聚乙烯自封薄膜

聚乙烯自封薄膜是擠出吹塑薄膜中一種具有特殊結(jié)構(gòu)的薄膜。這種薄膜結(jié)構(gòu)特殊的地方就是在成品膜上有一個(gè)截面呈錨形的凸棱和凹槽，而薄膜的性能和普通聚乙烯薄膜完全相同。用聚乙烯自封薄膜制成的薄膜包裝袋，在開(kāi)口處有如拉鏈一樣的凹凸槽對(duì)應(yīng)，稍一用力即可把包裝袋啟閉，而且能反復(fù)使用，但靠袋內(nèi)被包裝物的脹力或外部壓力卻不能輕易把包裝袋打開(kāi)。

用這種自封薄膜制成的自封式包裝塑料薄膜袋，外觀新穎別致，封閉包裝物品可靠，無(wú)毒、無(wú)味、防污染，而且既輕又方便，很受應(yīng)用者歡迎。這種包裝袋可用來(lái)包裝各種制品，如書(shū)本、服裝、工業(yè)零配件、玩具等，特別是用于經(jīng)常啟閉的糖果、熟食和各種小食品的包裝，非常方便，既清潔衛(wèi)生又方便存放。

(1)原料選擇擠塑聚乙烯自封薄膜生產(chǎn)成型應(yīng)選用包裝級(jí)吹塑PE樹(shù)脂。一般可用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯樹(shù)脂，要求樹(shù)脂的熔體流動(dòng)速率MFR為2~7g/10min。目前，應(yīng)用較多的還是低密度聚乙烯樹(shù)脂，如中國(guó)石化集團(tuán)北京燕山石油化工有限公司生產(chǎn)的ZF7B 型樹(shù)脂可生產(chǎn)自封薄膜。

(2) 出塑自封薄膜生產(chǎn)方式聚乙烯自封薄膜的擠出吹塑成型生產(chǎn)方式，可用擠出平吹法和擠出上吹法生產(chǎn)成型。生產(chǎn)工藝順序與普通聚乙烯的擠出吹塑薄膜生產(chǎn)工藝順完全相同。

(3)PE通用型單螺桿擠出機(jī)，螺桿直徑按擠出吹塑自封薄膜的折徑大小選擇，一般多用45mm和$65mm;長(zhǎng)徑比L/D>20:1，壓縮比為3:多孔板三層過(guò)濾網(wǎng)濾網(wǎng)目數(shù)與安裝位置為801

100/80目。成型模具選用芯棒為螺旋式結(jié)構(gòu)，出料口平直段除設(shè)有緩沖槽外，還設(shè)有能夠成型自封薄膜錨形截面的凸棱和凹槽式限料結(jié)構(gòu)。它們的位置和放大形狀如圖6-30所示。

(a)凸和凹槽在芯棒上的位置 (b)凸棱和凹槽的放大示意圖形

圖6-30 成型模具內(nèi)芯棒活動(dòng)板凸棱和凹槽形狀

與普通擠出吹塑薄膜成型用模具結(jié)構(gòu)相比，如圖6-30所示的結(jié)構(gòu)形狀確定的準(zhǔn)確與否，對(duì)自封薄膜應(yīng)用時(shí)的啟閉工作效果有很大影響，對(duì)這個(gè)部位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與加工應(yīng)注意凸棱和凹槽截面形狀的非對(duì)稱(chēng)性，以適應(yīng)這種自封包裝袋封閉后的外力打開(kāi)，內(nèi)脹力或壓力不易打開(kāi)的要求;注意凸棱和凹槽結(jié)構(gòu)間隙與口模和芯棒間隙的協(xié)調(diào)性，應(yīng)能達(dá)到熔料在此處流過(guò)時(shí)的熔料流量及流速與口模圓周上各點(diǎn)的熔料流量流速一致，這樣才能順利生產(chǎn)，成型較理想的凸棱和凹槽。注意這種理論設(shè)想對(duì)模具結(jié)構(gòu)有很高要求，由于受原料性能和擠出多種因素影響，很難一次設(shè)計(jì)加工出較合適的模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)中反復(fù)試驗(yàn)修改，才能達(dá)到較理想的效果。

輔機(jī)的選擇條件比擠塑普通聚乙烯薄膜成型用的輔機(jī)難度大。特別是冷卻風(fēng)環(huán)的工作方式對(duì)自封薄膜中的凸棱和凹槽成型質(zhì)量有 -402-第6章 塑料薄膜擠出成型

較大影響，一般要2~3個(gè)風(fēng)環(huán)對(duì)膜泡進(jìn)行冷卻;牽引前通過(guò)人字板后的第一牽引輥只是一個(gè)導(dǎo)輥;牽引冷卻定型薄膜運(yùn)行的夾緊牽引輥上應(yīng)開(kāi)有凸棱和凹槽，以防止夾緊輥的夾緊力使薄膜上的凸棱

和凹槽變形。

擠出吹塑成型自封薄膜用輔機(jī)，國(guó)內(nèi)有大連東方橡膠塑料機(jī)械

(4)成型工藝 開(kāi)發(fā)有限公司和江蘇昆山信中機(jī)械有限公司等廠家生產(chǎn)。

①原料擠塑時(shí)擠出機(jī)機(jī)筒各段工藝溫度:加料段110~130℃，塑化段140~160℃，均化段150~170℃。成型模具溫度:160℃左右。

②擠塑聚乙烯自封薄膜主要工藝參數(shù)選擇螺桿工作轉(zhuǎn)速在50~100r/min范圍內(nèi)。牽伸比控制在2~4倍范圍內(nèi)。

口模間隙調(diào)整應(yīng)以薄膜的成品厚度和牽伸比的大小來(lái)決定，一般控制在1mm左右。

膜泡的吹脹比不同于普通聚乙烯膜的擠出吹塑生產(chǎn)吹脹比，為了使擠出成型模具的凸棱和凹槽不變形，一般膜泡直徑可略大于口模直徑或接近相等。薄膜的厚度主要是依靠膜泡的牽伸比來(lái)控制。

③成型模具上口模直徑的選擇，主要是根據(jù)薄膜制品的折徑大小來(lái)確定，一般口塑料拼出成型工藝員手冊(cè)

b.內(nèi)啟拉力明顯大于外啟拉力。

d.熱封強(qiáng)度≥7N/15mm(按ZBY28004標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試)

e封口袋應(yīng)落不破裂，密封不滲漏，懸吊試驗(yàn)時(shí)封口不開(kāi)

裂(按GB10442標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試)。

6.2.14 線型低密度聚乙烯薄膜

(1)線型低密度聚乙烯薄膜的應(yīng)用特點(diǎn)

①線型低密度聚乙烯薄膜多采用擠出吹塑法成型，也可選用擠出流延法、擠出涂覆法、壓延法和雙向拉伸法成型。

②線型低密度聚乙烯薄膜成型用原料可以是只用線型低密度聚乙烯樹(shù)脂，也可采用LLDPE、LDPE或LLDPE、LDPE HDPE幾種原料混合使用，擠出吹塑聚乙烯薄膜。

③線型低密度聚乙烯薄膜與低密度聚乙烯薄膜比較，它的拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和抗擊穿強(qiáng)度及剛性都高于低密度聚乙烯薄膜;線型低密度聚乙烯薄膜的熱封性好，使用溫度范圍大，但透明性略低于低密度聚乙烯薄膜。

④LLDPE與LDPE薄膜的應(yīng)用選擇:如果對(duì)薄膜的透明性要求高，應(yīng)選用LDPE薄膜，如果要求薄膜的強(qiáng)度好，則應(yīng)選擇 LLDPE薄膜。應(yīng)用時(shí)，如果要求兩種薄膜的強(qiáng)度接近一致，則 LLDPE薄膜的厚度可比LDPE薄膜的厚度小1/4。

⑤LLDPE與LDPE樹(shù)脂的混合比例按用途不同，可有多種混合比例，常用混合比例m(LLDPE)/m(LDPE)=70/30或50/50擠出吹塑成型薄膜特點(diǎn):共混料成型的薄膜與LDPE薄膜比較，由于其熔料的強(qiáng)度提高，膜泡運(yùn)行穩(wěn)定;成型膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度均有增強(qiáng);有同樣條件下使用時(shí)，薄膜的厚度可薄些。共混料成型薄膜與LLDPE薄膜比較，其制品的透明度、表面光澤度及霧度均得到改進(jìn);熔料的黏度降低些，易于成型加工;同時(shí)，制品薄膜的粘連性也降低許多。

(2)線型低密度聚乙烯薄膜用途線型低密度聚乙烯薄膜與低密度聚乙烯薄膜的用途相同。404-模直徑在吹膜折徑的0.7~1倍尺寸范圍內(nèi)。

④風(fēng)環(huán)的工作位置及風(fēng)口直徑的選擇對(duì)薄膜的冷卻定型質(zhì)量影響也較明顯。一般自封薄膜的風(fēng)冷定型需要2~3個(gè)風(fēng)環(huán);風(fēng)環(huán)中風(fēng)口的直徑約是口模直徑的17~4倍(口模直徑小的取大值，口模直徑大的取小值)。第一風(fēng)環(huán)距口模距離為200~250mm;第二風(fēng)環(huán)距第一風(fēng)環(huán)距離為150~200mm(口模直徑大的取大值，口模直徑小的取小值)。

⑤目前自封薄膜的質(zhì)量要求及性能指標(biāo)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，薄膜的力學(xué)性能可參照普通聚乙烯吹塑薄膜的物理指標(biāo)檢測(cè)，封口塑料袋的力學(xué)性能可參照下列條件檢測(cè)。 a. 凸棱和凹槽配合松緊適宜。

-403-第6章 塑料薄膜擠出成型

(3)膜的成型工藝

①原料選擇 選擇熔體流動(dòng)速率(MFR)為0.5~4g/10min的樹(shù)脂，應(yīng)用較多值為1~2g/10min。LLDPE與LDPE樹(shù)脂共混擠出吹塑薄膜時(shí)，應(yīng)添加比例不大于3%的CaCO(要求CaCO3應(yīng)經(jīng)300目篩網(wǎng)過(guò)篩后使用)，以防止制品膜的粘連。

②設(shè)備條件線型低密度聚乙烯樹(shù)脂擠出吹塑成型薄膜，所使用的擠出機(jī)和螺桿的結(jié)構(gòu)條件要求與低密度聚乙烯樹(shù)脂的擠出吹

歐塑成型薄膜用設(shè)備條件內(nèi)容選擇。 塑成型薄膜用設(shè)備條件相同，完全可以參照低密度聚乙烯樹(shù)脂擠出

③工藝溫度機(jī)筒工藝溫度(從加料段至均化段):120~140℃、150~180℃、170~210℃。成型模具溫度:200~215℃。④實(shí)際生產(chǎn)LLDPE薄膜例(薄膜厚度0.02mm、采用上吹法生產(chǎn))。

a原料線型低密度聚乙烯樹(shù)脂，熔體流動(dòng)速率MFR為1g/10min?？捎锰旖蚴突す镜?/span>DFDA-1820或中國(guó)石化廣州分公司的DFDA-7042牌LLDPE樹(shù)脂。

b.設(shè)備 選用擠出機(jī)的螺桿結(jié)構(gòu)應(yīng)有屏障段和混煉段的新型結(jié)構(gòu)形式，長(zhǎng)徑比為25:1，成型模具的口模間隙取2mm。

⑤工藝溫度 機(jī)筒160~180℃、180~195℃、200~210℃;連接頸部溫度210℃左右;成型模具溫度約230℃。

⑥用風(fēng)量膜泡冷卻用風(fēng)量比低密度聚乙烯膜泡冷卻用風(fēng)量大，應(yīng)采用雙風(fēng)口冷卻環(huán)，要求吹向膜泡的氣流要平穩(wěn)。

(4)工藝操作要點(diǎn)

①LLDPE樹(shù)脂擠出吹塑成型薄膜的生產(chǎn)工藝順序與LDPE樹(shù)脂擠出吹塑成型薄膜的生產(chǎn)工藝順序完全相同。

②LLDPE樹(shù)脂擠出吹塑薄膜的吹脹比應(yīng)控制在15~2范圍內(nèi);模唇口間隙應(yīng)在1~2mm間進(jìn)行調(diào)整。

③擠出吹塑地膜或大棚膜采用 LLDPE 樹(shù)脂時(shí)，選用LLDPE與LDPE樹(shù)脂的混合料(按應(yīng)用條件要求選用摻混比例)比較適合?；旌虾蟮乃芑哿橡ざ冉档停瑪D出塑化溫度比LLDPE料的塑化溫度低10~20℃，薄膜吹脹后運(yùn)行穩(wěn)定，成型薄膜表觀質(zhì)量也得到提高。

④為了防止或減少LLDPE料膜泡的破裂，樹(shù)脂中應(yīng)摻人少量有機(jī)氟助劑(用量為250mg/kg)。

⑤擠出吹塑薄膜厚度小于0.02mm，應(yīng)選用熔體流動(dòng)速率(MFR)為1g/10min左右的LLDPE樹(shù)脂;用于擠出流延成型薄膜的樹(shù)脂，熔體流動(dòng)速率(MFR)應(yīng)取高些，在2~5g/10min范圍內(nèi)選取較適宜。

(5)線型低密度聚乙烯薄膜的質(zhì)量要求線型低密度聚乙烯與低密度聚乙烯樹(shù)脂混合料生產(chǎn)的擠出吹塑薄膜(農(nóng)業(yè)用)的尺寸及厚度偏差，標(biāo)準(zhǔn)GB4455-1994的規(guī)定見(jiàn)表6-14和表6-15。線型低密度聚乙烯薄膜的物理力學(xué)性能參考值及與標(biāo)準(zhǔn)GB/T4456-1996規(guī)定，見(jiàn)表6-23。由LLDPE、LDPE和HDPE三種樹(shù)脂或兩種樹(shù)脂混合，擠出吹塑成型的地膜尺寸及厚度偏差(GB13735-1992標(biāo)準(zhǔn))見(jiàn)表6-24和表6-25。表6-23 LLDPE聚乙烯包裝薄膜物理力學(xué)性能項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 GB/T4456-1996薄膜不加助劑(250mg/kg)薄膜加有機(jī)氟拉伸強(qiáng)度(縱/模)/MPa10 23.3/21.5 25.0/21.5 斷裂伸長(zhǎng)率(縱/模)/%140 1020/1024 1040/1216 透光率/% 直角撕裂強(qiáng)度(縱/模)/(N/cm) 140 662.2/956.5 914.3/973.2 霧度/% 87.7 88 免內(nèi)溫 檢測(cè)膜厚度/m0.020厚度/mm±0.002±0.002±0.002±0,002士0.003優(yōu)等品極限偏差/mm±0.003士0.003±0.003士0.003士0.004等品、合格品士10士10±10士10士10優(yōu)等品平均厚度偏差/%一等品、合格品±15±15士15士15組合密度料中

士15

復(fù)合