显微镜|吹膜高手必备:PE薄膜晶点的成因及解决方法!

晶点 , 也称为“鱼眼” , 可以分为“外来污染物”、“交联/氧化”、“塑化不良”三大类 。 要对晶点类型进行甄别 , 光靠肉眼是不够的 。 比较简便的方法是在偏光显微镜下进行热台分析 。 更复杂和精细的检测方法需要专业的测试仪器 , 例如冷冻切片显微镜、显微红外、EDX能谱等等 。 因为那些专业测试设备都不是普通薄膜生产厂能够装备的 , 所以在这里只给大家介绍基于热台偏光显微镜的简易方法 。

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显微镜下的晶点
外来污染物
提高车间洁净度;
改善物料储运流程 , 保持树脂包装袋清洁;
严控生产秩序 , 配料时避免不同类型原料间的交叉污染等 。
交联/氧化

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冷却后 , 仍然依稀可见的轻度交联晶点
形成交联晶点的因素很多 , 可能是生产树脂时产生的晶点 , 可能是抗氧剂不足 , 也可能是加工工艺不当 , 甚至可能是设备设计缺陷造成的晶点 。 过长的连接器、甚至过长的流道都会让熔融聚合物的停留时间变长 , 进而增加交联的可能性 。 连接器过多弯折、模头流道转弯生硬、螺棱过渡生硬这些都会形成死角 , 结果死角里面的聚合物会长期积累发生降解交联 。 螺杆设计不当 , 造成部分螺杆填充不满 , 结果促使熔融聚合物降解交联 。 这种情况在屏障型螺杆上更容易出现 。 下图就是一个屏障型螺杆的例子 。 由于设计不当 , 熔体槽内填充不满 , 结果不断有聚合物降解 。 最终整个熔体槽里面都积满了深褐色的降解产物 。

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对各种可能造成交联晶点的原因排查以后 , 自然可以得到相应的应对措施 , 如:
更换晶点较少批次的原料;
降低加工温度;
添加额外的抗氧剂;
优化设备、更换成设计优秀的螺杆等 。
塑化不良
造成塑化不良的常见原因有两种 ,原料颗粒的大小差别过大 ,配方中混有两种熔点差别非常大的原料 。 如果原料颗粒的大小差别过大 , 例如粒料与少量粉料混合的情况 , 小颗粒(粉末)会躲藏在大颗粒(粒料)之间的缝隙中 。 结果在螺杆剪切熔融的过程中 , 小颗粒(粉末)得不到足够的剪切 , 因此熔融塑化的效果不好 , 与主体的分散不好 , 最终表现为塑化不良的晶点 。 熔点差别非常大的原料共混 , 例如弹性体与高密度聚乙烯共混 , 由于低熔点的原料过早融化 , 造成未融化的高熔点原料也得不到足够的剪切 , 结果也表现为塑化不良的晶点 。
针对这两种常见的原因 , 应对方法并不复杂:
避免将粒料和粉料混合使用;
注意原料颗粒的抽送过程 , 避免因为摩擦产生原料粉末;
避免将熔点差别非常大的原料简单共混使用;
【显微镜|吹膜高手必备:PE薄膜晶点的成因及解决方法!】若配方要求 , 必须混合熔点差别大的原料;则需要降低螺杆第一区和第二区的温度 , 避免低熔点原料过早融化 , 同时可以加密滤网 , 增加计量段的剪切 。
不同晶点的解决方法
我们在前面详细介绍了主要的晶点类型、鉴别方法、成因以及应对方法 。 总结起来如下:
利用热台偏光显微镜鉴别不同类型的晶点
显微镜下可以看到污染物--外来污染物晶点;
将薄膜主体加热融化后仍然可以看到清晰的晶点或降解产物--高度交联/氧化晶点;
将薄膜主体加热融化后晶点消失 , 但降温后可以重新看到晶点--轻度交联的晶点;
将薄膜主体加热融化后晶点消失 , 但降温晶点不恢复--塑化不良的晶点 。
素材来源于网络

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