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PLA膜工艺大全

一、PLA(聚乳酸)吹膜工艺

PLA薄膜不仅具有全生物降解性、无毒性和良好的生物相容性,而且具有普通塑料薄膜所达不到的高强度、高模量、高透明度和良好的透气性能,所以聚乳酸薄膜越发受到社会的重视,但是由于PLA熔体强度低,不能吹塑成膜或成膜困难;韧性差、常温下呈脆性;结晶度低、耐热性差等这些缺陷,导致其无法满足薄膜的使用要求。

PLA(聚乳酸)

针对PLA这三大缺陷,通过扩链改性来提高熔体强度,进而提高其成膜性;通过增韧改性来提高其柔韧性,进而成功制备柔韧性较好吹塑薄膜;通过滑石粉(Talc)共混改性来提高其结晶度及耐热性。吹塑薄膜成膜需要较大的烙体强度,应选择流动性差即熔体流动速率低的PLA。

PBSA也是全生物降解型热塑性脂肪族聚醋,其具有良好的柔韧性、髙的耐冲击性和可加工性。将PLA和PBSA共混,理论上两种聚合物可在力学性能上互补,得到综合性能优异的生物降解高分子材料。利用PEG做为増塑剂提高PLA薄膜的柔韧性。

1.工艺一:一步法挤出吹膜成型工艺

先将PLA干燥,然后将PLA树脂、扩链剂和増韧剂等混合均匀,直接加入到单螺杆挤出机中完成熔融和混合,并由机头口模挤出吹塑成膜。这样缩短了生产周期,节约了生产成本。

一步法成型工艺流程

由下图可知,吹膜膜泡有明显未熔融的树脂颗粒,且极易发生破裂,使得膜泡无法成功吹胀。这是因为单螺杆剪切混合作用弱,会造成共混物爆融混合不均。

所以,制品表面有未炼融的树脂颗粒,因而无法成功挤出吹塑成膜,故一步法成型工艺不合理,需要用两步法挤出工艺的吹塑薄膜。

2.工艺二:两步法挤出吹膜成型工艺

两步法成型工艺流程图

以PET瓶成型为例,说明一步法与二步法各自的优点和缺点。
      (1)一步法的优点。
       ①投资成本少,所有工序都可在一台机器中完成。
       ②如果生产同样形状而容量不同的容器,转换生产相对容易,适于相对小批量的生产。
       ③瓶子表面缺陷少。
       ④型坯所经受的热历程较短,有利于热敏性塑料的生产。
      (2)—步法的缺点。 
       ①不能分开优化注射成型或吹塑成型的加工过程,因为这两种成型工艺在一步法中是相互依存的。
       ②型坯制成后就必须吹制,不吹瓶就不能生产型坯;企业要有较大的储存瓶的能力。
       ③所生产的瓶的瓶壁相对较厚。
       ④当某系统的装置有故障时,总产量也下降。  
       ⑤操作人员必须同时懂得注射和吹塑的工艺技术,员工培训要求髙。
      (3)二步法的优点。
      ① 瓶的生产成本低。
      ② 型坯生产和拉伸吹塑分别进行,实现成型工艺条件的最佳化。
      ③ 可集中进行型坯生产,再输送到不同的拉伸吹塑点,型坯可自已使用,也可对外销售,产量高,适于大批量瓶的生产。
      ④ 因为两个工艺过程是分开进行的,便于设备故障的排除,一个过程的故障不会影响另一个过程的生产,设备的操作和维修较容易。
      ⑤瓶的质量轻,能抗静电和防灰尘。
      (4)二步法的缺点。
      ① 投资成本较髙。
      ② 瓶的表面缺陷会比一步法多些。
      ③  由于型坯需进行再加热处理,型坯的受热不均匀,会限制一些造型的瓶的生产。
      综上所述,从经济角度分析,若进行大批量(同一造型的瓶,超过700万~900万只)生产,安装二步法生产线会更合算。

实验用吹膜机
哈尔吹膜实验线

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