聚氯乙烯PVC 宽幅、超薄薄膜生产过程中的问题和解决方法

  作者： 莱芜市高级职业技术学院  机电系  副教授 李传红

      地址：山东省莱芜市开发区凤凰路北首，271100

      莱芜福德机器有限公司  高级工程师  张正洲

      地址：山东省莱芜市高新区鹏泉东大街188号，271100

关键词：宽幅，超薄，聚氯乙烯，PVC，薄膜，问题，解决办法

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 由于聚氯乙烯宽幅薄膜具有柔软、透明度高、耐寒等特点，在包装领域（如沙发、席梦思、家具包装，电线电缆包覆等）以及大棚覆盖（如黄瓜扣棚、人参种植）、盐池防渗方面具有的作用。因此宽幅聚氯乙烯薄膜的市场占有量还是具有相当的市场容量的。由于其特殊性，其生产过程中会遇到这样那样的问题，现就我们的经验做一下简单介绍，希望对广大的同行有所裨益。

 聚氯乙烯薄膜在生产过程中通常会遇到以下几个问题：

1、    容易糊料；

2、    薄膜不均匀；

3、    超薄薄膜挤出不稳定；

4、    薄膜中含有气泡；

1、    糊料问题

由于聚氯乙烯的特殊性，对温度很敏感，超过120度后9分钟就开始出现分解，随着析出的硫化氢的增多，对分解催化作用加强，分解加速，所以一旦熔体出现分解现象，就很难继续生产，往往意味着要停止生产，造成损失。这是生产聚氯乙烯薄膜首先要解决的问题。热稳定性首先与配方有关系，合理的配方可以做到生产过程中析出物少，透明度高，对温度的敏感度降低，可以连续进行生产。其次是螺杆的设计要合理，不能过度剪切，压缩比要足够大，粉料中的气泡不能被带到模头中。螺杆的形式至关重要。通常要带有屏障段。内部可以通循环水冷却。

换网装置也是最重要的部分，必须做到结构，熔体无停滞，保持内部各处足够的压力和流速。换网要迅速可靠无溢料。

模头要压力分配均匀，。在完成熔体分配均匀的前提下，尽量减少模头长度。熔体局部低速、滞留是聚氯乙烯模头设计的大忌。

2、    薄膜不均匀问题

     通常生产宽幅聚氯乙烯薄膜都采用芯棒式模头，熔体从一侧进入，模芯的进料侧受到压力，有偏向对面的倾向，所以模芯的定位至关重要，必须给与模芯足够的刚度与定位。

     由于熔体在模芯上完成汇合后，形成两条合流线，其行程长，受到的剪切也多，所以在此处容易造成熔体流速减慢，但是温度要比其他地方稍高，时间长了就会糊料分解。所以此处的结构设计非常重要，必须做到在此处与圆环其他截面的流速基本相同，还要考虑剪切造成的温度升高对熔体的影响。这是需要经验的，其参数大小必须经过多次试验、修改，最后形成比较合理的结构参数。

    聚氯乙烯对温度是很敏感的，所以模头的加热至关重要。加热器的选择、位置的放置、功率大小都是很重要的，不可忽视。

    薄膜的均匀性与冷却也有很大的关系，风环的出风均匀性也对其有很大的影响。

3、    超薄薄膜挤出不稳定的问题

  单层厚度在10-15微米的超薄薄膜，在生产过程中会出现

膜泡不稳定的问题。一方面是膜泡刚性变差，底部熔体不足以支撑膜泡，在外部力量的影响下，比如人字板摩擦力太大、冷却风不均匀等就会出现泡体左右摆动、扭转、上下震荡、马鞍型等状况。会造成无法连续生产的情况。这种情况下，要考虑采取加大膜泡底部冷却能力，降低冷却线的方法，风环出风口要尽量低。也可以采用风环与模头预留间隙的办法，让少部分冷却风分流到膜泡底部后从风环底面吹走。

由于超薄薄膜的吹涨比和拉伸比都较大，配方上要考虑适当增加提高薄膜韧性的助剂，比如ACR、CPE、MBS等增韧剂。

4、    薄膜中含有气泡

在聚氯乙烯薄膜的吹膜过程中，粉料中的气体以及加热过程中析出的挥发气体都会在薄膜中体现出来，挥发气体可以考虑修改配方尽量降低，但要做到消除是不可能的，只要微泡不影响薄膜的生产和透明度就可以接受。

粉料中带到模头中的气体在分流板前不断集聚，会隔断时间带出模头，大的会造成膜泡破裂，影响薄膜的生产，微小的气泡基本不会影响生产，但要过段时间对薄膜重新补气，以保证薄膜宽度和厚度在规定的范围内。也可以考虑设置自动补气系统，在膜泡外设置传感器或限位开关，通过电磁阀完成自动补气。

要保证粉料中的气体不会或者很少被带到模头中，必须从螺杆、换网、模头的设计中考虑，特别是螺杆设计至关重要，足够的压缩比是必须的，但是设置屏障段也是必要的，屏障段长度不低于1.5D,屏障间隙的大小是最关键的，通常在0.5～0.8mm较为适宜。

当然为了减少气泡，配置真空料斗是选择，但是与螺杆、螺筒的设计都是配套使用的，造价高，维修麻烦。

总结：聚氯乙烯宽幅、超薄薄膜的生产与很多因素有关系，但是有最基本的规律可以遵循和掌握，只要把其中最关键的问题把握好，生产的稳定性和薄膜质量都会得到保证。

附个人简介：

李传红：女，1970.7，莱芜高级职业技术学院机电系主任，副教授，多年从事塑料机械研究、设计和教学，特别在塑料薄膜吹膜机组方面有相当的经验，有多个和论文发表。

张正洲：男，1965.11，莱芜福德机器有限公司总工，高级工程师，多年从事包装机械的设计、制造，了解国内外塑料机械的进展，对于塑料机械有独到的见解。