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降解材料吹膜時薄膜拉伸性能差、容易斷裂?解決方案在這!


2021-11-05

此前已經介紹了降解材料在吹膜時常見的膜泡不穩(wěn)定、褶皺、晶點、跑卷等問題及解決方案,本文將繼續(xù)介紹降解材料吹膜時薄膜拉伸性能差、容易斷裂的問題,以及如何解決這個問題。


薄膜拉伸性能穩(wěn)定
薄膜的拉伸性能主要通過拉伸試驗來測量,拉伸試驗又稱為抗拉試驗,是測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗。膜袋拉伸性能的強弱體現(xiàn)了膜袋抗拉伸能力的強弱,是衡量膜袋質量的重要指標。
薄膜拉伸性能的測試方法有:ISO 527-3,GB/T 1040.3,ASTM D882。通過測試可以得到膜袋正割模量、斷裂拉伸強度、斷裂伸長率、屈服強度的數(shù)據(jù)。


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測試儀器

正割膜量(MPa) 反映了薄膜的拉伸挺度,數(shù)值越高,薄膜的抗拉伸形變能力越強。挺度在薄膜的許多應用中扮演著重要角色,它會直接影響薄膜的手感以及薄膜的后續(xù)加工。例如薄膜的印刷、復合、制袋等。膜袋挺度跟材料自身的性質直接相關,同時與薄膜的厚度也有很大關系,在生產中需要兼顧挺度和其他性能的平衡。


斷裂拉伸強度薄膜在被拉伸斷裂時所需要的力,除以其橫截面積得到的強度。在膜袋的很多應用中,對于斷裂拉伸強度都有要求,如生物降解購物袋拉伸強度(縱向)≥20 MPa,拉伸強度(橫向)≥15 MPa可滿足使用。
斷裂伸長率反映了薄膜可被拉伸的倍率,在拉伸纏繞膜、牧草膜等膜袋應用中具有重要意義。對于生物降解購物袋而言,斷裂伸長率縱向 ≥200%、橫向 ≥500%可滿足膜袋的使用要求。生物降解纏繞膜袋伸長率需要達到600%以上。
知識點:吹脹比與牽引比
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吹脹比:吹脹比是吹塑薄膜生產工藝的控制要點之一,是吹膜時吹脹管膜直徑和口蘑直徑之比。吹脹比直接影響薄膜橫向取向,從而直接影響了薄膜的縱橫向拉伸性能。例如,對于收縮膜而言,一筆需要較大的吹脹比(2.8-3.5)來獲得較大的橫向收縮率。
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牽引比:牽引指及擠出膜牽引速度與從??跀D出速度之比。牽引比決定了膜袋的縱向拉伸倍數(shù),通過控制牽引比,能夠使得膜袋在牽引方向上具有定向作用。隨著牽引比的增大,薄膜的縱向強度隨之提高,薄膜的厚度將變薄。
如果牽引比過大,則難以控制薄膜的厚度,甚至有可能將薄膜拉斷,造成斷膜現(xiàn)象。控制牽引比是控制擠出膜冷卻后的厚度的唯一有效手段,因為吹膜機的磨口間隙基本固定,調節(jié)較小。在一般情況下,維持牽引比在4-8比較適宜。
薄膜拉伸強度不足,怎么做?
拉伸強度跟材料本身有關,也和分子的取向有關,主要從這兩方面著手解決薄膜拉伸強度不足的問題。


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生物降解膜袋

01 薄膜縱向拉伸強度差,可能原因:
1.熔融溫度太高、使薄膜的縱向拉伸強度下降。
2.吹脹比太大,同牽引比不匹配,使薄膜的橫向取向增加,使得薄膜的縱向拉伸強度變差。
3.薄膜的冷卻速度太快。
4.牽引速度較慢,薄膜的縱向取向作用不夠,使得薄膜的縱向拉升強度變差。

02 薄膜橫向拉伸強度差,可能原因:
1.冷卻速度太慢。
2.牽引速度太快,同吹脹比相差太大,使縱向纖維化,橫向強度變差。
總的來說,高牽引比、低吹脹比、快牽引速度,冷卻速度使得薄膜縱向纖維化,有利于薄膜縱向拉伸強度的提升。


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