PE基吹塑薄膜用途工艺配方设计Word文件下载.docx

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聚乙烯基吹塑薄膜用途工艺配方设计指导教师：

李怀栋南京工业大学本科生毕业设计（论文）2014年06月04日南京工业大学本科生毕业设计（论文）IPE基吹塑薄膜用途工艺配方设计摘要本文主要是聚乙烯基吹塑薄膜的用途、工艺和配方设计。

本设计选择薄膜用途为无滴大棚膜，采用线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯为原料，通过光稳定剂783、抗氧剂B225提高薄膜的防老化性能，以复合防雾滴剂提高薄膜的防雾性，加入碳酸钙填料降低成本。

本设计由配方设计、工艺流程设计、工艺衡算、设备选型、车间设计等内容组成。

选择上吹法来设计生产工艺流程并确定挤出机温度、吹胀比等工艺参数，画出生产工艺流程图，再进行精确的物料衡算和热量衡算，根据所设计的生产工艺流程进行相应的设备选型。

在确定生产流程和生产设备的基础上绘制出生产车间的总体平面结构图。

此外，还包括采暖通风，安全和环境影响。

关键词：

PE吹塑薄膜工艺设计IIABSTRACTTheUse,ProcessandFormulationDesignofPEBasedBlownFilmAbstractThemainworkofthispaperistheuse,processandformulationdesignofPEbasedblownfilm.Thefilmisusedasnondropgreenhousefilm,thedesignusedlinearlowdensitypolyethyleneandlowdensitypolyethyleneasrawmaterial,thedesignimprovedtheanti-agingpropertiesofthefilmwithlightstabilizer783andantioxygenB225,usedthecompoundantifoggingagentstopreventfogandtheadditionofcalciumcarbonatefillerreducedthecost.Formulation.Thedesignofprocess,theaccuratecalculationofprocess,equipmentselection,workshopsdesignarediscussedinthisarticle.Designedthemanufacturingprocessdependingontheupperblowingmethodandmapedoutaprocessflowdiagram,thencompletedaccuratematerialbalanceandheatbalance,accordingtotheproductionprocesstodetermineacorrespondingselectionofequipment.Mapedouttheoverallplanarstructurediagramoftheproductionworkshopbasedontheproductionprocessandproductionequipments.Inaddition,theheating,ventilation,safetyandenvironmentalimpactareincluded.KeyWords:

PE;

blowmoulding;

film;

processdesignIII南京工业大学本科生毕业设计（论文）目录摘要.IABSTRACT.II第一章文献综述.11.1概述.11.2吹塑薄膜成型方法.21.2.1平挤上吹法.21.2.2平挤平吹法.31.2.3平挤下吹法.31.3吹塑薄膜的发展.41.3.1吹塑薄膜的发展史及发展方向.41.3.2吹塑薄膜的新进展.41.4设计特点和优缺点.51.5课题的意义和主要的设计内容.71.5.1课题的意义.71.5.2主要设计内容.71.6本章小结.7第二章聚乙烯基吹塑薄膜的用途.82.1吹塑薄膜的用途.82.2PE基吹塑薄膜在农业中的应用.82.2.1地膜.82.2.2无滴大棚膜.92.3PE基吹塑薄膜在日常生活中的应用.9第三章配方设计.113.1配方设计的原则.113.2PE基材选择.113.2.1LDPE.12IV南京工业大学本科生毕业设计（论文）3.2.2HDPE.123.2.3LLDPE.123.3光稳定剂选择.153.4抗氧剂选择.173.4.1多功能团抗氧剂及亚磷酸酯辅助抗氧剂.173.4.2二元酚及半受阻酚抗氧剂.183.4.3胺类抗氧剂.183.5防雾滴剂.193.6填充改性剂选择.203.7无滴大棚膜的配方确定.21第四章生产工艺和设备.224.1生产工艺.224.1.1总生产工艺.224.1.2造粒工艺.224.1.3成型工艺.234.2成型设备.234.2.1加料装置.234.2.2挤出机.244.2.3吹膜机头.244.2.4口模.274.2.5冷却装置.274.2.6人字架.284.2.7牵引辊.284.2.8卷取装置.284.3成型工艺条件及参数.294.3.1挤出机温度.294.3.2吹胀比.294.3.3牵引比.304.3.4口模尺寸.304.3.5牵引速度.30V南京工业大学本科生毕业设计（论文）4.3.6露点.31第五章生产工艺计算.325.1物料衡算.325.1.1工作时间的确定.325.1.2薄膜制品规格的确定.335.1.3薄膜生产速度的确定.335.1.4各个过程的产量及损失和废品的计算.335.1.5各物料用量.355.2能量衡算.365.2.1热量衡算的基本步骤.375.2.2能量转换关系图.375.2.3热量衡算的计算公式.375.2.4挤出机部分能量衡算.375.2.5风环冷却部分热量衡算.39第六章设备选型.406.1设备选型的原则.406.2造粒机组.406.2.1高速捏合机.406.2.2薄膜破碎机.416.2.3辊压机.426.2.4平板切粒机.426.3挤出吹塑机组.436.3.1鼓风加料机.436.3.2单螺杆挤出机的基本参数.446.3.3风环.456.3.4卷取切割装置.466.3.5鼓风机.46第七章车间设计.487.1车间的基本组成.48VI南京工业大学本科生毕业设计（论文）7.2车间设计的原则.487.2.1生产工艺要求.487.2.2设备的安装、检修及对建筑的要求.487.2.3安全和其它要求.497.3车间设计的形式.497.3.1车间厂房整体布置的形式.497.3.2车间厂房的平面轮廓和楼层布置.49第八章生产环境与安全.518.1采暖和通风.518.2安全防火.518.3环境影响.51参考文献.53致谢.55南京工业大学本科生毕业设计（论文）1第一章文献综述1.1概述论文研究的是PE基吹塑薄膜用途、工艺与配方设计。

聚乙烯树脂是乳白色半透明至不透明的热塑性树脂,是由乙烯加聚而成的高分子化合物，聚乙烯产品发展至今已有60多年的历史，全球PE产量目前居五大泛用树脂之首。

当前世界聚烯烃聚合物产量中，PE占65%，而占总塑料产量的30%以上，为最大的通用塑料产品之一。

聚乙烯的性质是无臭无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，耐大多数酸和碱的侵蚀。

常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，具有优良的电绝缘性1。

聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，一般分为高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）。

低密度聚乙烯俗称高压聚乙烯，其密度较低，质地较软，主要用于塑胶袋、农业用膜等。

高密度聚乙烯俗称低压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相比较，有较高的耐温性、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑工艺等领域。

线型低密度聚乙烯，是乙烯和少量高级-烯烃在催化剂作用下聚合而成的共聚物。

LLDPE与LDPE外观相似，但透明性较差些，表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲性和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较好等优点2。

由于市场对各种功能性薄膜等的强烈需求以及共挤技术的持续发展，近年来挤出吹塑薄膜得到了迅猛发展。

吹塑成型仅适用于热塑性塑料，例如聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和工程塑料如聚碳酸酯等。

PE树脂经过挤出机熔融塑化后，在管状模具中挤出，然后通入压缩空气，将其吹胀，同时通过牵引机架上的牵引辊夹紧进行高速拉伸，拉伸速度要高于口模流出速度，以获得纵向取向。

风冷却环将冷风吹向膜外表面，使膜泡冷却，并在牵引膜泡周围空气中继续冷却下定型，被人字板压叠成宽度等于膜管周长一半的双层薄膜，最后对拉伸后的PE薄膜进行卷取3。

吹塑薄膜成型加工过程大致可以分为四个阶段：

（1）熔融塑化利用挤出机或注塑机使原料熔融；

（2）型坯成型利用挤出机机头和口模或注塑模具成型薄壁管坯；

（3）吹塑成型利用辅助的空气压缩机提供压缩空气吹胀管坯；

（4）利用空气喷吹或其他特殊方法使薄膜冷却固化4。

2第一章文献综述1.2吹塑薄膜成型方法聚乙烯吹塑薄膜（IPE），即采用挤出吹塑成型的聚乙烯薄膜。

挤出吹塑法是生产塑料薄膜最常用的方法，又称管膜法、泡管法或吹胀法。

其产品一般称为“吹塑薄膜”，可生产10300m厚度的薄膜。

薄膜挤出吹塑法根据挤出方向和引膜方向可分为平挤上吹法，平挤平吹法和平挤下吹法三种。

此外还有采用立式挤出机的竖挤上吹法和竖挤下吹法。

其中平挤上吹法应用最为广泛5。

1.2.1平挤上吹法1.平挤平吹法的定义该法是使用直角机头，即机头出料方向与挤出机垂直，机头的出料方向与挤出成型机料筒中物料流动方向垂直，挤出管坏向上，牵引至一定距离后，由人字板夹拢，所挤管状由底部引入的压缩空气将它吹胀成泡管，并以压缩空气气量多少来控制它的横向尺寸，以牵引速度控制纵向尺寸，泡管经冷却定型就可以得到吹塑薄膜。

2.平挤平吹法的特点

（1）平挤上吹法的生产线占地面积小，挤出机安装在地面上，不需要操作台，操作方便；

整个膜泡挂在上部已冷却的坚韧段上，膜泡运行平稳，可得到厚度范围和幅度范围较大（直径为10m以上）的薄膜。

（2）厂房高度要高，管泡周围的热空气向上，而冷空气向下，对管泡的冷却不利，影响冷却效果；

物料在机头拐90的弯，增加了料流阻力。

（3）该法应用广泛，特别是聚氯乙烯和聚乙烯的宽幅薄膜多用此法加工。

图1-1平挤上吹法工艺流程图3南京工业大学本科生毕业设计（论文）1.2.2平挤平吹法1.平挤平吹法的定义该法使用与挤出机螺杆同心的平直机头，泡管与机头中心线在同一水平面上的流程称平挤平吹法。

2.平挤平吹法的特点

（1）平吹法引膜容易、操作比较方便、辅机结构简单。

（2）占地面积大，膜泡上下部冷却不均匀，且膜管因自重下垂影响厚度均匀性。

（3）适用于吹制生产小口径薄膜的聚乙烯、聚氯乙烯薄膜产品和热收缩薄膜。

图1-2平挤平