舊設(shè)備來(lái)說(shuō),難以做到,因此依靠換濾網(wǎng),也能對(duì)控制晶點(diǎn)提供幫助。
3.3 低溫?cái)D出
保證樹脂在完全塑化的情況下,進(jìn)行低溫?cái)D出。
3.4 高速擠出
提高聚合物熔體的擠出速度,縮短聚合物熔體在模頭內(nèi)部停留時(shí)間,防止熔體粘結(jié)流道表面。
3.5使用加工潤(rùn)滑劑
潤(rùn)滑劑作用是消除聚合物熔體在模頭表面的粘滯層,使被加工的聚合物熔體不能粘滯于模頭流道表面,使得聚合物熔體能持續(xù)勻速地被推動(dòng)前進(jìn),消除了粘滯于模頭表面的聚合物熔體過(guò)長(zhǎng)時(shí)間受熱現(xiàn)象,防止了殘留的催化劑對(duì)聚合物的持續(xù)聚合,最終防止了在薄膜吹塑加工工藝中所產(chǎn)生的晶點(diǎn)。
資料來(lái)源:薄膜通
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