吹膜的案例
基于Ansys Fluent的吹膜旋轉牽引氣墊輥出風均勻性研究
摘 要：隨著吹膜生產線中旋轉牽引部件的廣泛應用，氣墊輥部件在旋轉牽引中扮演著至關重要的角色。出風均勻性作為氣墊輥設計合理性的重要指標，對于薄膜的物理性能和生產效率具有重要影響。本文通過使用Ansys Fluent這一流體力學數值模擬軟件，研究了吹膜旋轉牽引氣墊輥內部的流動行為，并探討了不同設計參數對出風均勻性的影響。通過數值模擬結果的分析和對比，可以為氣墊輥的設計和優化提供理論指導，以提高吹膜工藝的質量和效率。
關鍵詞：吹膜;旋轉牽引氣墊輥;數值模擬;Ansys Fluent;
0 引言
隨著塑料薄膜在包裝、農業覆蓋等領域的廣泛應用，吹膜工藝作為一種主要的薄膜制備方法，已成為塑料加工行業中的關鍵工藝之一。在吹膜工藝中，氣墊輥是旋轉牽引部件中使用的一種特殊輥筒，具有中空結構。它的主要作用是在旋轉牽引過程中支撐塑料薄膜，使其均勻地通過拉伸區域。氣墊輥被廣泛應用于薄膜的牽引和冷卻過程，它通過向薄膜提供冷卻作用并降低薄膜與輥筒表面的摩擦作用，確保薄膜在制備過程中保持良好的平整度和物理性能。在吹膜工藝中，出風均勻性是評估氣墊輥設計合理性的重要指標之一。不均勻的出風會導致薄膜表面厚度不均、波紋等缺陷，影響薄膜的物理性能和外觀質量。因此，研究如何提高旋轉牽引氣墊輥的出風均勻性對于改善吹膜工藝的質量和效率具有重要意義。
數值模擬方法在吹膜工藝研究中得到了廣泛應用。通過建立吹膜工藝的數學模型，可以對氣流場、溫度場和壓力場等參數進行準確的預測和分析，為吹膜工藝的優化提供理論支持。目前，對于旋轉牽引氣墊輥出風均勻性的研究主要集中在實驗和經驗方法上，多數依靠設計經驗積累與實驗試錯多次修改總結，缺乏基于數值模擬的深入研究。
展開 定量核磁表征聚乙烯長鏈支化結構及開發高性能吹膜樹脂中的應用
為了研究材料在吹膜應用中的氣泡穩定性，專門制備了梯形PE共混樣品進行拉伸流變測試。該共混樣品的剪切稀化行為與LDPE相當，其性能介于0.03 g（方案2）與0.06 g（方案3）癸二烯樣品之間。在150°C下進行的單軸拉伸實驗（采用10 s?1、1 s?1和0.1 s?1的亨基應變速率）結合190°C的熔體拉伸流變儀測試表明：在10 s?1的應變速率下（與吹膜工藝相關），共混樣品表現出與高支化LDPE相當的應變硬化行為，且在所有測試速率下都顯示出比LDPE更好的延展性（以斷裂亨基應變衡量）。應變硬化效應使薄膜較薄部位不易繼續拉伸，從而促使較厚部位進一步延展，最終獲得厚度更均勻的制品。熔體拉伸流變儀測試數據表明，共混樣品的熔體強度（約9 cN）顯著高于LLDPE的典型值（約3 cN），完全滿足吹膜生產線要求（通常需要添加5-20 wt%的LDPE來改善LLDPE的加工性能）。這些結果充分證明，梯形聚合物能夠同時兼具LDPE優異的剪切稀化特性和LDPE/LLDPE共混物良好的熔體強度，非常適合吹塑薄膜的生產應用。
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為了研究材料在吹膜應用中的氣泡穩定性，專門制備了梯形PE共混樣品進行拉伸流變測試。該共混樣品的剪切稀化行為與LDPE相當，其性能介于0.03 g（方案2）與0.06 g（方案3）癸二烯樣品之間。在150°C下進行的單軸拉伸實驗（采用10 s?1、1 s?1和0.1 s?1的亨基應變速率）結合190°C的熔體拉伸流變儀測試表明：在10 s?1的應變速率下（與吹膜工藝相關），共混樣品表現出與高支化LDPE相當的應變硬化行為，且在所有測試速率下都顯示出比LDPE更好的延展性（以斷裂亨基應變衡量）。應變硬化效應使薄膜較薄部位不易繼續拉伸，從而促使較厚部位進一步延展，最終獲得厚度更均勻的制品。熔體拉伸流變儀測試數據表明，共混樣品的熔體強度（約9 cN）顯著高于LLDPE的典型值（約3 cN），完全滿足吹膜生產線要求（通常需要添加5-20 wt%的LDPE來改善LLDPE的加工性能）。這些結果充分證明，梯形聚合物能夠同時兼具LDPE優異的剪切稀化特性和LDPE/LLDPE共混物良好的熔體強度，非常適合吹塑薄膜的生產應用。
展開 新能源汽車用聚丙烯基微發泡材料應該更關注熔體粘度還是熔體強度？
工程案例
吹膜工藝是體現熔體強度重要性的典型場景。LDPE憑借其長支鏈結構帶來的高熔體強度，使膜泡在吹脹過程中保持穩定，不易破裂，從而制備出厚度均勻的薄膜。而線性結構的PP、LLDPE和HDPE雖可通過調節分子量獲得高粘度，卻因熔體強度不足，易出現膜泡破裂和厚度波動。這充分說明高粘度不能替代高強度。例如PET因結晶慢可保持熔體強度而適用于吹膜，而結晶快的PBT則不適用；PC雖粘度高但強度不足，故采用平膜擠出而非吹膜。
發泡工藝對材料提出雙重挑戰，既需足夠熔體強度以穩定氣泡壁，防止合并塌陷；又需適度粘度以利氣體擴散和泡孔均勻生長。普通PP因線性結構導致熔體強度低，發泡時氣泡易破裂，難以形成均勻泡孔。通過改性獲得的高熔體強度PP（HMS-PP）和天然具有長支鏈的LDPE則能滿足要求。未改性PET也因結晶快、強度不足而需要經過鏈擴展或支化改性后才能用于發泡。
這些案例表明，熔體粘度與熔體強度是獨立而又關聯的關鍵參數。僅憑熔融指數等流動性數據不足以判斷材料在吹膜、發泡等拉伸流場中的加工行為，必須結合專業流變測試進行綜合評估，才能為材料選擇與工藝優化提供準確依據。
展開 
2017青島塑料展
昌龍興、鑫暉達、上海盟申、展示全新三層/五層拉伸纏繞膜設備；瑞安國泰、江陰悅星展示吹膜機、制袋機組；佛山銘雄、浙江搏洲展示全自動高速氣泡膜機組；浙江威士達展示熱轉印機組。
南京瑞亞、卓越、科爾克、金沃等攜帶同最新向平行雙螺桿擠出機蒞臨現場；南京彩云、蘇州艾盾展商擠出機螺紋套；無錫靈鴿、普諾展示喂料機、失重秤；泰州科飛、正弘展示高扭矩切粒機組。
同大、金緯、寧波雙利展示全新全自動中空吹塑成型機系統，張家港瑞鑫展示配套模具。
山東魯燕、寧波色母粒、青州新明、無棣鵬飛、山東諾森展示色母粒、填充母粒、消泡母粒、功能母粒等；青島卓立、青島賽諾、濰坊祥龍、慈溪山今、寧波邦緣、江陰偉創、常州蓋亞、淄博宏利偉業、余姚展團集中展示熱塑性彈性體、工程塑料、改性塑料等。
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橡塑機械：注塑機、吹塑機、吹瓶機、擠出機、吹膜機、流延設備、編織機、橡膠機等；
輔機：塑料輔助機械、機械手、塑料橡膠回收設備、檢測設備、后加工設備、儀器儀表；
包裝：塑料包裝設備、塑料印刷設備、軟包裝加工設備等；
模具：各類塑料配套加工模具、熱流道、零配件等；
原材料：塑料橡膠原輔材料、助劑及成品半成品等。
路程補貼：10人以上采購團隊經審核后享路程補貼市外每10人/200元，省外每10人/300元；
住宿補貼：20萬以上采購額度采購商提供兩晚住宿；
參觀指南：凡預登記的行業觀眾均可免費獲取大會會刊及參觀指南。
獎品贈送：所有VIP報名登記客戶均有機會獲得組委會提供的精美禮品一份（同行人員也需要詳細登記奧）
進群有禮：展會現場攜帶名片行業客戶掃采購商二維碼進微群即可獲禮品一份
VIP待遇：設置VIP專屬服務區，提供休息、餐飲、禮儀、訂票等服務。
展開 新能源汽車用聚丙烯基微發泡材料應該更關注熔體粘度還是熔體強度？
工程案例
吹膜工藝是體現熔體強度重要性的典型場景。LDPE憑借其長支鏈結構帶來的高熔體強度，使膜泡在吹脹過程中保持穩定，不易破裂，從而制備出厚度均勻的薄膜。而線性結構的PP、LLDPE和HDPE雖可通過調節分子量獲得高粘度，卻因熔體強度不足，易出現膜泡破裂和厚度波動。這充分說明高粘度不能替代高強度。例如PET因結晶慢可保持熔體強度而適用于吹膜，而結晶快的PBT則不適用；PC雖粘度高但強度不足，故采用平膜擠出而非吹膜。
發泡工藝對材料提出雙重挑戰，既需足夠熔體強度以穩定氣泡壁，防止合并塌陷；又需適度粘度以利氣體擴散和泡孔均勻生長。普通PP因線性結構導致熔體強度低，發泡時氣泡易破裂，難以形成均勻泡孔。通過改性獲得的高熔體強度PP（HMS-PP）和天然具有長支鏈的LDPE則能滿足要求。未改性PET也因結晶快、強度不足而需要經過鏈擴展或支化改性后才能用于發泡。
這些案例表明，熔體粘度與熔體強度是獨立而又關聯的關鍵參數。僅憑熔融指數等流動性數據不足以判斷材料在吹膜、發泡等拉伸流場中的加工行為，必須結合專業流變測試進行綜合評估，才能為材料選擇與工藝優化提供準確依據。
展開 高分子材料流變學簡介-流變參數
聚合物熔體強度Fb直接影響紡絲與吹膜工藝過程。如果Fb過低，就會造成單絲的斷裂或者吹膜的失敗。紡絲和吹膜都與聚合物的拉伸粘度相關。因此，熔體強度Fb與拉伸粘度ηe之間有一定的關系。聚合物熔體強度Fb常用拉絲法測定，擠出單絲可以采用毛細管流變儀聯結拉伸裝置來實施。
聚合物熔體破裂是口模擠出中的一種重要現象，常用熔體破裂應力σr定量表達，可由毛細管流變儀方便地測得。
聚合物熔體流動一般不存在屈服應力。但是對于很多高填充聚合物復合材料來說，一般存在屈服應力σy，只有當所施加的應力超過臨界值σy時才能發生流動。如果流體的粘度不隨剪切速率改變而變化，即在屈服點后呈現牛頓特性，這種流體被稱為賓漢流體。對于高填充聚合物復合材料，當應力超過σy后往往表現為非牛頓行為。所以，高填充聚合物復合材料是一種廣義賓漢流體。其屈服應力σy可由平行板流變儀或毛細管流變儀測得。
界面參數
在聚合物流動中存在著液-固、液-液、液-氣三種界面。液-氣界面上的法向應力等于環境氣壓，剪切應力一般可忽略不計。液-固界面指模腔內壁與聚合物流體間存在的界面。通常，為了簡化起見，假設界面上流體是靜止的，即采用無滑動邊界條件。實際上，在某些條件下界面上的流體會發生滑動，對聚合物加工成型帶來很大影響。為了定量地表達這類液-固界面條件，常采用滑壁速度uw這一流變參數。滑壁速度uw可由毛細管流變儀測得。液-液界面存在于多層擠出、多組分注塑、聚合物共混等場合。例如，在兩組分聚合物進行共混或雙層擠出時，兩組分間的界面性質直接影響流體的粘彈性能與流場參數，進而影響聚合物材料的相結構。在液-液界面參數中，聚合物熔體界面張力Γ的大小最受人們的關注。
展開 青島（中國）塑料產業博覽會（青島塑博會）
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■市場
山東及環渤海地區—中國新興的塑料橡膠產業基地
在環渤海灣經濟區，家電是山東的支柱產業，以家電產品為主線的產業鏈已經形成，山東有8個整車生產區和8個零部件生產基地，山東地區的塑料薄膜、塑料管材、型材及日用塑料制品的產量在全國塑料制品總量中占比較高，發展較快，其次山東也是醫用塑料制品的聚集區；遼寧已建成大連、營口、朝陽、錦州四個汽車零部件制造基地；天津是電子元器件生產基地，同時也是國家汽車及零部件出口基地。河北已建成初具規模的汽車配件工業園… …
■專業觀眾【發布網站信息時內容寫不下時這段可省】
★觀眾來源行業
參觀企業以家用電器、電子產品、汽車零配件、塑料包裝及容器、包裝印刷、醫療為主，另邀請食
品、飲料、日用品、體育用品、玩具、禮品、服飾、工程配件、建筑材料、模具及零部件加工等行業，
還邀請各大專院校、化工科研單位、相關行業協會、新聞媒體、投資貿易機構人士參觀。
展開 青島（中國）塑料產業博覽會（青島塑博會）
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山東及環渤海地區—中國新興的塑料橡膠產業基地
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展開 《塑料機械及其產品結構分析——上》
塑料機械輔機是完成塑料加工成型的輔助工序或輔助主機完成成型工藝的設備，主要有吹膜成型輔機、擠管成型輔機、擠出拉絲成型輔機、擠出涂膜成型輔機、壓延膜?片?成型輔機和塑料破碎機等幾種產品。吹膜輔機與塑料擠出機配套使用，可構成完成一套完整的吹塑薄膜機組，供生產一定規格的塑料膜之用。擠管輔機是在擠出成型機通過模頭將塑料管坯擠出后進一步將其加工成型的輔助裝置。擠出拉絲機設備又稱扁絲造紗機，它是塑料紡織用扁絲的生產設備。涂膜機又稱復膜機、復合機、涂復機等，是一種將擠出機擠出供給的塑料薄膜涂復在紡織布上或紡織布與牛皮紙之間的設備，分二合一復膜機、三合一復膜機等。壓延膜?片?成型復機有剝離機、壓花機及冷卻機、?射線測厚儀等設備，主要功能是將成型的制品從輥筒??仁剝離、壓花、冷卻等。塑料破碎機主要是指用于破碎廢舊塑料、次品、邊角料等的塑料回收設備。
此外，廢舊塑料回收設備也是塑料機械的重要組成部分，一般由破碎機、清洗機、擠出成型造粒機三部分組成。其中，破碎機常用的機型有?壓碎機、圓錐破碎機、滾筒破碎機、沖擊破碎機、錘式破碎機、切割式破碎機等。清洗設備是將廢舊塑料上的油污、灰塵、泥沙、標記進行清洗的裝置，常用的有機械清洗設備，超聲波清洗設備等。
展開 一文看懂聚丙烯PP共聚、均聚的區別
用途：押出吹制級、扁紗級、注塑級、纖維級、吹膜級。可用于打包帶、吹瓶、刷子、繩索、編織袋、玩具、文件夾、電器用品、家庭用品、微波爐餐盒、收納盒、包裝紙膜。
辨別方式：火一燒拉開絲是扁形，拉得不長。
2、無規共聚聚丙烯（PP-R）
由丙烯單體和少量的乙烯（1-4%）單體在加熱、加壓和催化劑作用下共聚得到的，乙烯單體無規、隨機地分布到丙烯的長鏈中。乙烯的無規加入降低了聚合物的結晶度和熔點、改善了材料的沖擊、長期耐靜水壓、長期耐熱氧老化及管材加工成型等方面的性能。
PP-R分子鏈結構、乙烯單體含量等指標對材料的長期熱穩定性、力學性能及加工性能都有著直接的影響。乙烯單體在丙烯分子鏈中的分布越無規，聚丙烯性能的改變越顯著。
優點：綜合性能好，強度高、剛性大、耐熱性能好、尺寸穩定性好、低溫韌性極佳（撓曲性好），透明性好，光澤度好。
缺點：PP中性能最好。
用途：薄膜級、注塑級。管材、收縮膜、點滴瓶、高透明容器、透明家庭用品、一次性針筒、包裝紙膜。
辨別方式：點燃后不發黑，能拉出很長的圓絲
3、嵌段（耐沖擊）共聚聚丙烯（PP-B）
乙烯含量較高，一般為7～15%，但由于PP-B中兩個乙烯單體及三個單體連接在一起的概率非常高，因此說明由于乙烯單體僅存在嵌段相中，并未將PP-H的規整度降低，因而達不到改善PP-H熔點、長期耐靜水壓、長期耐熱氧老化及管材加工成型等方面的性能的目的。
優點：抗沖擊性能較佳，一定程度的剛性又提高了沖擊強度缺點：低透明度、低光澤度。
缺點：抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性，高溫下抗氧化性差。
用途：押出級、注塑級。
展開 
Moldex3D模流分析之Virtual Extrusion Laboratory
? 單螺桿設計(Screw Design)
? 平板押出(Sheet Extrusion)
? 澆鑄薄膜押出(Cast Film Extrusion)
? 押出涂布(Extrusion Coating)
? 吹膜成型(Blown Film Extrusion)
? 異型押出(Profile Extrusion)
? 管狀押出(Pipe Extrusion)
? 電線電纜涂布(Cable Coating)
? 押出吹塑成型(Extrusion Blow Molding)
? 橡膠及TPO押出(Rubber and TPO Extrusion)
? 醫學押出應用(Medical Multi-lumen tubing)
展開 2016第18屆青島塑料產業博覽會
二、展出范圍：
◆ 橡塑機械：注射成型機、中空成型機、擠出機、吹膜機、流延設備、編織機、橡膠機、混煉設備、壓延設備等；
◆ 輔機：塑料輔助機械、機械手、塑料橡膠回收設備、檢測設備、后加工設備、儀器儀表；
◆ 包裝：塑料包裝設備、塑料印刷設備、軟包裝加工設備等；
◆ 模具：各類塑料配套加工模具、輪胎模具、零配件等；
◆ 原材料：塑料橡膠原輔材料、助劑及成品半成品，油墨、粒子、粘合劑等。
三、代表展商：
1.注塑機：聯升、佳明、思必拓塑機、震雄、富強鑫、寶捷精機、海太、海雄、 通佳、華熱、百旺、科姆森制冷、信一塑機、中日精機等。
2.擠出機：金緯、新達、金沃、卓越、科爾克、廣達、潤泰、利彩五金等
3.包裝：鑫暉達、盟申、新科、國泰、建達、玉龍包裝、威士達、同大機械等。
4.材料：諾森、偉創、祥龍新材料、新明、山今、宏利偉業、巨旺等。
聯系我們： 青島金諾國際會展有限公司 地址：青島市福州南路87號福林大廈902室 電話：0532-55552631 傳真：0532-55552903 QQ微信：393490929
展開 塑料配色具體步驟，聽資深工程師給你分析
根據客戶樣品制作工藝來制作樣品比較，薄膜產品常采用吹膜法比較，注塑產品采用注塑法比較，纖維產品采用紡絲法比較。
(1)光源的影響
目測時光源最好采用自然光，有條件 可以采用標準光源箱，否則在某些燈光下比較觀測兩個樣品的顏色可能會因為“同色異譜”現象而使顏色看起來似乎相同，但在自然光下卻有較大的色差。
(2)厚度的影響
不同厚度的制品給人眼的感覺不一樣；厚度小的較透光，顏色變淺，故配色時應盡量使試樣與客戶樣品的厚度一致，無法一致是可大概推測一下。
(3)表面狀態的影響
不同的表面其光線反射不同，如在同一個樣品上，高光澤表面成亞光表面的顏色顯然給人以不同的感覺，同一個樣品上，毛糙面就較光滑面深、暗，因而比色觀測時要盡可能用表面狀態相近的部位進行比較。
(4)樹脂的影響
同一顏料應用在不同樹脂中其顏色不一，這是由于樹脂本色顏色及透明性不一引起的，所以配色應該注意盡量采用客戶提供的樹脂進行配色以保證色澤的準確性，特別是改性料配色更需注意。
(5)比色判斷錯誤
在核對過程中最易出現的問題是比色判斷錯誤，判斷錯誤主要是經驗不足引起的，通常只能由平時不斷練習，不斷豐富經驗來解決，適當地用一些儀器如比色儀等也可有助于正確的判斷。
5、同色異譜
一對樣品由不同著色劑制得。它們在特定光源照射下，由特定觀察者觀察時，顏色是匹配的。
如果一旦照明發生變化，該物體將不再匹配。同色異譜現象很常見，有時令人不愉快，但同色異譜能使許多不同的顏料配色成為可能。有毒的著色劑可以用無毒的著色劑來代替。
昂貴的著色劑可用便宜的著色劑來代替以降低成本。由于同色異譜現象的存在，使用不同的著色劑來重新給出一個配方是可能的。
展開 塑料著色劑的種類及其優缺點
3、吹膜、紡絲類產品不實用，使用色粉著色，由于顏料粉均勻分布在需著色的樹脂中，所以其分散性較好。
色母著色
采用某種工藝與相應設備，在助劑的作用下，將顏料（或染料）混入載體，通過加熱、塑化、攪拌、剪切作用，最終使顏料粉的分子與載體樹脂的分子充分地結合起來，再制成與樹脂顆粒相似大小的顆粒。
優點：
1、 改善了由于色粉飛揚帶來的環境污染問題
2、 使用過程中換色容易，不必對擠出機料斗進行特別的清洗。
3、針對性強，配色簡單，定量容易。
4、與成批樹脂干法染色造粒后再去制塑件相比，使用色母可以減少塑料制品經二次加工后所造成的樹脂性能老化，有利于塑料制品使用壽命的提高。
5、在加工過程中，顏料在助劑的作用下，色母粒經過充分混煉與載體樹脂完全結合。在使用時，按一定的比例置于待加工的樹脂中，相容性明顯優于色粉著色。
缺點：
1、分散性較差，由于添加量少，塑料制品的加工時間短，受擠出機螺桿長徑比的限制，色母分散性往往不如色粉。
2、成本偏高，多了一次制造過程，染色成本高于色粉著色。
3、對色母的性能要求偏高，色母中的載體與需著色樹脂的性能有差異時，塑料制品表面常常會出現未分散點、色斑、花紋，所以，色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。
色漿著色
色漿是由顏料和填充料分散在漆料內而成的半制品。依照用途進行分類，可分為涂料色漿、膠帶色漿，造紙色漿、紡織色漿、機械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等。
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