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????????茂金屬聚乙烯薄膜的特點(diǎn)

????????茂金屬聚乙烯是指用茂金屬催化劑反應制得的聚乙烯材料，簡(jiǎn)稱(chēng)茂金屬(mPE)。與普通的齊格勒-納塔催化劑制得的LLDPE相比，mPE具有相對較窄的分子量分布以及較均勻的組成分布，因此所制得的薄膜強度高，縱橫向強度均勻性好。由于分子量分布窄，低分子物含量極少，因此抗化學(xué)萃取和抗污染性能好，薄膜粘性低;同時(shí)不含有超高分子物，所以晶點(diǎn)較少。mPE薄膜具有優(yōu)良的物理機械性能，比如：抗穿刺，耐沖擊，拉力高，撕裂好等特點(diǎn)。mPE薄膜熱封性能很好，起封溫度低，熱封溫度范圍寬，熔點(diǎn)峰值低，縮短了熱封時(shí)間，密封性能好，滲漏斷裂現象大大減少。此外，mPE薄膜還具有食品包裝需要的防潮、隔氣、抗氧化、耐油、耐凍、耐蒸煮、耐化學(xué)腐蝕，無(wú)毒、無(wú)味、不影響食品營(yíng)養成分，保持食品香味、印刷性能好、容易開(kāi)口等特性，因此成為高性能包裝薄膜常用的樹(shù)脂材料。一般性的LLDPE薄膜在油脂存在情況下易產(chǎn)生遷移、氧化，在堿、酸或者強力表面活性劑的作用下，熱封焊縫往往會(huì )破裂，造成污染。而mPE薄膜具有傳統的LDPE、LLDPE、PP、EVA等材質(zhì)薄膜所不及的諸多優(yōu)點(diǎn)，目前正在逐步取代一部分傳統包裝材料，它將以?xún)?yōu)異的性能在包裝行業(yè)占據相當重要的地位。

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????????選材與配方設計

????????由于mPE樹(shù)脂在吹膜過(guò)程中對工藝、設備均有一定的要求，mPE薄膜生產(chǎn)成本受到制約。在生產(chǎn)過(guò)程中，采用mPE/LLDPE共混擠出吹塑方法獲得了性能優(yōu)異的包裝材料，降低了薄膜的綜合成本，并使熔體粘度下降，傳遞給螺桿的扭矩減少，從而減輕驅動(dòng)載荷，使大規模生產(chǎn)薄膜得以實(shí)現。高性能包裝膜的生產(chǎn)配比一般mPE為60%，LLDPE或者LDPE為40%時(shí)，其成本、生產(chǎn)工藝和性能達到較理想的狀態(tài)。

????????高性能包裝用mPE薄膜的生產(chǎn)工藝控制

????????茂金屬聚乙烯樹(shù)脂由于其特殊的分子量分布以及組成分布，決定了該聚合物的加工工藝甚至加工設備與傳統材料有所不同。在茂金屬薄膜的生產(chǎn)過(guò)程中，必須保證設備的正常運行和嚴格控制好工藝條件，以達到穩定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

????????1.生產(chǎn)工藝流程：mPE薄膜的生產(chǎn)工藝與普通聚乙烯薄膜工藝基本相同，但工藝條件控制有所區別。工藝流程大致如下：配料-攪拌-擠出-吹脹-冷卻-電暈-牽引-收卷-檢驗-包裝。

????????2.吹塑工藝控制：由于目前茂金屬聚乙烯樹(shù)脂價(jià)格高于普通聚乙烯樹(shù)脂，為降低成本，采用mPE與通用級LLDPE或者LDPE樹(shù)脂混合使用。當原料計量進(jìn)入擠出機加料段時(shí)，樹(shù)脂處于熔融階段，粘度陡然增大，通過(guò)螺桿傳遞扭矩，驅動(dòng)電動(dòng)機電流上升。如果控制不好會(huì )造成停機或者其他現象出現，機內物料的溫度也隨之上升，熔體出口模時(shí)造成牽引不平穩，出現破膜、斷膜、膜泡不穩定，進(jìn)而影響薄膜的幅寬和厚薄均勻性。如果降溫，則薄膜塑化不好、晶點(diǎn)多、透明度差，薄膜的力學(xué)性能下降，膜質(zhì)較硬，且粗糙。與其他薄膜復合時(shí)出現局部收縮、脫層、熱封效果差等一系列問(wèn)題。因而mPE吹塑工藝最好遵循：低-高-中-中溫區擠出工藝的規律，從而使熔體塑化均勻，出料平穩，牽引，收卷正常。這樣，在加料段應當保持低溫，以確保送料及時(shí)和強大的推力;在壓縮段應迅速升溫，使樹(shù)脂提前熔融，減少熔體因粘度增大而產(chǎn)生的超扭矩反應;熔體進(jìn)入均化段應采用降溫的辦法，便于轉移更多的熱量積累，使物料處于平穩的粘流狀態(tài)，保證熔體均衡通過(guò)濾網(wǎng)，形成穩定的管膜，杜絕熔體破裂現象，為后面的牽引、冷卻打好基礎。

????????冷卻也是mPE薄膜加工中很重要的一環(huán)，由于mPE樹(shù)脂熔體擠出溫度比傳統LLDPE高而結晶溫度又比LLDPE低，及時(shí)轉移熔體熱量尤其重要。應采用雙層風(fēng)環(huán)及時(shí)散熱以滿(mǎn)足工藝要求。適宜的吹脹比有助于膜泡冷卻，提高薄膜的均衡取向，也保證薄膜厚薄的均一性。在mPE薄膜的生產(chǎn)過(guò)程中吹脹比保持在1.8-3.5之間為佳，霜線(xiàn)高度應控制在2D(D為機頭口模直徑)左右，薄膜的綜合質(zhì)量得以保證。

????????3.設備的要求：mPE樹(shù)脂在進(jìn)入擠出機后物料從受擠壓到熔融，物料進(jìn)入熔融中期時(shí)熔體粘度陡增，物料的摩擦力增大，造成螺桿扭矩增大，產(chǎn)生壓力傳遞，擠出機的驅動(dòng)部分承受很大載荷，使主機電流升高，因而在設備選型時(shí)，必須選擇驅動(dòng)功率能足夠承受生產(chǎn)中出現的扭矩及載荷的設備。在生產(chǎn)過(guò)程中，控制合理的工藝條件也可在一定范圍內改善主機承受的載荷，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。

????????擠出機螺桿長(cháng)徑比選擇也是mPE薄膜生產(chǎn)設備的一個(gè)關(guān)鍵，選擇螺桿的長(cháng)徑比合理可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的mPE薄膜，同時(shí)也能保證生產(chǎn)能力的實(shí)現，從而減少浪費獲得一定的收益。目前對mPE薄膜加工要采用的螺桿技術(shù)參數看法并不一致，但擠出機螺桿應有足夠的擠出壓力，使螺桿在壓縮段具有足夠的剪切作用;進(jìn)入均化段后又須減少剪切，使熔體松弛，并迅速轉移熱量，快速出模以穩定生產(chǎn)能力。一般螺桿長(cháng)徑比選擇在25：1–32：1之間才能保證mPE薄膜的產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量。

????????結語(yǔ)

????????茂金屬聚乙烯材料由于其優(yōu)異的性能已經(jīng)被普遍應用到食品包裝和工業(yè)包裝領(lǐng)域。各大茂金屬的供應商也在積極升級技術(shù)，開(kāi)發(fā)新一代茂金屬材料，力求做到性能、挺度、加工、熱封等各方面的平衡。不同的茂金屬催化劑得到的茂金屬性能也不相同，用戶(hù)可根據自己產(chǎn)品的需求選擇合適的茂金屬材料。