一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺的制作方法

本发明属于薄膜吹塑成型，特别涉及一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺。

背景技术：

1、吹膜成型是将热塑性树脂熔融塑化后经环形模头挤出形成筒状熔融膜坯，再通过吹胀、牵引、冷却、压平和收卷形成薄膜。膜泡冷却过程影响霜线位置、膜泡稳定性、分子链取向、结晶状态、残余应力以及薄膜的厚度和撕裂性能。

2、易撕聚乙烯膜需要同时具备两类性能：一方面，在制袋、运输和包装使用过程中应保持必要的拉伸强度、韧性和抗穿刺性能；另一方面，在形成初始缺口后应以相对较小且稳定的撕裂阻力沿预定方向扩展。单纯降低整体强度容易造成包装破损，单纯提高韧性又可能导致薄膜不易起裂或裂纹方向不稳定。

3、现有吹膜工艺通常将冷却均匀性理解为尽可能消除全部局部差异。该控制方式有利于减少宏观厚薄条和折皱，但难以有目的地在不损害整体质量的前提下构建用于引导裂纹的微尺度结构。另一方面，若仅采用靠近模头的单一冷却风环，膜泡在后续上升牵引过程中可能仍具有较高残余热量，容易发生摆动、局部变形、厚度波动和折皱；生产中还可能出现撕裂阻力较大、撕裂路径偏移以及必须降低牵引速度的问题。

4、需要说明的是，宏观厚薄不均和可见折皱属于应当抑制的产品缺陷，而局部微起伏、微尺度厚度梯度、结晶度差异、取向差异和残余应力差异在幅度和空间尺度受到控制时，可以成为优先起裂和裂纹扩展的功能结构。因此，有必要建立一种能够区分宏观质量均匀性与微尺度功能非均质性的成型方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，旨在解决上述背景技术指出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，包括以下步骤：

4、s1、原料混合：按质量百分比称取15%～25%的低密度聚乙烯、65%～75%的线性低密度聚乙烯和5%～15%的高密度聚乙烯，三者质量百分比之和为100%，混合均匀得到聚乙烯混合料；

5、s2、熔融挤出：将所述聚乙烯混合料送入挤出机进行熔融塑化，并经环形模头挤出形成筒状熔融膜坯；

6、s3、吹胀牵引：向所述筒状熔融膜坯内通入气体进行吹胀，并向上牵引形成膜泡；

7、s4、初级冷却：使所述膜泡通过设置在所述环形模头上方的第一冷却风环，利用第一独立供风系统向所述第一冷却风环供风，对所述膜泡进行周向初级定型冷却，使所述膜泡形状稳定并且保持结构重排能力；

8、s5、二级冷却：使经初级冷却后的所述膜泡继续上升并通过第二冷却风环，利用第二独立供风系统向所述第二冷却风环供风，对所述膜泡进行周向二级均化冷却；所述第二冷却风环位于所述第一冷却风环上方，两个冷却风环的出风区域轴向中心面之间的距离为2.35m～2.45m，所述第二冷却风环的平均出口风速为所述第一冷却风环的平均出口风速的1.10～1.50倍；

9、所述二级冷却使膜壁不同深度位置和不同聚乙烯组分微区的冷却收缩差、晶体完善程度差、取向差和残余应力差中的至少一种在牵引约束下被固定，从而在成品膜中形成沿牵引方向间断分布的微观易撕结构；

10、s6、成品形成：将完成二级冷却的膜泡压平并牵引收卷，得到易撕聚乙烯膜。

11、进一步的，所述微观易撕结构包括局部微起伏、局部厚度梯度、结晶度梯度、分子链取向梯度、晶体层片取向梯度和残余应力梯度中的至少一种。

12、进一步的，所述膜泡的吹胀比为2.0～3.0，轴向牵引速度为18m/min～48m/min，制得的易撕聚乙烯膜厚度为15μm～50μm。

13、进一步的，所述两个冷却风环的出风区域轴向中心面之间的距离为2.40m，所述膜泡从所述第一冷却风环的出风区域轴向中心面运动至所述第二冷却风环的出风区域轴向中心面的时间为3s～8s。

14、进一步的，所述第一冷却风环的平均出口风速为4.5m/s～6.5m/s，所述第二冷却风环的平均出口风速为5.5m/s～8m/s。

15、进一步的，所述第一冷却风环同时通过围绕膜泡设置的第一环形出风口和位于圆锥形出风板上的多个第一出风孔输出冷却气流，使初级冷却气流具有朝向膜泡的径向分量和沿膜泡上升方向的轴向分量。

16、进一步的，所述第一冷却风环包括第一风环主体、第一进风腔、第一导流板、第一导风腔、分流板和多个分流气室；进入所述第一进风腔的气流经所述第一导流板均布后进入所述第一导风腔，并由所述分流板分配至多个所述分流气室，再经所述第一环形出风口和多个所述第一出风孔排出。

17、进一步的，所述第二冷却风环包括围绕膜泡设置的第二风环主体、设置于所述第二风环主体内的第二进风腔、设置于所述第二进风腔内的多个第二导流板以及设置于所述第二风环主体内周侧的环形出风板，所述环形出风板上沿周向间隔设置多个朝向膜泡的第二出风孔。

18、进一步的，所述第一独立供风系统包括第一风机、第一分流装置和多根输风管，所述第二独立供风系统包括第二风机、第二分流装置和多根输风管；所述第一分流装置和所述第二分流装置均将对应风机输出的气流分配至沿对应冷却风环周向均匀间隔设置的多个进风位置。

19、进一步的，在步骤s6中，完成二级冷却的膜泡依次经人字夹板压平、牵引辊定速牵引和收卷辊恒张力收卷，以连续制得用于塑料袋成型的易撕聚乙烯膜。

20、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

21、1.本发明通过两级冷却抑制可见折皱、连续厚薄条及膜泡摆动，同时保留和固定能够促进易撕的局部微尺度结构差异。微观易撕结构通过局部应力集中降低起裂阻力，并通过方向性取向引导裂纹稳定扩展，使薄膜在保持整体韧性和抗穿刺能力的同时获得稳定易撕性能。

22、2.本发明中的第一冷却风环和第二冷却风环采用相互独立的供风系统，可根据膜泡在初始定型阶段和结构固定阶段的不同状态分别调节冷却强度，扩大工艺调节窗口并提高连续生产稳定性。

23、3.本发明以ldpe、lldpe和hdpe的常用聚乙烯体系为基础，无需依赖复杂多层共挤或大量特殊填料，便于在现有吹膜生产线上实施。

1.一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述微观易撕结构包括局部微起伏、局部厚度梯度、结晶度梯度、分子链取向梯度、晶体层片取向梯度和残余应力梯度中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述膜泡的吹胀比为2.0～3.0，轴向牵引速度为18m/min～48m/min，制得的易撕聚乙烯膜厚度为15μm～50μm。

4.根据权利要求3所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述两个冷却风环的出风区域轴向中心面之间的距离为2.40m，所述膜泡从所述第一冷却风环的出风区域轴向中心面运动至所述第二冷却风环的出风区域轴向中心面的时间为3s～8s。

5.根据权利要求4所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述第一冷却风环的平均出口风速为4.5m/s～6.5m/s，所述第二冷却风环的平均出口风速为5.5m/s～8m/s。

6.根据权利要求5所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述第一冷却风环同时通过围绕膜泡设置的第一环形出风口和位于圆锥形出风板上的多个第一出风孔输出冷却气流，使初级冷却气流具有朝向膜泡的径向分量和沿膜泡上升方向的轴向分量。

7.根据权利要求6所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述第一冷却风环包括第一风环主体、第一进风腔、第一导流板、第一导风腔、分流板和多个分流气室；进入所述第一进风腔的气流经所述第一导流板均布后进入所述第一导风腔，并由所述分流板分配至多个所述分流气室，再经所述第一环形出风口和多个所述第一出风孔排出。

8.根据权利要求7所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述第二冷却风环包括围绕膜泡设置的第二风环主体、设置于所述第二风环主体内的第二进风腔、设置于所述第二进风腔内的多个第二导流板以及设置于所述第二风环主体内周侧的环形出风板，所述环形出风板上沿周向间隔设置多个朝向膜泡的第二出风孔。

9.根据权利要求8所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，所述第一独立供风系统包括第一风机、第一分流装置和多根输风管，所述第二独立供风系统包括第二风机、第二分流装置和多根输风管；所述第一分流装置和所述第二分流装置均将对应风机输出的气流分配至沿对应冷却风环周向均匀间隔设置的多个进风位置。

10.根据权利要求9所述的一种用于易撕膜生产的吹膜成型制备工艺，其特征在于，在步骤s6中，完成二级冷却的膜泡依次经人字夹板压平、牵引辊定速牵引和收卷辊恒张力收卷，以连续制得用于塑料袋成型的易撕聚乙烯膜。