涂膜機(jī)組原料中添加碳酸鈣填充母粒對涂膜質(zhì)量的影響及解決方法

錢文年(中國石油天然氣集團(tuán)公司烏魯木齊石化公司塑料廠,新疆　烏魯木齊　830019)

涂膜機(jī)組原料中添加碳酸鈣填充母粒對涂膜質(zhì)量的影響及解決方法

錢文年(中國石油天然氣集團(tuán)公司烏魯木齊石化公司塑料廠,新疆烏魯木齊830019)

塑料廠擠出涂膜機(jī)組是采用雙主機(jī)、雙膜頭、雙復(fù)合輥結(jié)構(gòu)，以聚丙烯和聚乙烯為原料，經(jīng)擠塑成型與圓筒塑料編織布基在一個生產(chǎn)流程中完成雙面涂膜。機(jī)組從基材放送、復(fù)合至卷取整個工藝流程均配置先進(jìn)的電器儀表、氣動離合器及機(jī)械裝置，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)試與群控操作，提高自動化程度。機(jī)組工藝先進(jìn)、結(jié)構(gòu)緊湊、能耗低、效率高、操作安全可靠、產(chǎn)品復(fù)膜均勻、卷取平整、抗剝離強(qiáng)度高、自動化程度高、操作方便、產(chǎn)品的質(zhì)量可靠，能保證達(dá)到產(chǎn)量和質(zhì)量要求。機(jī)組以聚乙烯或聚丙烯為原料，經(jīng)擠塑后與塑料編織基材進(jìn)行雙面復(fù)合，以提高包裝材料的抗拉強(qiáng)度，氣密性和防潮性能。

1　涂膜工藝原理及工藝流程

1.1涂膜工藝原理

將聚丙烯或聚乙烯等樹脂用擠出機(jī)進(jìn)行熱熔融擠出成膜，然后將膜流延到編織布基上，憑借熱熔態(tài)膜的粘性，在兩輥擠壓力的作用下，把它們與編織布基壓合在一起。

1.2涂膜工藝流程

放卷裝置→夾持糾偏裝置→預(yù)熱裝置→ 第一展平輥→第一涂膜裝置→翻轉(zhuǎn)架 →第二展平輥→第二涂膜裝置→牽引裝置→邊緣切割裝置→收卷裝置

2　添加碳酸鈣填充母粒對涂層質(zhì)量的影響

2.1擠出涂膜原料的特點(diǎn)及選用

擠出涂膜原料的性能必須具備以下特點(diǎn)：具有良好的流動性能，具有一定的熔體強(qiáng)度，具有良好的熱穩(wěn)定性，必須選擇分子量分布窄的聚烯烴樹脂。

2.2原料中添加碳酸鈣填充母粒對涂層質(zhì)量的影響對比

碳酸鈣填充母粒屬于一種無機(jī)填料，原料中添加碳酸鈣不僅能使塑料制品價(jià)格大幅度降低，還能夠改善塑料制品的性能；因此，碳酸鈣作為塑料填料，不僅有增量作用，又有改性效果。為了降低生產(chǎn)成本，希望添加的越多越好，但同時必須確保涂膜原料性能及涂膜產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求。自2014年5月開始，實(shí)驗(yàn)對涂膜原料中按比例添加碳酸鈣填充母粒，經(jīng)過近兩年的生產(chǎn)運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤監(jiān)測，達(dá)到預(yù)期效果。

2.2.1未添加碳酸鈣填充母粒原料配比及質(zhì)量檢測：

（1）原料配比：涂膜專用聚丙烯改性料：聚乙烯=100：10～25

（2）質(zhì)量檢測：2013.08.01至2014.04.30，對涂膜布基進(jìn)行443次檢測分析，剝離力、復(fù)膜厚度A平均：20.512415、復(fù)膜厚度B平均：20.735892、復(fù)膜質(zhì)量A平均：0.17254、復(fù)膜質(zhì)量B平均：0.174029、涂膜質(zhì)量：0.173266、涂前布基質(zhì)量平均：0.978088，合格率達(dá)到100%。

2.2.2添加碳酸鈣填充母粒原料配比及質(zhì)量檢測：

（1）原料配比：涂膜專用聚丙烯改性料：聚乙烯：碳酸鈣填充母料=100：10～25：0～5

（2）質(zhì)量檢測：2014.05.01至2015.12.31，對涂膜布基進(jìn)行1588次檢測分析，剝離力、復(fù)膜厚度A平均：20.801637、復(fù)膜厚度B平均：20.698363、復(fù)膜質(zhì)量A平均：0.172399、復(fù)膜質(zhì)量B平均：0.172247、涂膜質(zhì)量：0.172336、涂前布基質(zhì)量平均：0.940006，合格率達(dá)到100%。

3　提高涂層質(zhì)量方法

3.1提高樹脂表面氧化程度

要使樹脂涂復(fù)于基材上并且牢固，就要使出膜在空氣中氧化，氧化后樹脂所產(chǎn)生的雙鍵羰基活性較高，對基材粘附力強(qiáng)，這是提高涂膜剝離力的有效手段。主要辦法是提高樹脂溫度，降低牽引速度，加大氣隙。如果剝離力不足時，從這三個方面進(jìn)行工藝調(diào)整：提高溫度，降低牽引速度，加大氣隙。因此，涂復(fù)牽引速度按設(shè)備擠出能力的三分之二為最佳，氣隙80～100mm為最佳。

3.2提高熔膜的滲透力

涂膜時，熔膜在高溫下，它的熔體粘度小，可以滲透到編織布扁絲的表面和經(jīng)緯度交錯的空隙中間，加強(qiáng)剝離強(qiáng)度。因而提高溫度能使熔體粘度明顯下降，對產(chǎn)生滲透作用是有效的。

3.3保持編織布表面潔凈

由于圓織機(jī)編織布基時，使用油氈使經(jīng)絲潤滑，結(jié)果使編織布基表面帶油。涂膜時，熔膜和基材之間有了一層隔離油層，粘附力下降。在生產(chǎn)扁絲添加的母料質(zhì)量較差，母料中偶聯(lián)劑量很小，或者填充物粒度太粗，在扁絲表面滲出許多鈣粉塵，織布過程中也無法除掉。熔膜粘附于鈣質(zhì)粉上，降低了和編織布的粘附力。對于布基表面除油或粉塵的有效方法是設(shè)備安裝電暈處理裝置。

3.4提高擠壓輥擠壓力

熔膜流延到基材上不能和布基完全貼服，只有在擠壓輥擠壓作用下，才能完全貼服。擠壓輥擠壓的作用是把熔膜擠壓到布基（微觀上看）溝槽毛細(xì)纖維中間，編織布的經(jīng)緯交錯縫隙中間，進(jìn)行鉤連，提高剝離力。調(diào)節(jié)擠壓力要防止壓力過大，使包膠輥脫膠。

3.5基材溫度控制

基材過冷，熔膜與基材貼服時，溫度驟然下降，熔膜的粘彈性部分失去與基材粘連作用，造成剝離力不足。處理的方法是對基材進(jìn)行預(yù)熱，提高基材的溫度，降低氣隙。

4　結(jié)語

碳酸鈣填充母粒與涂膜專用聚丙烯改性料、聚乙烯按照比例進(jìn)行涂膜生產(chǎn)，對涂膜質(zhì)量沒有明顯影響，原料中添加碳酸鈣填充母粒不僅能使塑料制品價(jià)格降低，還能夠改善塑料制品的性能。在生產(chǎn)過程中，通過調(diào)整工藝參數(shù)及操作參數(shù)，可提高碳酸鈣填充母粒的添加比例，達(dá)到減少聚丙烯、聚乙烯的使用量的目的。

錢文年（1972-），男，漢，新疆烏魯木齊市人，助理工程師，主要從事石油化工塑料編織生產(chǎn)技術(shù)工作。