什么是“炸火点”
BOPP薄膜生产中出现“炸火点”是一个比较常见且令人头疼的质量问题。它本质上是一种剧烈的局部降解现象。简单来说,“炸火点”就是薄膜上出现的黑色或深黄色的焦粒、斑点,有时周围还伴有破洞。之所以叫“炸火点”,是因为在高速生产过程中,这些降解的物料从模头喷出时,有时甚至会带着火星,像“爆炸”一样,故得此名。
炸火点产生是原因
其产生的原因非常复杂,通常是多种因素共同作用的结果,主要可以归结为以下几个方面:
1. 原料因素 (这是最常见的原因)
· 低分子物含量过高:原料(聚丙烯PP)在聚合过程中会产生一些低分子量的聚合物或寡聚物。这些物质的熔点低、热稳定性差,在挤出机高温高压的环境下会首先发生热氧化降解,碳化形成焦粒。
· 添加剂析出或分解:BOPP薄膜中添加的爽滑剂(芥酸酰胺)、抗静电剂等,如果与基体树脂相容性不好,或者添加比例过高、分散不均,可能会在局部聚集。它们在高温下容易分解、碳化。
· 原料中含有杂质:如催化剂残留、灰尘、金属碎屑等异物,这些杂质会成为局部过热点,促使周围的聚合物降解。
· 回收料使用不当:回收料经过多次加工,本身已发生部分降解,热稳定性下降。如果添加比例过高或未清洗干净(含有油墨、铝粉等),会极大增加产生炸火点的风险。
2. 生产工艺与参数
· 加工温度过高:这是直接诱因。挤出机、模头、熔体管道的任何一部分温度设置过高,或温控系统失灵造成局部超温,都会使物料停留区域过热,导致聚合物分子链断裂、分解。
· 物料停留时间过长:在开机、换网、换料、停机等生产不稳定的阶段,物料在螺杆和模头中停滞,长时间受热会发生严重的热历史,降解产生大量碳化物。重新开机时,这些积料就会被冲出,形成密集的炸火点。
· 螺杆转速过高/剪切过热:过高的螺杆转速会产生过量的剪切热,这种热量的积累有时比加热套的温升更剧烈、更难以控制,导致熔体实际温度远超设定值。
3. 设备与模具因素
· 模头(Die)内部损伤或积料:模头流道内壁如果不光滑、有划痕或死角,容易挂住物料。这些滞留的物料长期受热,反复降解碳化,最后脱落并被新鲜熔体带出,形成炸火点。
· 滤网破裂或更换不及时:过滤网的作用是拦截杂质和未塑化的凝胶粒。如果滤网破损或堵塞严重导致压力过高而被击穿,杂质就会进入模头。
· 螺杆或螺筒磨损:磨损的间隙会藏料,这些积料会降解碳化。
· 加热圈损坏:部分加热圈损坏会导致加热不均,而其他加热圈为了补偿会持续加热,造成局部过热。
4. 操作与环境因素
· 清理不彻底:每次停机检修后,如果设备(特别是模头)没有彻底清理干净,上次生产留下的碳化料就是下次生产的“火种”。
· 空气进入:如果料斗下料不畅或螺杆喂料段设计不合理,可能导致空气被卷入熔体。空气中的氧气在高温下会剧烈加速聚合物的热氧降解过程。
如何解决和预防“炸火点”问题?
解决思路是 “从源头到末端”的系统性排查:
1. 严控原料关:选择信誉好、质量稳定的供应商,关注原料的低分子物含量。规范回收料的使用,确保其清洁度和添加比例。
2. 优化工艺参数:在保证塑化质量的前提下,适当降低加工温度,特别是熔体泵和模头的温度。避免物料长时间在设备中停滞。
3. 定期设备维护:
· 定期、彻底清洗模头和螺杆。
· 检查滤网,按规定周期更换或增加过滤级数。
· 检查加热圈、热电偶是否工作正常,确保温控准确。
· 检查螺杆和螺筒的磨损情况。
4. 规范操作:严格执行开机、停机、换网的标准化操作规程,减少物料滞留时间。
总 结
BOPP薄膜的“炸火点”主要是热稳定性差的物质(劣质原料、添加剂、降解物) 在高温和长停留时间的条件下发生热氧化降解和碳化的结果。排查和解决需要从人、机、料、法、环等多个维度系统地进行。
(来源:网络公开信息整理、薄膜电容网)
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