挤出膜泡不稳定解决之道

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吹膜挤出膜泡的不稳定性造成膜厚度和宽度的波动，擦痕和撕裂等问题。这些不稳定包括拉伸共振，纵向螺旋纹，震荡霜线以及膜泡下垂、撕裂、颤动和翕动等。
3 ]+ W7 w* X  X* B/ Y) V  Y纠正吹膜时挤出膜泡不稳定的方法首先是调整气环的位置，从底部稳定膜泡，然后采取措施解决。低熔融强度膜泡通用的双唇气环有三种类型：膜片式，多孔烟囱管式和稳定环式。
/ j$ P0 v6 D2 p4 r9 U膜泡的各种不稳定应当按照不同的步骤，根据特定的膜泡问题和不同的气环类型采取不同的纠正措施直至问题解决。在某些情况下，更换树脂或者改造设备也有所帮助，但是这些办法需时较长。
拉伸共振
也称为“沙漏”，是吹膜刚开始时由于熔融膜拉伸过快而变硬造成的常见问题。应变硬化使膜泡内的压力每隔2到10秒升高和降低，造成膜泡宽度的变化。
建议解决办法是通过提高挤出机输出量（提高螺杆速度和咬合速度）或者减少膜泡的冷却来提升霜线。调整气环减少漏斗效应，将膜泡推离偏导环。从气圈流出的高速空气降低了膜泡和气环之间的压力，造成真空，引起漏斗效应。膜泡内的压力强迫熔融膜贴向气环的金属表面。

4 j# J/ ?8 z2 o% A! o图1 拉伸共振为了减少漏斗效应，对于膜片式气环，关闭膜片或者提高可调的偏导环。对于烟囱管式气环，打开烟囱管上的气孔，放出空气，减少冷却。提高上唇、降低烟囱管也可以减小膜泡和烟囱管间的气流速度。提高成形锥体可以降低下唇的气流速度，但是大多数气环无法在运行过程中完成这个步骤。对于稳定圈式气环，降低稳定圈让空气泄漏出去，留下少量的空气冷却膜泡。降低成形锥体也可以扼止下唇的空气流，减小漏斗效应。（图1）
螺旋不稳
也称为“梅威斯形”或“蛇形”，其常见的造成原因是霜线过低，或者从气环唇缘排出的气流呈螺旋状，使膜泡与偏导环分离，造成5至10秒的波动。建议解决办法是通过提高挤出机输出量（提高螺杆速度和咬合速度）来提升霜线。
2 A8 U, y  U) ]2 C8 G- e2 X如果上述办法无效，可以降低静压力。对于膜片式气环，关闭膜片并且/或者提高可调式偏导环。对于可调烟囱管式气环，打开烟囱管上的气孔，提高上唇，降低可调烟囱管，和/或提高成形锥体。对于稳定圈式气环，降低成形锥体和/或稳定圈。
) u( K1 t& d+ ~9 m7 B2 o: X$ B
, Q+ f) l  h* N8 M2 v7 w0 z图2 螺旋不稳其它纠正方法包括降低熔融温度，或者换一种熔融指数低、熔融强度高的树脂。也使用较宽的模隙使膜泡可以承受气圈内的更多湍流。（图2）
# ?$ i; F3 M3 |( |" Q霜线震荡
! x4 I. _% g6 W" y每隔30秒到5分钟的高度震荡可能是由环境温度的骤升，强风或相对慢的切换造成的。温度骤升造成挤出机电机电流、背压和霜线高度的升降。最简单的解决办法是降低挤出机物料和第二段料筒的温度。如果无法消除强风，则遮护气环和霜线之间的膜泡。如果使用IBC，则检查传感器高度。当模膜直径比大于2:1时，传感器应当2到3英寸高于霜线。当模膜直径比小于1.5:1时，传感器应当位于或者低于霜线。还应当调节挤出机的温度曲线，增强掺混。

图3 霜线震荡其他的解决办法是避免掺混熔融指数差别巨大、掺混性不好的树脂；检查设备气环或IBC鼓风机是否有问题，牵引速度是否平稳，螺丝是否破损，这些都会影响物料的有效掺混。（图3）
! `2 I1 t8 h9 u0 S+ y( x, m) V膜泡下垂
膜泡下垂是空气冷却不足造成的。建议解决办法是降低霜线，或者提高静压力。对于膜片式气圈，关闭膜片和/或提高可调偏导环。对于可调烟囱管式气环，关闭烟囱管上的气孔，降低上唇，降低可调烟囱管，和/或提高成形锥体。对于稳定圈式气环，降低稳定圈和/或提高成形锥体。
如果没有其他的可选方法，可以降低挤出机输出量（降低螺杆速度和咬合速度），降低熔融温度，或者换一种熔融指数低，熔融强度高的树脂。对于设备来说，使用较窄的模隙可以加快膜泡的冷却。
膜泡断裂
当熔融膜拉伸过远、过快，产生应变硬化时，膜泡即从模口断裂。建议调整气环，降低冷却速率。对于膜片式气圈，关闭膜片和/或提高可调偏导环，然后将鼓风机减速或关闭风门。对于可调烟囱式气环，打开烟囱管上的气孔，提高上唇，降低可调烟囱管，将鼓风机减速或关闭风门，然后提高成形锥体。对于稳定环圈气环，提高成形锥体，降低稳定圈，然后降低鼓风机转速或关闭风门。
其它的调整方法是，降低挤出机输出量（降低螺杆速度和咬合速度），提高模口温度和/或熔融温度，或者更换一种熔融指数高、拉伸时不发生应变硬化的树脂。此外，较窄的模隙也可以减小拉伸比。
膜泡颤动
% |" c5 X4 ~' Q出现在霜线以下，通常在膜上形成横向“振纹”。建议纠正方法是降低静压力。通过降低鼓风机转速或关闭风门来调节气流速度。对于膜片式气环，关闭膜片和/或提高可调偏导环。对于可调烟囱管式气环，打开气孔，提高上唇，降低烟囱管，和/或提高成形锥体。对于稳定圈式气环，提高成形锥体和/或稳定环。
其它纠正方法包括降低挤出机输出量（降低螺杆速度和咬合速度），降低熔融温度，或者更换为一种熔融指数高的树脂以降低平均熔融温度。设备调整包括使用较窄的模隙加快膜泡的冷却。
膜泡翕动
$ Z  y7 q! j2 z; X/ R指膜泡内的总气量发生变化。所有IBC冷却的模泡都会翕动，但是大幅度的翕动会造成膜的压平宽度和轴向厚度的巨幅波动，翕动周期可长可短。关键问题是气量变化的大小，翕动周期的频次以及是否与膜具的旋转相重合。
2 ]' p; t1 |$ S6 V% B各种气环的调整焦点是稳定气环内的膜泡。对于膜片式气环，打开膜片和/或降低可调偏导环，然后通过提高鼓风机转速或打开风门来提高静压力。对于可调烟囱管式气环，关闭烟囱管上的气孔，提高上唇，降低烟囱管，通过提高鼓风机转速或打开风门提高静压，然后降低成形锥体。对于稳定圈式气环，降低成形锥体和/或稳定圈，然后通过提高鼓风机转速或打开风门提高静压。
  S7 Z- H+ e' J0 N2 D1 g# U其它纠正方法包括降低熔融温度，更换熔融指数高的树脂以降低膜层的平均熔融温度，或者降低挤压机输出量（降低螺杆速度和咬合速度）。如果使用IBC，则检查阀门，鼓风机和传感器。
文章关键词： 吹膜、树脂、挤出机