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PVC壓延雙向拉伸薄膜注意問題
  瀏覽次數：6604  發布時間：2016年12月02日 09:09:16
[導讀] 在PVC壓延雙向拉伸薄膜生產中,經常會遇到諸如收縮性過大、薄膜薄厚不均、穿孔多等缺陷,嚴重時會造成薄膜大量浪費、客戶無法使用甚至無法正常生產。


        在PVC壓延雙向拉伸薄膜生產中,經常會遇到諸如收縮性過大、薄膜薄厚不均、穿孔多等缺陷,嚴重時會造成薄膜大量浪費、客戶無法使用甚至無法正常生產。如何克服上述缺陷是保證產品質量、降低生產成本、提高企業競爭力的關鍵。介紹了壓延雙向拉伸薄膜生產中應注意的幾個問題及相應對策。

PVC壓延工藝仍然是薄膜生產中最佳及最經濟的工藝,該領域的最新發展已大幅度擴展了其應用領域。各種PVC薄膜仍是最流行的產品,如土工膜、大棚膜、燈箱膜、水床膜、糧食熏蒸膜。而雙向拉伸薄膜雖然是以進口生產線為主進行大規模生產的，但其生產技術，即雙向拉伸薄膜技術，中國是擁有自主知識產權的。也就是說，中國人是在用自己的技術，使用進口生產線生產各類雙向拉伸薄膜製品。由於各廠家引進的生產線不相同，產品也各自不同，因此在解決產品質量問題時的辦法也各不相同。因此,本文論述的辦法也就隻能起到拋磚引玉的作用。壓延雙向拉伸薄膜生產與普通壓延膜生產的不同就在於後續的雙向拉伸工藝上，因此，對環境的要求、物料的配方、工藝的控製都有很大區別。
 
        收縮過大

收縮過大包含兩重意思：薄膜在拉伸過程中回縮太大,達不到產品要求的寬度；薄膜在二次複合過程中受熱回縮太大，超過標準要求,達不到製品要求的寬度。

問題1可用塑料的可延展性來解釋。PVC是無定形聚合物，在一定溫度範圍內受到大於屈服強度的拉力作用時，就產生塑性延伸變形，在變形過程中聚合物結構單元(鏈段、大分子和微晶)因拉伸而開始取向。隨著取向程度的提高，大分子間的作用力增大，引起聚合物黏度升高而出現硬化的傾向，變形亦趨於穩定而不再發展，這種現象稱為“應力硬化”。適當提高溫度，塑料的可延展性進一步提高，拉伸比可以增大，甚至一些延展性較差的聚合物也能進行拉伸。通常把室溫至Tg（最低加工溫度）附近的變形稱為“冷拉伸”，在拉伸過程中聚合物發生應力硬化後，將限製聚合物分子的流動，從而阻止拉伸比的進一步提高。發生“冷拉伸”的薄膜在拉伸力解除後即恢複原狀，從而產生較大的回縮。

事實上,在設計拉伸薄膜車間時就要考慮車間的保暖、空氣對流問題,因為薄膜在拉伸過程中散失熱量是非常快的,薄膜越薄、拉伸越寬，則散熱越快。筆者測量到，薄膜從拉伸入口到拉伸出口短短的3m間表麵溫度就從175℃降到135℃，因此生產車間的溫度一般不得低於20℃。車間在設計時隻在上方留排氣窗戶，下方是不留窗戶的。另外，為了不發生冷拉伸現象，可在橫向拉伸部位製作保溫室，以保證拉伸薄膜的環境溫度。適當減小各機器的速比，也可以降低對薄膜的拉伸。對於問題2，通常拉伸溫度越低(在Tg以上)，拉伸倍數越大，拉伸速度和冷卻速度越快,則取向程度越高，將經過拉伸取向冷卻後的聚合物再加熱到Tg以上的溫度時，會明顯地發生回縮，收縮薄膜就是根據這一原理製成的。為了不使製品產生熱收縮性,可在保持拉伸的情況下使製品在最高的溫度下處理一定時間，然後冷卻至室溫，這樣得到的製品即具有良好的穩定性。這可以在拉伸機後半部下方增設加熱裝置，以保持拉伸溫度;另外還可以給2號溫煉輪通溫水，以使拉伸薄膜緩慢冷卻,這樣就可以有效地降低拉伸薄膜的熱收縮性。
 
        薄膜薄厚不均

拉伸薄膜的薄厚不均主要由兩種情況造成：從壓延機出來的膜本身薄厚不均,最終造成拉伸製品的薄厚不同；在拉伸過程中，由於有空氣對流,產生薄膜橫向溫度不同，造成拉伸後的薄膜薄厚不同，最終導致成品料卷沿橫向粗細不同。可以通過調整四輥壓延機來解決，具體可以調整中輥的軸交叉裝置、下輪的反彎曲裝置;另外還要控製好各輥間的存料，以免有冷料進入影響薄膜拉伸的均勻性。前輪、上輪存料直徑不大於250mm,上輪、中輪存料15~30mm，中輪、下輪存料10~15mm。情況º是由於沿橫向各處空氣對流不同，造成薄膜各點的溫度不同，這樣拉伸後的薄膜橫向厚薄不一致。

根據實際經驗,一般薄膜兩端容易變厚，這是因為兩側空氣對流比中間要快，因而兩側溫度較低。因此也可用薄膜遮擋拉寬機兩側。如以上辦法還不能解決問題，可安裝噴氣管來彌補。在距離薄膜150mm的地方沿橫向安置,要求噴嘴為鴨嘴式,有微型閥調節排氣量,這樣噴出來的氣流比較柔和。薄膜薄的地方可適當開大排氣閥,其餘地方則將排氣閥關閉。
 

穿孔問題

穿孔的產生主要有以下3種情況:物料太髒，過濾網細度不夠；四輥壓延機有冷料混入；填充物料和增塑劑的影響。

情況1可通過加大過濾網細度及更換過濾網頻率來解決；如仍有穿孔產生，則考慮更換物料。情況2可通過控製各輥筒間的存料來解決;另外應盡可能把物料塑化，以免有未塑化的生料混入，還要控製好各機器的速比，盡可能減少由此產生的孔洞問題。

拉伸薄膜的穿孔比普通壓延膜要明顯得多,這是因為普通壓延膜受到的拉伸力是單向的，比單向拉伸薄膜小，且通過壓光裝置可在一定程度上得到彌補。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，2m寬的薄膜如果拉寬到5m，則拉伸比為215.1mm的孔洞經過拉伸後就變成215mm。事實上孔洞要比215mm大，這是因為孔洞周圍應力集中，容易受到破壞。所以,解決好拉伸薄膜的穿孔問題非常重要。

        情況3填充材料主要使用輕質碳酸鈣,適量的碳酸鈣可增加薄膜的強度，但當碳酸鈣用量達到50~60份 (相對100份PVC)時，薄膜撕裂強度明顯降低，這時拉伸薄膜的穿孔明顯增多。因此，控製好碳酸鈣的用量也是減少拉伸薄膜孔洞的一個重要因素。增塑劑用量增加時由於薄膜變軟、斷裂伸長率增加而使孔洞減少，反之，則孔洞增加。
 
        析出問題

在生產拉伸薄膜過程中，有時會產生析出現象，也就是在薄膜表麵或壓光輥(或牽引輥)上產生一層白霜，嚴重時會影響薄膜的使用，甚至使薄膜報廢 (如燈箱膜會由於表麵析出而影響燈箱布的吸墨性)。從生產情況來看,析出的材料主要有潤滑劑、粉體穩定劑和碳酸鈣。在生產PVC壓延薄膜過程中，為使製品表麵光潔、美觀,同時也為改進塑料熔體的流動性能，減少和避免對設備的黏附及摩擦作用,而在塑料中加入一定量的潤滑劑。但潤滑劑使用不當，超過其相容限度時，容易在製品表麵析出，即平常所說的起霜，影響製品的外觀，同時也影響噴繪廣告布的吸墨性；潤滑劑的用量太少又起不到潤滑作用,潤滑劑的用量一般小於1%。常用的潤滑劑有硬脂酸、聚乙烯蠟等。

PVC的加工溫度與其分解溫度很相近，當在160~200℃下加工時,會發生劇烈的熱降解，製品變色，性能變壞。因此在PVC的加工過程中，必須加入熱穩定劑。很多熱穩定劑不僅有穩定作用，而且有一定的潤滑作用,如(粉體)硬脂酸鋇、硬脂酸鎘。如果這些材料的相容性差會發生冒霜、遷移等現象。為了提高製品的力學性能，降低成本及樹脂的單耗而適量的加入填充材料。加入適量的添加劑會降低塑料的線性膨脹係數和製品成型收縮率,並能提高塑料的耐熱性、阻燃性和強度。添加劑的用量要適當，過多會從薄膜表麵析出。增加添加劑的細度,可使添加劑的用量增加，如超細碳酸鈣比普通碳酸鈣用量多。也可以用偶聯劑處理碳酸鈣而增加碳酸鈣與PVC材料結合的緊密度。