聚丙烯打包带挤出成型技术分享

塑料打包带可用聚丙烯、高密度聚乙烯和聚氯乙烯树脂成型。由于聚丙烯打包带具有拉力大、耐腐蚀、耐高温、防潮湿、质量轻和容易成型加工等特点，所以在多种塑料打包带中，聚丙烯打包带的应用量最大。目前，聚丙烯打包带已广泛用于医药、棉纺、建材、电器等各种工业产品的包装箱及包类的外打包。取代了过去的铁板和纸制打包带，是物品包装用主要材料之一。

塑料打包带分手工用和机用两种。手工用打包是用人工打包，采用手工打包机，用金属卡扣锁紧；机用打包是在自动输送流水作业线上，采用机械自动打包、热压，使打包带黏合。

聚丙烯打包带的挤出成型生产工艺比较简单。生产时只要把聚丙烯树脂和需要的辅助料，按配方要求分别计量，混合均匀后加入到挤出机中塑化熔融，然后从成型模具唇口挤出有一定厚度和宽度的带状熔体，在水中冷却定形，再经预热拉伸，表面压纹后即成聚丙烯打包带。其生产工艺流程如图12-6所示。

图12-6 聚丙烯打包带挤出成型生产工艺流程示意

1—单螺杆挤出机 2—成型模具 3—冷却降温水箱 4—牵伸辊组 5—热拉伸水箱 6—第二牵伸辊组 7—压花辊 8—第三牵伸辊组 9—卷取

（1）设备条件

1）挤出机。挤出机为单螺杆挤塑聚丙烯树脂专用挤出机。要求螺杆的长径比L/D≥20∶1，为了提高原料的塑化质量和产量，最好用加料段有纵向沟槽型结构的机筒，螺杆的均化段处带有屏障型混炼头。螺杆直径比较小，这主要是受后面拉伸、冷却定形等工艺条件的限制。

2）成型模具。打包带的成型模具结构是一种与螺杆成90°角安装的扁形狭缝，熔料流道为鱼尾形，有一个鱼尾式分流体，使熔料在模具体内中间部位阻力大些，向两端延展阻力逐渐小些，使挤出唇口的熔料流压力接近一致。模具内的熔料流道空腔内壁应光滑、无滞阻料现象，成型带体的模唇口间隙均匀，表面粗糙度值Ra应不大于0.3_μm。

3）冷却水箱。冷却水箱由钢板焊接成型，箱内有冷却循环水和导辊。其作用是把从模具口挤出的带形熔体冷却定形。箱内冷却水液面距模具唇口15～200mm，生产时按带体降温定形效果来调整该距离。冷却水温控制在（35±5）℃范围内。水温偏低时，带体结晶定形快，但过快时制品易出现横纹；水温偏高时，带体结晶定形慢，但会影响二次拉伸质量。

4）牵伸辊组。牵伸辊组是由一根钢辊（在下面）和一根表面涂有橡胶层的钢辊组成。前、后牵伸辊组的转速差使带体得到拉伸。拉伸是在热水槽中进行的，水槽长为2m，水温为100℃，拉伸倍数为6～9倍，带经拉伸后提高了打包带的纵向强度，因此打包带在应用时可减少其伸长率。

5）压花纹装置。压花纹装置由上下两个表面有花纹的钢辊组成。拉伸后的打包带经过花纹辊压花纹后，打包带两平面上的花纹在应用时可增加两带平面接触的摩擦力，使带的横向强度得到提高，外表面也更加美观。

另外，按生产工作的需要，还可配备高速混合机、真空上料机、电晕处理装置、印刷装置和打包带热水退火等设备。

（2）原料选择 PP打包带挤出成型主要用料是聚丙烯树脂（要求树脂的熔体流动速率为2～3.5g/10min，密度为0.91g/cm³），另外，按应用条件的需要，可加入一定比例的抗氧剂、偶联剂和轻质碳酸钙等辅助料。

1）参考配方例一（质量份）：聚丙烯100份，聚丙烯母料30份。

2）参考配方例二（质量份）：聚丙烯100份，主抗氧剂（KY-7910）0.1份，硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）0.15份，碳酸钙5份，色粉料适量。

PP打包带挤出成型专用原料有：抚顺石油化工公司产D50S树脂，中国石油盘锦乙烯有限责任公司产F301、F401等树脂。

（3）工艺温度

1）塑化原料机筒各段温度（从加料段至均化段）为120～150℃、160～180℃、190～220℃。

2）成型模具温度为200～220℃。

3）冷却定形水温度为30～40℃。

4）带坯预热水温度应大于100℃。

（4）工艺操作要点

1）聚丙烯打包带挤出成型如果采用本体法聚丙烯粉料时，原料中必须加入0.5%左右的抗氧剂和根据用途需要加入一些其他辅助料。

2）辅助料中的聚丙烯母料是以无规聚丙烯为载体，加入一定比例的碳酸钙和其他一些辅助料制成。

3）挤出机的料斗和机筒进料口部位的温度不应过高，要采用循环冷却水降温，以防止料斗内原料架桥，影响进料的连续性。

4）为保证加料段原料顺利地推进，此处的机筒内圆表面应开有纵向沟槽。

5）检查从成型模具口挤出的带状熔料塑化均匀，符合成型带要求后，此时可开辅机。把带坯引入冷却水槽和拉伸牵引辊，直至压花纹和卷取。这时再根据制品的质量情况对工艺温度、牵引速度及带的厚度和宽度进行调整。

6）打包带成型模具的结构也可选用图12-7所示的结构。

图12-7 打包带成型用模具结构

1—外套 2—上模唇 3—下模唇

7）生产中要经常注意带坯冷却定形用水温，牵引速度的变化和模具唇口距冷却水液面的距离尺寸的调节，这三项工艺条件对带成型质量的影响较大。(www.xing528.com)

8）成型模具的模唇宽度和间隙尺寸的确定，是由带坯的拉伸倍数和成品打包带的宽度和厚度尺寸决定。通常规律是模唇口宽是打包带成品宽度的4～4.5倍，模唇口间隙是打包带成品厚度的3倍左右。

9）快速和慢速牵伸辊组的转速都可单独进行调速，两组牵伸辊组的转速差即是带坯的牵伸倍数。

10）为了能提高印刷油墨的浸润性和附着牢度，拉伸后的打包带表面应进行电晕处理。

11）为了消除打包带拉伸和压花工序中产生的内应力，生产中成型的打包带还需在张紧状态下用沸水进行退火热处理，以保证成型制品质量的稳定。

12）聚丙烯打包带的质量应符合标准规定。具体要求如下：

①外观质量应色泽均匀，花纹整齐清晰，无明显污染、杂质，不应有开裂纹、损伤和穿孔等缺陷。

②打包带的规格和质量指标见表12-4。

表12-4 几种打包带的规格和质量指标

（5）质量问题分析

1）拉伸前的带坯宽度尺寸误差大。

①冷却水箱中的水温和液面高度波动。

②螺杆工作运转速度不稳定，使挤出成型模具的熔料量不稳定。螺杆转速不平稳可能是传动带工作打滑造成的。

③过滤网处杂质过多，堵塞熔料挤出量不均匀。

2）拉伸后打包带宽度尺寸误差大。

①拉伸水箱内的水温波动大。

②前、后拉伸牵引辊筒的转速不稳定或有一组牵引辊的转速不稳定。

③牵引拉伸辊对带的压力不足，造成带在辊面上出现打滑现象。

3）成品打包带有裂纹。

①过滤网破裂或过滤网目数偏小。

②成型模具内有分解料焦粒。

③传动辊筒工作面不清洁或不光滑平整。

4）成品打包带弯曲度大。

①生产线上各工作传动轴筒安装位置不正确，辊简间中心线不平行或不水平。

②牵引拉伸辊对带的压力不均衡（指一组牵引拉伸辊中的上辊对下辊的横向压力不均匀）。

③带在辅机中运行不走直线，运行方向左右摆动。

5）打包带成品花纹不清晰。

①压花辊面有异物或粘有残料。

②上、下花纹辊对带的横向（幅宽）压力不均匀。

③上、下花纹辊压纹工作时，其中心线不在一个垂直面上。

④带体温度在压纹处不一致。