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K胶生产加工工艺分析指南

发布时间:2014-12-27 21:37:21   来源:   作者:   人气:
      丁苯透明抗冲树脂 K胶,又称K-Resin(K- 树脂)。是以苯乙烯、丁二烯为单体,以烷基锂为引发剂,采用阴离子溶液聚合技术合成的一种嵌段共聚物,其主要特性是兼有高透明性和良好的抗冲击性、密度小、着色力强、加工性能优异、无毒性,广泛用于冰箱制造、制鞋、玩具制造、食品容器及包装、医疗器械、日常高档制品、电器仪表盘和与其他材料(如GPPS、SAN、SMA、PP、HIPS等)掺混改性等领域。
       与其他透明聚合物相比较,K- 树脂共聚物的特点是密度低,从经济角度上看更有吸引力。K- 树脂的得率比非苯乙烯类的透明树脂高20%~30%,符合美国食品药品管理FDA 21 CFR 177 1640 条款和欧洲EEC 指引90/128/EEC 修订条款的规定,可用作食品的包装。
       丁苯树脂K胶是部分结晶聚合物,流动性好,加工出的产品表面光滑、光泽好、透明度高,可采用传统加工方式加工,如注射、挤出、吹膜和流延、中空吹塑、热成型等加工方法,并且可以在大部分通用的设备上加工,不需要改动设备和模具。丁苯树脂在生产过程中已除去挥发分,且一般不吸湿,除非在潮湿环境中存放和加工,加工前一般不需要干燥。但挥发分过高,制品透明度会降低,甚至产生气泡,建议在40~65℃热风烘干2h左右,烘干温度不能过高,否则丁苯树脂可能黏结在一起。
       加工中应使用长径比小、压缩比低到中等的螺杆,如注射成型的螺杆长径比应小于26,吹膜一般为24,流延膜为28,压缩比一般为2.3~2.8,且螺杆不应有强混段,以降低对聚合物的剪切和在螺杆的停留时间。同时,应采用流线形的熔体流道,且流道最好抛光,减小熔体流动方向的改变,避免熔体长期滞留在流道中,消除长期存料对产品的污染。口模内部最好镀铬抛光处理;压延等辊筒应镀铬抛光无斑点。为了获得最好的透明度和光泽,模具应该抛光,排气良好,转角半径应大一些,也应该避免器壁厚度突然变化,因为壁厚突然变化往往会产生应力集中,而导致不同的收缩率促使制品翘曲,制品外观尽可能地对称,厚度均匀。

      K树脂 注射成型

       K胶丁苯树脂一般选用往复螺杆式注射成型机型,注射机避免使用自锁式喷嘴,以免物料在机筒留太长时间。物料在机筒内依靠外部加热和螺杆的剪切作用熔融塑化,并可通过调整螺杆转速和背压来改善塑化质量,但过高的温度(>250℃)会降低丁苯树脂的性能和外观劣化,丁苯树脂对注射速度敏感。制品缺口敏感,破损多在缺口处,但缺口无锐角,收缩率为0.1%一0.8%,回料的用量建议最高不超过50%。该树脂的一个特点是回用性好,经过反复回用,其物理性能、光学性能和流变性能只有极小的变化。

       K树脂片材挤出

       纯的丁苯树脂或PS与丁苯树脂的共混物可通过挤出成型制成片材,所生产的片材透明度高、韧性好、强度大、易成型加工,已广泛地应用于食品品、医药、纺织品、日用品和快餐等行业。
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      开停车时,机筒内的物料需要置换干净,丁苯树脂长期在机筒内或停车间歇均会导致晶点的产生,而且晶点会在机筒内继续生长,为防止该现象的发生,在开停车时要用100%的PS-GP进行置换,清理机筒,严重时应进行人工清理。板片材挤出宜用单螺杆挤出,进料段温度在180℃左右。计量段在230℃左右。且采用能调节口模厚度的衣架式流道和扁平机头;三辊压光机的辊筒有独立的温度控制器,辊隙比所需要的片材厚度多0.05mm,下辊隙与目标厚度一样。上光辊与机头的距离应尽可能地靠近,一般为50~100mm。上光辊的温度对片材的透明度影响明显,调节温度使片材贴在辊筒上;牵引速度要与压光辊基本同步,比压光辊稍快并能实现无级调速。
  牵引上下辊的间隙也应能调节,卷取辊无级调速必须与牵引辊同步,并使片材保持一定的张力,收卷温度应低于丁苯树脂的热变形温度,产品宽度应比口模最大宽度小10―25mm。

   K树脂吹塑薄膜和流延膜

       丁苯树脂薄膜具有刚挺、透明、死褶性、透气性和可印刷性等特点,特适合新鲜食品的包装,一般采用单螺杆挤出吹膜机,如PE-HD上吹法的吹膜设备。典型吹塑条件是:进料段温度不超过180℃。计量段不超过230℃,吹胀压力在0.14~0.42,吹胀比3/1。一般用纯的丁苯树脂作单层或复合膜的内中层,开停车置换料除了PS-GP外还可用PE-HD,在机筒和机头之间加装40―200目过滤网,以清除凝胶粒子。
       机头一般采用直角式中心供料螺旋机头或旋转机头,吹塑机头的口模缝隙宽度单层挤出为0.8―1.0mm,多层共挤则为1.0―1.5mm。冷却采用小喷风口或无喷风的单唇风环即可,风环一般高于机头30~100mm的位置,风环的内径比口模的内径大150―300mm,风环的冷风吹出角最好为40度-60度,霜白线与机头的距离应在1~4个膜泡管直径之间,夹角为15度一40度,可调的人字板也应延伸到此处,并在霜白线上方70~150cm处与膜管接触,以保持膜管稳定,减少薄膜褶皱,如果人字板调节不到这么低,则应调高霜白线。膜泡管应尽可能短,薄膜应保持在40~60℃的范围,以减少褶皱。,设备安装的关键是机头口模、风环、人字板和夹膜辊的中心线垂直成一线,才能保证薄膜无褶皱,最好采用自动旋转的夹膜辊和人字板。
       由于含有丁二烯结构的原因,挤出薄膜的黏合性能特别好,若是采用丁苯树脂生产单层薄膜或多层共挤薄膜的内层,必须使用开口剂,以改善薄膜开口性能,防止薄膜之间的黏合。
       流延膜挤出温度可稍高于挤出吹膜,如机筒温度范围为190~215℃,机头温度为200~220℃。在不产生鱼眼的情况下,可适当提高温度,使透明度提高,同时降低熔体压力,减少物料滞留时间。机头应采用模唇厚度可调的衣架式机头,模口宽0.30~1.0mm,但如有共振现象,应注意降低模口宽度、挤出速度及机头与冷却辊间的空隙。用风刀把丁苯树脂膜紧贴在冷辊之上,不适宜用急冷辊,两个冷辊温度应控制在50~80℃之间。模口与冷辊的空隙应小于10cm。
       丁苯树脂K胶薄膜的冲击强度会随着吹胀比和牵引比的增加而增强,薄膜的收缩力低,在收缩包装后不会产生变形现象或“狗耳”问题,适宜用来包装各种免压商品。丁苯树脂薄膜可采用热封技术来封口,可在较低的温度条件下封合,封合时间较短。热封强度取决于封合表面
的温度、承受的压力和封合时间。

        K树脂中空吹塑

       丁苯树脂K胶可采用中空吹塑来生产既透明又具有高冲击强度的、各种尺寸和形状的产品,如小药丸瓶、医用引流装置以及高身的陈列展示瓶等。典型加工条件是:加工温度和薄膜加工温度相似,吹气和吹胀压力在0.25~0.60,模具温度16℃~40℃。
       丁苯树脂K胶一般选用挤吹的中空成型设备,可采用汇流式机头和散流式机头,坯直径在挤出时有不同程度的膨胀,膨胀率为-15%~+5%。丁苯树脂的最大吹胀比建议为3:1,模具排气效果差会在型腔壁与正在吹胀的型坯之间的空囊裹入空气,使型坯不能与模具紧密地贴合,结果制品冷却不均匀,表面变形。同时,模具冷却不均匀可能导致制品各部分残留应力和收缩程度不一,导致制品翘曲变形。丁苯树脂收缩率低,收缩率小于1.5%,对于大件制品,在瓶颈和截坯口处截面厚的地方需要辅助冷却以平衡整个制品的收缩率,对于厚壁制品必须考虑收缩因素。       热成型 
      丁苯树脂K胶具有优良的熔体强度,可做深拉、浅拉、厚壁和薄壁的制品,可采用PS-GP的加工设备来热成型,制品温度范围为135~150℃,应尽量降低出模温度,避免制品翘曲,收缩率均为0.5%一0.8%。模具应经过高度抛光,在设计时应去掉倒伐角或加大斜角,也可向排气系统注入空气以释放制品和模具之间的真空,但过大的顶出气压会使制品破裂或变形。

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