如何生产高透明度PE薄膜

只看该作者 · 发表于 2013-1-13 16:11:03

　提高PE薄膜的透明度，始终是薄膜工业所追求的目标。不论在国际上、或在香港，均如此。如何生产高透明度 PE薄膜，大致可归纳为如下三个因素：　　(一) 原料因素 (a) 原料本身的因素原料本身，有不同的透明度。例如：(a) 较低分子量的 PE，比较高分子量的 PE ，具有更高的透明度。(b) LDPE 具有比 LLDPE 更高的透明度。(c) 目前国际上研究开发的 PE 新品种，有更高的透明度。 (b) 原料配合因素认识原料配合因素，对薄膜工业控制生产成本、提高薄膜透明度是十分重要的。虽然目前国际上已成功开发了不少高透明度的PE新品种，但在价格上均贵于一般PE原料。此外，在产量方面，也尚未达到大规模生产的阶段。因此，依靠原料配合的技巧以提高薄膜透明度、提高薄膜品质、控制生产成本，对薄膜工业有重要的意义。美国 UCC 公司 (Union Carbide - 联合碳化公司，论文发表人：Dr.X. L. XU)曾发表如下的研究：研究显示，在LLDPE 83% + LDPE 17% 的配比下，PE 薄膜显示最高的透明度。上述研究结果，在1997年开始向香港薄膜工业作介绍时，曾经受到相当多胶袋厂的质疑。因为香港胶袋工业以往的经验认为， LLDPE 50% + LDPE 50% 的配方，是透明度最高的配方。而 LLDPE 66% + LDPE 34% 已作为次一级透明度的配方。如果要将配方中 LLDPE 的比例提高到 83% (或 90%)，多数胶袋厂认为： (1) 胶筒的透明度可能将更低。 (2) 高 LLDPE 含量的配方会使胶筒太软，而且粘手。为证实 UCC 所发表的研究结果在香港胶袋工业的可行性，在香港塑料筒业商会刘绍然会长兼超然制品厂有限公司董事长，以及其它香港居领导地位大型胶袋厂如：南星塑料厂的支持下，进行了详细的生产试验。生产试验证实，UCC 的研究结果，具有在工业上的指导意义。为进一步提高薄膜拉力，以及改善薄膜手感，使薄膜具有较好的挺度及爽滑度， LLDPE 改为使用 Mi 1的高拉力LLDPE。配合使用高科技钢铁表面润滑剂 PEA-2，不仅高熔体粘度的 Mi 1 LLDPE能顺利进行吹膜生产，同时使薄膜在透明度、平滑度、光亮度、拉力、挺度、手感的爽滑性、晶点总量下降(使印刷废品大幅度减少)等多方面的技术性能，均同时得到提高。超然制品厂有限公司、南星塑料厂以及多家其它香港中小型胶袋厂已连续使用 Mi 1 LLDPE 80 - 90% + Mi 2 LDPE 20 - 10% + PEA-2 高科技助剂 1.5 - 2% 的先进配方近三年，不仅总生产成本并不增加，而且综合经济效益得到相应的提高。

　　(二) 助剂因素 PE 原料含有必要的助剂。助剂品种如：抗氧剂、催化剂中和剂、润滑剂、开口剂等。绝大部份PE原料含有硬脂酸锌 (Zinc Stearate)。但在含量上有较大的不同。作为PE合成时所使用的催化剂的中和剂，硬脂酸锌是PE的必要添加剂。但另一方面，有许多PE生产厂为求PE在加工时有较高的润滑性，以及使加工后的PE薄膜有较好的开口性，往往将硬脂酸锌作为润滑剂及开口剂。因为硬脂酸锌价格低廉的缘故。在显微镜观察下，硬脂酸锌呈白色雾状。这是人的肉眼所不能直接看到的。因此，硬脂酸锌是降低PE薄膜透明度的另一个重要因素。不少胶袋厂的经验已经证实，如果采用不含开口剂的纯PE料，所吹的薄膜具有较高的透明度。但因为开口困难，不含开口剂的纯PE料，不能大量用于生产。鉴于上述情况，目前研究开发了超高透明度爽滑/开口剂 SAB-9。 SAB-9的功效成份为高透明度的高级氨类爽滑剂及玻璃微珠透明度的开口剂微粒。经过对比鉴定，其透明度明显超过其它欧美名牌产品。尤其是玻璃微珠透明度开口剂微粒，是极难分散的物质，只有依靠先进的设备以及特殊的工艺技术才可以进行完全的分散。因此，改用不含开口剂的纯 PE 原料，在吹膜时加入0.5-2%的超高透明度爽滑/开口剂，是提高胶袋透明度的重要技术措施。
　　(三) 薄膜的表面平滑度因素薄膜的表面平滑度结构，对透明度有明显的影响。原理如图： (1)平滑表面的薄膜光线光线透过平滑表面的薄膜，虽被薄膜吸收一部份，但其余部份能透射出薄膜。因此薄膜的透明度高。 (2)不平滑表面的薄膜光线透过表面不平滑的薄膜，除被薄膜吸收一部分外，另有一部分被表面不平滑的薄膜漫折射而向各不同的方向散失。因此，透射过薄膜的光线强度被减弱，薄膜的透明度下降。根据大量的国际上先进薄膜生产厂商所证实的科技，以及近三年来香港居领导地位大厂实际生产经验，高科技氟润滑剂能消除薄膜表面肉眼明显可见的蛇皮纹、或肉眼不易见的微小的凹凸不平或水波纹，使薄膜表面平滑度得到大幅度的提高，并使薄膜透明度得到明显的提高。
　　(四) 结论及推荐的生产工艺如要使用普通的 LDPE 及 LLDPE 原料以生产高透明度胶袋，根据大量的已证实的经验，应采取如下的生产工艺： (1) 基础配方 80% LLDPE + 20% LDPE + 1.5 - 2% 高科技氟润滑剂PEA-2 说明：(1)虽83% LLDPE+17% LDPE 的配方透明度最高，但80%LLDPE + 20% LDPE的配方，透明度与前者近似且容易操作。(2)可使用 Mi 1 的 LLDPE 以提高薄膜的刚性及手感的挺滑度，同时胶袋的拉力、抗刺破性也得到大幅度提高。如希望进一步控制生产成本，则可将 Mi 1 LLDPE 的比例提高到 90%。但胶袋透明度略低于 80% LLDPE 的配方。 (2) 开口剂的选择改用不含开口剂的纯 PE 原料，在吹膜时另行添加超高透明度爽滑 / 开口剂 SAB-9。