pvc熱收縮膜特殊工藝加工的分析
發布時間:2013-12-08 07:30:15 作者:鈺鑫包裝 來源:鈺鑫包裝 點擊:453
pvc熱收縮膜原均采用二次成型加工工藝生產,即粉料一次塑化造粒、二次塑化吹膜。該方法必須添加足夠量的穩定劑和潤滑劑,因此生產成本較高。另外,因為多一道塑化工序,產品在生產過程中受到一定的污染,影響成品率。隨著我國塑料工業的發展,塑料制品的應用已滲透到各個領域,尤其在包裝上,塑料制品以其質優價廉的特點,正在取代其他包裝材料,pvc熱收縮膜作為包裝材料已得到廣泛的應用,在食品、醫藥、日用品的包裝方面用量劇增。
pvc收縮膜是以PVC樹脂為主要原料,經特殊工藝加工而成的包裝薄膜,其特點就是加熱收縮。
一 工藝原理
采用急驟冷卻定型的工藝方法吹塑成型。這種驟冷的生產工藝是根據高聚物定向原理設計的,當PVC粉料被完全塑化擠出成胚膜后,聚合物在玻璃化溫度和黏流態溫度之間沿縱橫兩方向進行強制拉伸,使聚合物的分子鏈沿拉伸方向取向,這時將薄膜急驟冷卻,將拉伸取向所產生的應變“凍結”。當薄膜重新加熱到/解凍0溫度(90~110℃)時,就會產生應力松弛,也就是已定向的分子鏈發生解取向,此時,被迫處于緊張狀態的拉伸鏈則恢復到取向前松弛狀態的折疊鏈,因此賦予收縮膜良好的收縮性能。
二 主要生產設備
GH-200高速捏合機,GH-400低速混合機,SJ-65(長徑比為30B1)擠出成型機,HEM -1152空氣壓縮機。
三 主要原輔材料
PVC-SG6樹脂、穩定劑、增塑劑、改性劑、潤滑劑、著色劑。
(1)PVC樹脂
PVC樹脂的選擇是生產pvc熱收縮膜的關鍵,應選擇易于塑化、綜合性能好的樹脂。就樹脂的分子質量而言,一般分子質量增大,制品的熱穩定性,吹膜壓延性、拉伸強度、沖擊強度等性能均會得到不同程度的提高,即塑料制品的物理性能得到改善。但分子質量也并非越大越好,如果分子質量過大,將造成塑化溫度提高,樹脂的流動性、延展性變差,對熱穩定系統、二次吹脹等都將造成困難。根據經驗,選擇PVC-SG5、PVC-SG6型樹脂即能滿足制品對熱收縮的要求。在生產用于食品、飲料及藥品包裝的pvc熱收縮膜時,還應注意PVC樹脂中殘留氯乙烯單體(VCM)含量符合衛生級要求([≤5g/g),同時要求PVC樹脂白度高、粒徑分布均勻。在投料前還要將PVC樹脂及高混后的物料分別過篩2遍,以減少制品的晶點、雜質。
(2)增塑劑
增塑劑是熱收縮材料加工中的重要助劑之一,在pvc熱收縮膜生產中也不例外,它能降低聚合物分子間的作用力,增加聚合物的可塑性,并能改善PVC的成型性能。增塑劑的用量不能太多,否則會降低薄膜的力學性能,使薄膜的收縮應力減小,收縮率受到影響。這是因為用量太多的增塑劑穿插到樹脂分子鏈之間,大大削弱了分子間引力,使分子鏈的活動性增強。發生形變的分子鏈在室溫下較易恢復到原來的形態,這樣就降低了pvc熱收縮膜分子間被“凍結”的應力,不利于存放。另外,增塑劑的用量對pvc熱收縮膜的開口性有很大的影響,應引起特別注意。
(3)穩定劑
PVC具有良好的特性,但也存在缺點,熱穩定性差就是其一。穩定劑的作用是抑制或防止PVC在加工過程中受熱降解,并延長其使用壽命,熱穩定劑應當不影響制品顏色、透明性,與樹脂、增塑劑等相容性好,無毒、價廉、用量小。pvc熱收縮膜多為透明制品,大部分作為食品和日用品的包裝,因此不能選用鉛類穩定劑,有機錫類穩定劑是比較理想的,為降低成本,與鈣、鋅復合穩定劑并用,效果良好。在pvc熱收縮膜一步法成型加工中,可適量減少穩定劑用量,選用兼具潤滑作用的穩定劑也可降低生產成本。
(4)改性劑
在PVC熱收縮膜生產中,增塑劑的加入量較少,因此塑化比較困難,采用提高塑化溫度的方法又會加大PVC熱分解的可能性。在配方中加入適量的ACR加工改性劑可改善加工性能。ACR與PVC樹脂的溶解度參數相近,相容性好,兩者的粘附力大,ACR硬度比PVC大,在一定應力作用下,產生較大的摩擦力,從而使PVC粒子更易破碎和熔融,提高了物料的凝膠化速度和熔融質量,且熔體強度高。
為了提高硬質pvc熱收縮膜的沖擊強度,需要加入一定量的抗沖助劑,MBS樹脂是常用的一種抗沖助劑,與PVC相容性好,且具有良好的透明性、耐候性、著色性和低溫特性,可改善制品的加工性能。值得注意的是,上述兩種改性劑必須在PVC物料混合的后期加入。
(5)潤滑劑
潤滑劑在聚合物加工中的地位舉足輕重。聚合物加熱熔融時聚合物分子間的內摩擦以及聚合物融體與加工機械的外摩擦對塑料成型是不利的。在pvc熱收縮膜生產中也要加入適量的潤滑劑,以減少有害摩擦,降低界面粘附力,根據潤滑劑的作用機理,適當調整內、外潤滑劑的搭配用量,以降低配合成本。硬脂酸和氧化聚乙烯蠟分子鏈上帶有羧基和羥基極性基團,能顯著改善PVC的相容性,具有獨特的內外潤滑效果。
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