TPU薄膜的加工特点浅析

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日期:2020-2-24  阅读13次

  TPU薄膜概括

  热塑性聚氨酯弹性体Thermoplastic polyurethanes,简称TPU,又称PU热塑胶,是一种由低聚物多元醇软链段与二异氰酸酯-扩链剂硬链段构成的线型嵌段共聚物,其薄膜具有优良的延伸性能和回复弹性、良好的柔软性和生物相容性,防水透湿,耐磨耗、耐折曲、耐低温性、耐油、抗紫外线辐射,它硬度范围宽从60HA至85HD。被广泛应用于各个领域,如:日常生活中的各种鞋类、服装、纸尿裤之面料及内里材料;医疗卫生领域的手术衣、医疗用褥垫、冰袋、绷带、医疗用透气胶带、外科用包扎布条等面料及内里材料;在国防领域可作为武器封存覆膜、野战帐篷、救生衣、充气艇等面料及内里材料;在工业领域常被用于防火、隔热、隔音材料,飞机零部件及装潢、汽车零部件、防水贴条、压缩封垫、传动皮带、绝缘板、安全防弹玻璃等等。

  TPU薄膜的加工特性

  TPU树脂具有很强的吸湿性,其粒状的材料如果含有过多的水分将会导致加工问题,并降低成品的质量。因此,在加工前必须对TPU材料及加工助剂都需要进行干燥处理。干燥后的粒状材料的水分含量不应该超过0.02%(重量百分比)。干燥后的树脂应该立即被储存在能够安全密封的干燥的容器中,以免再次吸湿。一般情况,如果塑化后的TPU薄膜有发泡现场或出现气泡,则代表干燥效果不佳。

  同时,由于TPU颗粒树脂密度大、具有弹性、以及干燥后含有较高的温度特性会导致树脂在普通料斗中易架桥而不下料、因此需要对料斗和机筒的落料口进行特殊设计。考虑到TPU树脂的价格昂贵,配置称重喂料系统效果可以有效节约原料消耗。

  TPU薄膜加工工艺

  目前TPU薄膜主要加工方式包括吹膜法、流延法、涂覆法、压延法。其中吹膜法和流延法加工TPU薄膜zui为常见。因为薄膜具备较高的延伸性和弹性,因此在吹膜法加工过程中相对比较复杂,很难进行单独成型加工,所以常见的工艺是通过易于成型PE作为底衬共挤成型加工,即通过不同挤出机分别对TPU原料和PE原料进行塑化、挤出加工,并在共挤模头中复合成型,使用时将PE层剥离再回收利用。

  而在流延涂覆法中,TPU挤出涂覆是将熔融的TPU贴合在基材上的一种生产工艺。TPU树脂在挤出机料筒中经挤压熔融,通过一个平模头向下压挤出到两个辊筒之间,同时牵引基材入熔融塑化的物料与橡胶加压辊之间。控制加压辊的压力,将塑化的TPU物料与基材贴合在一起,热胶布通过金属辊冷却后,裁边,卷取,一次加工成型应用产品。

  TPU加工注意要点

  TPU熔体对剪切和温度都很敏感,过高剪切会导致产品性能降低,过高温度会导致熔体分解,因此对挤出机及螺杆设计有一定的要求。一般通过降低螺杆的转速来控制挤出过程中的加工温度和剪切率,但是这样会导致挤出量的下降,因此建议采用屏障型强制进料螺杆,配套光滑式机筒来解决挤出量问题。

  因为TPU薄膜具有良好的拉伸弹性,因此在牵引和收卷过程中一定要注意,一般在牵引过程中要保持张力的稳定性和尽可能降低牵引力,因此一些设备采用张力闭环控制的方式实现牵引的恒张力,保证张力的稳定,并通过间隙收卷的方式进行收卷。

  

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