主流加工工艺:针对性解决流动性与成型问题
为突破加工难点,行业已形成成熟的特殊工艺,核心思路是 “降低熔体粘度”“强化成型压力”“控制加工温度”,不同工艺适配不同类型的 UHMW-PE 膜:
压制 - 拉伸工艺(主流,适用于工业防护、过滤膜)这是常用的工艺,通过 “先压后拉” 规避熔体流动难题,步骤如下:
压制:将 UHMW-PE 粉末与少量润滑剂(如硬脂酸锌,减少摩擦)混合,在 140-160℃、10-30 MPa 压力下压制为 “厚片坯料”(消 除粉末间隙,形成致密基材);
拉伸:将冷 却后的厚片加热至 110-130℃(低于熔点,处于高弹态),通过纵向、横向拉伸机进行双向拉伸(拉伸比通常 3-8 倍),使分子链取向,终制成薄膜。
优势:可制备高 强度、高耐磨性的膜材,且能通过控制拉伸比调整膜的厚度(0.05-1mm)和孔隙率(微孔膜需高拉伸比);
局限:设备投资大,生产周期长(压制、冷 却、拉伸需分步进行),不适合批量生产超薄膜(<0.05mm)。
特殊挤出工艺(适用于包装、衬里膜)需对常规挤出机进行改造,解决熔体推送问题:
设备改造:采用 “屏障型螺杆 + 长径比 30:1 以上的机筒”(屏障结构可剪切、分散分子链,降低局部粘度;长径比增加可延长塑化时间,确保材料充分熔融);
工艺控制:加热段分 3-5 区精 准控温(进料区 120-130℃、塑化区 140-150℃、机头区 150-160℃),避免局部超温;同时提高螺杆转速(30-50 r/min),通过剪切力进一步降低熔体粘度。
优势:可连续生产,效率高于压制 - 拉伸工艺;
局限:仅能生产厚度>0.1mm 的厚膜,且膜的强度、耐磨性略低于压制 - 拉伸产品。
溶液流延工艺(适用于医 疗、电子用超薄 / 高精度膜)针对超薄、高精度需求,采用 “溶解 - 流延 - 脱溶剂” 的思路,完全规避熔体流动问题:
步骤:将 UHMW-PE 溶解于特殊溶剂(如十氢萘,120-140℃下溶解),制成均匀的溶液;将溶液流延到不锈钢基带(或 PET 支撑膜)上,通过热风烘箱(80-100℃)挥发溶剂,剥离支撑基材得到薄膜。
优势:可制备厚度 0.01-0.05mm 的超薄膜,且膜面平整、精度高(厚度误差 ±5%),适合医 疗手 术膜、电子绝缘膜;
局限:溶剂回收成本高,环保要求严格,且溶剂残留可能影响膜的卫生性(需额外增加清洗、烘干工序)。
