多層共擠流延膜的性能與原料特性、加工工藝以及設(shè)備精度等多種因素有關(guān)。具體如下:
原料特性
樹(shù)脂種類:不同種類的樹(shù)脂具有不同的基本性能。例如,聚乙烯(PE)樹(shù)脂具有良好的柔韌性和耐低溫性;聚丙烯(PP)樹(shù)脂則有較高的剛性和透明度;聚酰胺(PA)樹(shù)脂的阻隔性能和機(jī)械強(qiáng)度較為突出。選擇不同的樹(shù)脂作為原料,會(huì)直接影響多層共擠流延膜的終性能。
添加劑:適量添加爽滑劑、抗粘連劑、抗氧劑、紫外線吸收劑等添加劑,可以薄膜的性能。如爽滑劑能降低薄膜表面的摩擦系數(shù),便于薄膜的收卷和后續(xù)加工;抗粘連劑可防止薄膜在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生粘連;抗氧劑和紫外線吸收劑能提高薄膜的耐老化性能,延長(zhǎng)其使用壽命。
加工工藝參數(shù)
擠出溫度:溫度過(guò)高,可能導(dǎo)致樹(shù)脂降解,使薄膜的力學(xué)性能下降;溫度過(guò)低,樹(shù)脂塑化不良,會(huì)造成薄膜表面粗糙、厚度不均勻等問(wèn)題,影響薄膜的外觀和性能。
擠出速度:擠出速度過(guò)快,會(huì)使薄膜的冷卻時(shí)間不足,導(dǎo)致薄膜結(jié)晶度不均勻,影響其力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性;擠出速度過(guò)慢,則會(huì)降低生產(chǎn)效率,增加生產(chǎn)成本。
冷卻速度:快速冷卻有利于形成細(xì)小的結(jié)晶結(jié)構(gòu),提高薄膜的透明度和光澤度,但可能會(huì)使薄膜內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力;而緩慢冷卻則會(huì)使結(jié)晶度提高,薄膜的剛性增加,但透明度可能會(huì)下降。
拉伸比:在流延過(guò)程中,適當(dāng)?shù)睦炜梢蕴岣弑∧さ目v向和橫向強(qiáng)度,薄膜的物理性能。但拉伸比過(guò)大,會(huì)使薄膜變薄,容易出現(xiàn)破膜現(xiàn)象,同時(shí)也會(huì)增加薄膜的內(nèi)應(yīng)力,降低其柔韌性。
設(shè)備精度與性能
擠出機(jī):擠出機(jī)的螺桿設(shè)計(jì)、加工精度以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等都會(huì)影響樹(shù)脂的塑化質(zhì)量和擠出量的穩(wěn)定性。如果螺桿的壓縮比、長(zhǎng)徑比設(shè)計(jì)不合理,或者螺桿與機(jī)筒之間的間隙過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂塑化不均勻,從而影響薄膜的性能。
流延模頭:模頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工精度對(duì)薄膜的厚度均勻性和橫向性能分布起著關(guān)鍵作用。模頭內(nèi)部的流道設(shè)計(jì)應(yīng)保證熔體能夠均勻地分布在整個(gè)模唇寬度上,否則會(huì)導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)厚度偏差,影響其力學(xué)性能和外觀質(zhì)量。
冷卻系統(tǒng):冷卻輥的表面精度、冷卻介質(zhì)的溫度均勻性以及冷卻系統(tǒng)的響應(yīng)速度等都會(huì)影響薄膜的冷卻效果。冷卻輥表面不平整會(huì)使薄膜冷卻不均勻,產(chǎn)生局部應(yīng)力集中;冷卻介質(zhì)溫度不均勻則會(huì)導(dǎo)致薄膜結(jié)晶度不一致,影響其性能。
層間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
層數(shù):增加層數(shù)可以在程度上提高薄膜的綜合性能,因?yàn)椴煌δ艿膶涌梢苑謩e承擔(dān)阻隔、強(qiáng)度、熱封等不同的任務(wù)。但層數(shù)過(guò)多也會(huì)增加生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和成本,同時(shí)層間的結(jié)合力可能會(huì)受到影響。
各層厚度比例:合理分配各層的厚度比例對(duì)于優(yōu)化薄膜性能至關(guān)重要。例如,對(duì)于高阻隔性包裝薄膜,阻隔層的厚度需要根據(jù)實(shí)際的阻隔要求進(jìn)行設(shè)計(jì),如果阻隔層過(guò)薄,可能無(wú)法滿足對(duì)氧氣、水汽等的阻隔要求;而如果阻隔層過(guò)厚,又會(huì)增加成本,同時(shí)可能影響薄膜的其他性能。
層間結(jié)合:層間的良好結(jié)合是保證多層共擠流延膜整體性能的關(guān)鍵。如果層間結(jié)合力不足,在使用過(guò)程中薄膜容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象,導(dǎo)致其力學(xué)性能和阻隔性能下降。通過(guò)選擇合適的黏合劑、優(yōu)化加工工藝以及對(duì)原料進(jìn)行表面處理等方法,可以提高層間的結(jié)合強(qiáng)度。
