塑料薄膜成型的方法总结

塑料薄膜成型加工方法有：用挤出机挤出成型薄膜、用压延机压延成型薄膜或把上述两种成型薄膜制品再经拉伸成型薄膜。挤出成型薄膜生产方式中，又分为挤出吹塑成型薄膜、挤出流延成型薄膜和挤出牵引成型薄膜三种生产成型方法。目前，以挤出吹塑成型薄膜生产方式应用最多、产量最高。

1.挤出吹塑成型

塑料薄膜挤出吹塑成型是把成型塑料薄膜用的原料按配方要求的比例分别计量，然后掺混在一起，搅拌混合均匀后，投入到挤出机内；原料在挤出机的机筒内，在螺杆旋转的挤压、搅拌和机筒外部供热等多种条件作用下，塑化呈熔融态，被螺杆推入模具内；从成型模具内挤出成型筒状膜坯，然后再向筒状膜坯内吹入有一定压力的空气，把膜坯吹胀，达到工艺要求的筒状膜直径和厚度，经冷却定形后收卷，即为挤出吹塑薄膜制品。这种挤出吹塑成型薄膜一般多用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯树脂为主要原料成型。

塑料薄膜挤出吹塑成型生产分上吹法、下吹法和平吹法三种方式。塑料薄膜挤出吹塑成型设备布置示意图如图7-1所示。

（1）上吹法挤出吹塑成型薄膜 采用上吹法挤出吹塑成型薄膜时，膜坯的泡管是从成型模具的上方挤出，然后被牵引装置引向与挤出机螺杆工作方向垂直，在成型模具的上方被压缩空气吹胀成型薄膜需要的尺寸，经冷却定形后卷取，完成塑料薄膜的挤出吹塑成型生产。这种生产方式成型的塑料薄膜，多采用聚乙烯树脂和聚氯乙烯树脂生产较大规格的塑料薄膜。目前，国内已经能生产折径为12m以上的农用聚乙烯大棚膜。

上吹法挤出吹塑成型薄膜工艺的特点如下：

1）生产时，泡管的运动速度可以随时调整，泡管形状比较稳定，薄膜成型厚度偏差比较小。

2）采用上吹法可以生产较大宽度的薄膜，产量较高。

3）上吹法所用设备占地面积小，但要求厂房有一定的高度。

4）上吹法生产的挤出吹塑薄膜，要求用熔融料黏度较高的树脂。

5）上吹法挤出吹塑膜管的冷却定形效果略差些，对于要求透明度高的薄膜生产有些不利。

图7-1 塑料薄膜挤出吹塑成型设备布置示意图

a）上吹法 b）下吹法 c）平吹法

1—挤出机 2—成型模具 3—人字形导板 4—牵引装置 5—卷取装置

（2）下吹法挤出吹塑成型薄膜 下吹法挤出吹塑成型薄膜时的膜管运行方向与上吹法的正好相反。

这种膜坯从成型模具下方挤出吹塑成型薄膜，比较适合塑化熔融料黏度小、制品要求透明度较高的树脂。下吹法多采用聚丙烯、聚酰胺和聚偏二氯乙烯树脂为原料。

下吹法挤出吹塑成型薄膜工艺的特点如下：

1）下吹法挤出吹塑的泡管冷却效果较好，吹胀的膜管也可直接用水冷却，这样成型的薄膜透明度好，能够有较高的生产效率。

2）引膜操作较方便，可采用较高的挤出成型薄膜速度。

3）下吹法成型薄膜可采用熔融料黏度较小的树脂，但不适合生产较薄的塑料薄膜。

4）由于挤出机工作位置较高，生产时上料和操作不太方便。

（3）平吹法挤出吹塑成型薄膜 平吹法挤出吹塑成型薄膜中，膜坯泡管是从成型模具的水平方向挤出，膜坯泡管中心与挤出机的螺杆中心在同一条水平中心线上。这种水平挤出吹塑薄膜的生产方式只适合于生产成型膜坯泡管直径小于500mm的薄膜。平吹法多采用聚乙烯和聚氯乙烯树脂为原料。

平吹法挤出吹塑成型薄膜的工艺特点如下：

1）平吹法挤出吹塑成型薄膜用设备布置较低，挤出机的生产操作比较方便。

2）平吹法挤出吹塑成型薄膜生产线设备占地面积较大，但厂房高度没有特殊要求。

3）平吹法应采用熔融料黏度较高的树脂作原料，成型薄膜的壁厚偏差较大，产品质量较难控制。

挤出吹塑成型薄膜生产的工艺顺序：按成型薄膜用料配方要求，将各种原料分别计量→掺混在一起搅拌均匀（必要时，有的混合料需预塑混炼造粒）→挤出机把混合料熔融塑化→成型模具挤出吹塑薄膜用管状膜坯→管状膜坯被牵引，同时被吹胀至工艺要求直径的膜泡（运行过程中被冷风降温定形）→牵引→收卷。

塑料薄膜成型采用挤出吹塑生产方式所需的设备有：原料的配混或造粒用设备、单螺杆挤出机、成型膜坯用模具、冷却风环、人字形导板、牵引装置和成型膜卷取装置等。

2.挤出流延成型(www.xing528.com)

塑料薄膜采用挤出流延法生产成型，主要用聚丙烯和聚乙烯、聚酰胺和聚酯等树脂。树脂挤出流延成型薄膜生产时，原料进入挤出机的机筒后，在转动螺杆的搅拌、挤压和机筒加热温度等多种条件的作用下，被熔融塑化；然后被螺杆推入成型模具，则熔融料在模具内逐渐被分流，经缓冲槽均匀地从模具口挤出，成型薄片状熔融料流延至平稳转动的辊筒上，刀形喷气口把压缩空气吹向膜面，使膜紧贴在辊面上，被冷却辊筒降温定形；剥离辊面上的薄膜经测厚、电晕处理和消除静电后，即收卷，完成薄膜的挤出流延生产成型。

流延薄膜挤出机生产线设备组成如图7-2所示。生产线上的主要设备有挤出机、成型模具、过滤装置、冷却定形辊筒、测厚装置、电晕处理装置和收卷装置等。

图7-2 流延薄膜挤出机生产线设备组成

1—挤出机 2—过滤装置 3—成型模具 4—气嘴 5—冷却定形辊筒 6—测厚装置 7—电晕处理装置 8—收卷装置

生产工艺顺序：原料配混→挤出机把原料熔融塑化→成型模具挤出膜片→冷却定形辊筒为膜降温定形→电晕处理→牵引→消除静电→收卷。

流延法薄膜与吹塑法薄膜比较，膜的厚度均匀性好、透明度高，膜的热封性比吹塑法薄膜好，制袋性差，设备费用较高。

3.挤出牵引成型

塑料薄膜挤出牵引成型的生产方法与塑料薄膜挤出流延成型相似。塑料薄膜挤出牵引成型也是采用衣架形成型模具，但挤出模具口的片形熔融料不是流延至冷却辊筒上，而是由冷却定形辊筒把片形熔融料从模具口牵引出。这种辊筒工作时，既能牵引从模具口挤出的膜片平稳运行，又能使膜片在辊筒上冷却定形。挤出牵引成型薄膜或片的生产设备如图7-3所示。组成挤出牵引薄膜生产线的设备有：单螺杆挤出机、成型模具、三辊压光机牵引、冷却辊组、切边装置、牵引装置、切断装置和收卷装置等。这种生产方法可用聚氯乙烯和聚偏氟乙烯树脂成型薄膜或片材。用于生产薄膜时，图7-3中的三辊压光机可由两辊组成，切边装置后可直接对薄膜进行收卷。

挤出牵引法成型薄膜的生产工艺顺序：原料配混→挤出机塑化原料呈熔融态→成型模具挤出膜片→牵引、冷却定形和压光膜片→切边→冷却→收卷。

图7-3 挤出牵引成型薄膜或片的生产设备

1—单螺杆挤出机 2—成型模具 3—三辊压光机 4—冷却辊组 5—切边装置 6—牵引装置 7—切断装置 8—收卷装置

4.挤出拉伸成型

塑料薄膜的拉伸成型用膜坯可用挤出机挤出成型的膜片，也可用压延机压延成型的膜片，然后用专用拉伸机把膜片拉伸成薄膜成品。对膜坯的拉伸方式有单向拉伸（即纵向拉伸或横向拉伸）和双向拉伸（即纵向、横向都进行拉伸）。

（1）膜片单向拉伸 膜片的单向拉伸是指将塑料膜片在受热后黏弹状态下向一个方向拉伸，使其在这个拉伸方向上伸长、变薄，让高分子链或部分高分子链按拉伸方向平行排列。单向拉伸后薄膜中分子的较理想取向示意图如图7-4所示。挤出平膜单向拉伸成型薄膜生产线设备布置示意图如图7-5所示。单向拉伸薄膜可用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯树脂。应用较多的还是高密度聚乙烯，用以挤出膜片后进行单向拉伸。

图7-4 单向拉伸后薄膜中分子的较理想取向示意图

图7-5 挤出平膜单向拉伸成型薄膜生产线设备布置示意图

1—上料装置 2—单螺杆挤出机 3—成型模具 4—冷却定形辊 5、7—牵引辊 6—冷却降温辊组 8—拉伸辊 9—静电处理装置 10—切边装置 11—收卷装置

（2）膜片双向拉伸 膜片的双向拉伸是指将塑料膜片在受热后黏弹状态下，对其既进行纵向拉伸又进行横向拉伸，使塑料膜片向互相垂直的两个方向伸长，结果使膜片的面积扩大，厚度变薄，拉伸后的分子链与膜片面平行，而面内的分子链仍呈无规则状态。图7-6所示为双向拉伸后薄膜中分子的理想取向示意图。挤出平膜双向拉伸成型薄膜生产线设备示意图如图7-7所示。双向拉伸薄膜可用聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚氯乙烯和丙烯酸类等树脂。另外，有些工程塑料和特种工程塑料也可进行双向拉伸。双向拉伸薄膜使用较多的材料是聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯和聚酰胺等。

双向拉伸薄膜一般都在专用拉伸机上进行。被拉伸的膜坯先引入多辊组成的纵向拉伸辊筒上，辊体内通蒸汽加热，膜被辊筒牵引向前运行。由于每根辊筒的速度是逐渐递增，则利用辊筒之间的速度差把膜坯纵向拉伸。膜通过纵向拉伸辊组后，进入横向拉伸烘箱，脱离纵向拉伸的膜两端被夹子夹紧，由夹子牵引向前运行。随着被拉伸膜两端夹紧夹子的运行轨道距离的逐渐扩大而横向拉伸膜坯，进入高温定形段，然后离开烘箱，在室温条件下运行一段距离被卷取。

图7-6 双向拉伸后薄膜中分子的理想取向示意图

图7-7 挤出平膜双向拉伸成型薄膜生产线设备示意图

1—加料斗 2—挤出机 3—快速换网装置 4—成型模具 5—冷却定形辊筒 6—预热辊 7—纵向拉伸辊 8—预热段 9—横向拉伸段 10—热定形段 11—卷取装置