
原料准备
乙烯原料:生产 PE 高压膜主要以乙烯为原料。乙烯的纯度要求较高,一般纯度在 99.9% 以上。在进入聚合反应之前,乙烯需要经过净化处理,去除其中的杂质,如硫化物、一氧化碳、二氧化碳等。这些杂质可能会影响聚合反应的引发和进行,或者会导致生成的 PE 高压膜性能不佳。例如,硫化物可能会与引发剂发生反应,降低引发剂的活性。
添加剂准备:除了乙烯,还需要准备各种添加剂。引发剂是关键的添加剂之一,常用的引发剂有微量的氧气或有机过氧化物(如过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰)。这些引发剂需要准确计量,因为其用量会影响聚合反应的速率和程度。另外,还需要准备抗氧剂(如抗氧剂 1010)、润滑剂(如硬脂酸钙)和开口剂(如二氧化硅)等添加剂,它们在改善 PE 高压膜的性能方面起着重要作用。
聚合反应过程
反应条件:PE 高压膜的聚合反应是在高温高压环境下进行的。反应温度通常在 160 - 300℃之间,反应压力在 100 - 300MPa 之间。在这样的条件下,乙烯分子被激发,产生自由基,进而引发聚合反应。以有机过氧化物引发剂为例,在高温下,过氧化物分解产生自由基,这些自由基攻击乙烯分子,使乙烯分子开始连接形成聚乙烯链。
反应控制:为了确保生成的 PE 高压膜具有良好的性能,需要对聚合反应进行准确控制。反应时间是一个重要的控制因素,一般反应时间在数分钟到数十分钟之间。如果反应时间过短,乙烯聚合不完全,会导致产品的分子量较低,影响膜的强度和韧性;如果反应时间过长,可能会出现过度聚合,使膜的柔韧性降低。此外,还需要控制反应体系中的温度、压力和引发剂浓度的稳定性,避免反应速率波动过大。
成型加工
挤出吹塑法:这是生产 PE 高压膜的常用方法之一。经过聚合反应得到的聚乙烯熔体通过挤出机的螺杆推动,从环形模头挤出,形成一个薄壁的管坯。然后,通过向管坯内部吹入压缩空气,使管坯膨胀并在冷却后形成薄膜。在这个过程中,吹胀比(薄膜直径与管坯直径之比)和牵引比(薄膜牵引速度与管坯挤出速度之比)是关键的工艺参数。例如,适当提高吹胀比可以增加薄膜的横向拉伸强度和透明度。
流延法:另一种生产方法是流延法。聚乙烯熔体通过狭缝式模头流延到冷却辊上,迅速冷却形成薄膜。流延法生产的 PE 高压膜厚度均匀性较好,透明度更高。与挤出吹塑法相比,流延法的生产速度相对较快,但设备投资成本较高。在流延过程中,熔体温度、冷却辊温度和牵引速度等参数会影响薄膜的质量。例如,降低熔体温度可以提高薄膜的挺度,但可能会影响其柔韧性。
后处理工序
冷却与定型:无论是挤出吹塑法还是流延法,薄膜形成后都需要进行冷却和定型。冷却的目的是使薄膜的分子结构固定下来,防止薄膜在后续的加工和使用过程中发生变形。冷却方式可以是风冷或水冷,根据不同的生产工艺和产品要求选择合适的冷却方式。例如,对于较厚的 PE 高压膜,水冷可以更有效地带走热量,使薄膜快速冷却。
收卷与分切:冷却定型后的薄膜需要进行收卷。收卷过程中要注意张力的控制,张力过大可能会使薄膜变形或产生皱纹,张力过小则可能导致薄膜收卷不整齐。收卷后的大卷薄膜可以根据客户的要求进行分切,将其切成不同宽度和长度的小卷,以满足市场的多样化需求。
质量检测与包装:对 PE 高压膜进行质量检测。检测项目包括薄膜的厚度、宽度、长度、拉伸强度、透明度、抗撕裂性能等。只有符合质量标准的产品才能进行包装和销售。包装通常采用防潮、防尘的包装材料,以保护 PE 高压膜在运输和储存过程中的质量。