復合膜的結構與加工方法
發(fā)布時間：2013/08/22 09:31:25 閱讀量：2982 次
?概述
英文名:composite membrane
是以微孔膜或超濾膜作支稱層，在其表面覆蓋以厚度僅為0.1～0.25μm的致密的均質膜作壁障層構成的分離膜。使得物質的透過量有很大的增加。
復合膜的材料包括任何可能的材料結合，如在金屬氧化物上覆以陶瓷膜或是在聚砜微孔膜上覆以芳香聚酰胺薄膜，其平板膜或卷式膜都要用非織造物增強以支撐微孔膜的耐壓性，而中空纖維膜則不需要。
制備方法分為四類：(1)層壓法，首先制備很薄的致密均質膜，而后層壓于微孔支撐膜上；(2)浸涂法，把聚合物溶液浸涂于微孔膜上，然后干燥而成，也可以把活性單體或預聚物溶液浸涂于微孔膜上，用熱或輻射固化；(3)等離子體氣相沉積法，用等離子輝光使微孔支撐膜的表面產(chǎn)生致密的均質膜；(4)界面聚合法，在微孔支撐膜表面上，用活性單體進行界面聚合。
復合膜主要用于反滲透、氣體分離、滲透蒸發(fā)等分離過程中。
用兩種不同的膜材料，分別制成具有分離功能的表面活性層（致密分離層）和起支撐作用的多孔層組成的膜。
復合膜是在薄膜的一側或兩側貼上土工布，形成復合土工膜。其形式有一布一膜、二布一膜。幅寬4-6m，重量為200—1500g/平方米，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，產(chǎn)品具有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。
加工方法
1.干式復合法該法是將粘合劑通過復合機涂布在基材的表面，以加熱輥壓附在其它薄膜上而復合的方式。
2.濕式復合法將水溶性粘合劑（明膠、淀粉）、水分散性粘合劑（醋酸乙烯乳膠等）涂布于基材表面的濕潤狀態(tài)下與其它材料復合，然后用輥壓附和干燥的方法。
3.擠出復合法 這是復合加工中最常用的方法，用擠出機將PP、PE、EVA（乙烯―醋酸乙烯共聚物）離子型樹脂等擠出薄膜狀，涂粘在摻入加工劑（聚乙烯亞胺、聚氨酯系樹酯等）的各種薄膜上加以復合，再經(jīng)冷卻、固化。
4.熱熔融復合法基材樹脂中摻混松香、二甲苯樹脂、苯乙烯樹脂等粘附劑和石蠟系等粘底降低劑的熱熔劑涂布在薄膜、紙面、鋁箔表面上，立刻復合在其它基材上加以冷卻的方法。
5.共擠出復合法該法是由二臺或三臺擠出機同時成型加工可得二層以上的薄膜，有T模頭法和吹塑法，能進行多種復合，可產(chǎn)超薄形薄膜。
常用結構
雙層復合如PT/PE、紙/鋁箔、紙/PE、PET/PE、PVC/PE、NY/PVDC、PE/PVDC、PP/PVDC等。
三層復合如BOPP/PE/OPP、PET/PVDC/PE、PET/PT/PE、PT/AL/PE、蠟/紙/PE等。
四層復合如PT/PE/BOPP/PE、PVDC/PT/PVDC/PE、紙/鋁箔/紙/PE等。
五層復合如PVDC/PT/PE/AL/PE等。
六層復合如PE/紙/PE/AL/PE/PE等。
產(chǎn)生的問題
一、復合膜產(chǎn)生褶皺的原因
1．基材厚度不均勻，薄厚相差太大。
2．基材位置偏斜，導致復合膜出現(xiàn)褶皺，而且隨著偏斜度的累積，產(chǎn)生褶皺的程度也會相應增大。
如果基材是容易受濕度影響的薄膜材料(如尼龍薄膜)，而且發(fā)生了吸濕現(xiàn)象，在擠出復合過程中容易產(chǎn)生褶皺。
4．張力設置和控制不當，各部分張力不協(xié)調、不匹配。
5．復合壓力設置不當。
6．硅橡膠壓輥與冷卻鋼輥兩者之間的軸線不平行。
7．導輥表面不干凈，粘有異物，或導輥表面不平整，有凹坑、劃道、碰傷等現(xiàn)象。
解決辦法：
1．更換基材，保證基材厚度均勻。
2．調整基材的位置，在傳送過程中不發(fā)生歪斜。
3．將基材進行預熱干燥處理，或更換沒有發(fā)生吸濕現(xiàn)象的基材。
4．調節(jié)放卷和收卷張力，使各部分張力相互適應和匹配。
5．根據(jù)實際情況將復合輥的壓力調整至適當大小。
6．調整硅橡膠壓輥與冷卻鋼輥之間相對的位置，使兩者保持平行。
7．清潔導輥表面，更換有損傷的導輥，保證導輥表面平整、光滑、清潔。
二、復合膜出現(xiàn)鯊魚皮、魚眼斑等現(xiàn)象故障原因：
1．擠出機溫度設置不當，特別是模頭和樹脂的溫度太低，造成樹脂塑化不良，使熔融樹脂出現(xiàn)鯊魚皮現(xiàn)象或者類似魚眼狀的斑痕。
2．樹脂中含有水分，影響樹脂的塑化狀況。
3．樹脂中混進熔融指數(shù)或密度不同的其他樹脂，使樹脂塑化不好或塑化不完全。
4．更換樹脂時沒有將料筒徹底清洗干凈，料筒中殘存的其他樹脂或雜質對樹脂塑化狀況產(chǎn)生不良影響。
解決辦法：
1．將擠出機的擠出溫度和樹脂的溫度調整到適當值，保證樹脂塑化良好。
2．對樹脂進行攪拌和烘干，去除其中所含的水分，使樹脂能夠充分塑化。
3．更換熔融指數(shù)和密度適當?shù)臉渲?/div>
4．徹底清洗料筒，去除雜質等的影響。
三、復合膜有異味故障原因：
1．擠出機溫度或樹脂溫度過高，造成樹脂分解，產(chǎn)生臭味。
2．氣隙太大，樹脂氧化過度，表面產(chǎn)生有異味的各種含氧基團，使復合膜產(chǎn)生氣味。
3．樹脂本身就有異味，用其進行擠出復合后的復合膜也會有異味。
4．底涂劑中使用高沸點、不易揮發(fā)的溶劑，導致部分溶劑殘留，造成復合后薄膜產(chǎn)生異味。
解決辦法：
1．適當降低擠出溫度，防止樹脂發(fā)生分解。
2．調整氣隙的大小到合適的值。
3．采用低臭度的樹脂進行擠出復合。
4．提高烘道的干燥溫度，加大吹風量，保證溶劑充分干燥。
四、復合膜圖案拉伸變形故障原因：
1．張力設置和控制不當，各部之間的張力值不適應。
2．烘道溫度設置太高。
3．復合壓力過大，使復合膜產(chǎn)生拉伸。
4．冷卻鋼輥表面溫度太高，復合膜冷卻效果差，容易枯輥產(chǎn)生拉伸現(xiàn)象。
解決辦法：
1．檢查并確定拉伸現(xiàn)象發(fā)生在設備哪一段，根據(jù)具體情況將該段的張力值調整到合適，與其他段的張力大小相匹配。
2．適當降低烘道的溫度。
3．適當降低復合壓力。
4．降低并控制好冷卻鋼輥的表面溫度，使其分布均勻，有良好冷卻效果。
五、復合膜粘在冷卻鋼輥表面故障原因：
1．冷卻鋼輥表面溫度太高，對熔融樹脂冷卻效果不佳，影響復合膜的冷卻、固化及成型，導致熔融樹脂粘在冷卻鋼輥表面。
2．復合時熔融樹脂溫度過高。
3．收卷張力太小，無法將復合膜從冷卻鋼輥表面剝離下來。
解決辦法：
1．適當降低冷卻水的溫度和冷卻鋼輥的表面溫度，改善冷卻效果。
2．根據(jù)具體情況適當降低樹脂溫度，調整氣隙的大小，將熔融樹脂溫度控制在適當范圍內。
3．適當提高收卷張力，使復合膜從冷卻鋼輥表面剝離下來。
六、復合膜透明度差故障原因：
1．擠出機擠出溫度太低，造成樹脂塑化不良，對復合膜的透明度產(chǎn)生一定影響。
2．冷卻鋼輥表面溫度太高，冷卻效果太差，使復合膜透明度大打折扣。
3．基材本身的透明度不好。
解決辦法：
1．根據(jù)樹脂性能特點及實際生產(chǎn)情況來設置和控制相應的擠出溫度，保證樹脂塑化良好，這是提高復合膜透明度的前提條件之一。
2．適當降低冷卻水的溫度及冷卻鋼輥的表面溫度。一般來說，冷卻水的溫度控制在20c以下，冷卻鋼輥的表面溫度控制在60c以下。
3．更換透明性好的基材。
分類
食品復合卷膜、藥品復合卷膜、農(nóng)藥復合卷膜、種子復合卷膜、鋁箔復合卷膜、鋁塑復合卷膜、杯蓋復合卷膜、紙鋁復合卷膜、紙塑復合卷膜、粉劑復合卷膜、液體復合卷膜、固體復合卷膜、顆粒復合卷膜、其他復合卷膜。
