薄膜晶点形成原因及消除方法

薄膜晶点形成原因及消除方法

晶点是聚烯赂薄膜加工工业普遍 存在的关键技术问题:晶点明显影响 透明薄膜的外观。对要求印刷品质较 高的薄膜来说,晶点是造成印刷“白 点”的主要原因。特别是大面积的薄 膜印刷,晶点所造成的

晶点是聚烯赂薄膜加工工业普遍 存在的关键技术问题:晶点明显影响 透明薄膜的外观。对要求印刷品质较 高的薄膜来说,晶点是造成印刷“白 点”的主要原因。特别是大面积的薄 膜印刷,晶点所造成的“白点”废次品, 是薄膜工业生产工艺上一项占较大比 例的损耗。因此,使用高科技第三代 加工助剂PEA-3S/3HSE控制晶点的 产生,消除晶点的成因,是提高薄膜 工业技术水平的重要工艺环节。

一、什么是“晶点”

晶点实际上是“过度聚合物”。即: 晶点”部位聚合物的分子量,高于

图1:晶点部位薄膜剖面图 周围同种聚合物的分子量。

薄膜晶点形成原因及消除方法


由于分子 量高,因此,晶点部位聚合物具有较 高的熔点。在熔化时,熔体具有较高 的粘度。晶点部位聚合物在吹成薄膜 时,不能与周围的同种聚合物相互均 匀分散/混和,并在熔体吹成薄膜后, 先于周围的同种聚合物凝固。因此, 形成“箭头状”或“球状”过度聚合 物的凝固体习惯上被称为“晶点”。

二、晶点产生的原因

聚合物之所以产生晶点,是因为 

(1)聚合物中有残留的催化剂。

(2)聚 合物熔体粘滞于生产设备(包括聚合 设备及吹膜设备)钢铁表面,在高温 下,残留的催化剂对聚合物继续进行 催化聚合作用,因此形成过度聚合物。 

(3)聚合物中所含的氧,也会使聚合 物熔体产生晶点。(加入一定数量的 抗氧剂,有防止氧对晶点的产生作用。 但不在此处讨论。)

晶点来自两个方面:

(1)由聚合 工艺所造成的晶点。不同的聚合设备 及工艺,对晶点的生成有不同的影响。 例如:一些名厂原料,因生产技术高, 聚合物中残留的催化剂含量低,设备 结构好,因此,原料本身所含的晶点 少。但一些品质较差的原料,因生产 技术及设备问题,造成原料本身所含 的晶点多。

(2)由吹膜工艺所造成的 晶点。例如:好的吹膜设备所吹制的 薄膜,晶点少。差的吹膜设备所吹制 的薄膜,晶点多。

图2:晶点形成原因图

薄膜晶点形成原因及消除方法

三、减少或基本消除晶点 的方法

综上所述,在薄膜吹制工艺中消 除晶点,主要有两个途径:

(1)提高 加工设备的滤网细度(例如:将滤网 改为80目,甚或150薄膜吹制)

(2)在生产过程中添加钢 铁表面润滑剂,使被加工的聚合物熔 体不能粘滞于吹膜设备表面。

从生产工艺上来说,虽使用较细 的滤网可滤除大部份聚合物中的原生 晶点,同时亦可滤除吹膜设备螺杆及 炮筒部位因聚合物粘滞于钢铁表面所 造成的晶点,但问题是设备背压因此 提高,对某些陈旧吹膜设备来说,难 以做到。因此,依靠勤换滤网,也能 对控制晶点提供帮助。

到目前为止,在国际上,最有效 的晶点控制手段是采用高科技的钢铁 表面润滑剂。高科技钢铁表面润滑剂, 由于它的聚合物分子具有高极性的特 点,使它能从烯炷类聚合物(例如: PE, PP)熔体中迅速逸出,并粘附于 设备的钢铁表面,从而消除了聚合物 熔体在设备钢铁表面的粘滞层。因此, 聚合物熔体能持续匀速地被推动前 进,消除了粘滞于钢铁表面的聚合物 熔体过长时间受热的现象,防止了残 留的催化剂对聚合物的持续聚合,最 终防止了在薄膜吹塑加工工艺中所产 生的晶点。

另一方面,由于高科技润滑剂也能粘附于滤网表面形成涂层,使聚合 物熔体流经滤网的阻力下降。因此, 高科技润滑剂的使用,为采用较细的 滤网提供了工艺条件。而较细滤网的 采用,对滤除由聚合物生产时所产 生的原生晶点,是重要的工艺措施。 由于第三代工艺助剂含有国际上最 新研发的高科技多功能助剂,因此, 与第一代含单一氟助剂的工艺助剂 相比,具有单一氟助剂并不具有的 “解离效能” 一一即将滞留层及已粘 附于设备钢铁表面的聚合物晶点、 过聚物、碳化物、母料沉积物等解离。 因此,在初使用时往往发生许多晶 点、碳化物、母料沉积物冲出的现象。 对长期生产来说,这是好现象,因 为今后长期的生产工艺状态及工艺稳定性将得到提高。

华谊公司所生产的加工助剂系列 第三代最新技术之高科技助剂PEA- 3S/3HSE[符合FDA标准]对控制及 消除聚烯炷吹膜所产生的晶点,有 良好的效能。PEA系列高科技助剂 使用72小时后,吹膜设备中的残留 过度聚合物由于钢铁表面涂层作用而 被清除,同时配方中高科技内润滑剂 也有效地改善材料在熔融态下的流动 性并降低材料分子之间的摩擦和剪切 作用,使得熔体温度和挤出扭矩背压 均能有效降低和精确控制。所吹制的 薄膜,基本上已无由吹膜设备而造成 的大颗粒晶点,而且厚薄均匀性及材 料塑化效果得到提高。晶点数量也大 为减少,而且直径也小。因此,胶袋 更为美观。同时,由晶点所造成的印 刷“白点”基本消除,使由晶点而造 成的胶袋废次品大幅度下降。所节省 的废次品成本,足以抵销因使用PEA 高科技工艺助剂而增加的附加用料成 本。同时也增加设备对于材料适应性 的提高、降低加工温度及熔体温度、 降低设备剪切热及流动背压,使得高 粘度材料加工变得更加容易,进而使 设备更容易地生产高性能及高质量的 薄膜配方。

图3:高科技润滑剂防止晶点产生的原理图

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