聚合物薄膜制备

作者：Mike Libbey，业务开发 美国赛科泵

聚合物薄膜制造是从食品包装到电池生产等各行各业的重要工艺。对精密、高质量薄膜的需求不断增加，特别是随着多层薄膜的普及。然而，这一过程中的主要挑战之一是空气渗透，这可能导致薄膜出现气泡或缝隙，严重影响产品的性能和耐用性。在本文中，我们将探讨空气渗透是如何发生的、为什么它是一个关键问题，以及先进的泵技术如何帮助减轻这些挑战，确保聚合物薄膜生产的均匀性和质量。

了解问题：聚合物薄膜生产中的空气渗透

聚合物薄膜是通过挤压、湿处理、浇铸和吹塑等工艺制造的，通常涉及多层以实现特定性能。例如，食品包装薄膜可能包括一层用于阻挡光线，另一层用于防止水分渗透。随着薄膜变得越来越复杂，为实现特定功能而设计的层数也越来越多，生产过程对污染和不规则的敏感度也越来越高。空气进入生产系统是最常见的问题之一，会产生气泡和缝隙，影响薄膜的结构完整性和性能。

空气渗入通常发生在生产系统处于真空或低压状态的区域，例如真空反应器或传输线。这些区域的任何泄漏都会导致大气中的空气被吸入系统，从而在熔融聚合物中产生气泡，然后在制造过程中被困在薄膜层之间。其结果是产品不均匀、有缺陷，阻隔性能降低，影响其在食品保鲜或电池绝缘等关键应用中的使用。

空气渗透如何影响薄膜质量

当空气渗入聚合物薄膜生产系统时，会影响最终产品的质量。气泡的存在会在薄膜中产生薄弱点，从而导致：

• 阻隔性能受损：气泡会破坏薄膜的均匀性，降低其阻隔湿气、光线或气体的效果。在食品包装等应用中，这会导致保质期缩短和产品变质。
• 结构弱点：薄膜层中的间隙或空隙会使其更容易撕裂或刺穿，从而降低其在电池包装等应用中的耐用性，在这些应用中，即使是微小的缺陷也会导致性能问题。
• 厚度不一致：气泡会导致薄膜厚度变化，从而引发质量控制问题。薄点可能无法提供足够的保护，而厚点则会浪费材料并增加生产成本。

鉴于这些问题的严重性，在生产过程的每个阶段解决空气渗透问题至关重要。

泵在聚合物薄膜制造中的作用

泵是聚合物薄膜制造过程中的关键部件，因为它们有助于保持熔融聚合物的流动，确保压力稳定，防止空气渗入。然而，带有机械密封的传统泵很容易漏气，尤其是在真空或低压条件下运行时。因此，先进的泵技术（如无密封磁力驱动（mag-drive）泵）变得至关重要。

磁力驱动泵无需机械密封，而机械密封是常见的漏气点。相反，这些泵利用磁力来驱动泵，而不会在流体和外部环境之间形成开口。这种设计大大降低了空气渗入的风险，因此非常适合用于需要完全真空或在低压条件下运行的聚合物薄膜制造系统。

聚合物薄膜制造解决方案

赛科的 Zenith泵提供先进的抽气解决方案，可直接解决与空气渗透相关的痛点，即使在要求最苛刻的应用中，也能确保薄膜厚度均匀一致

1.用于防漏的磁力驱动泵

Zenith的磁力驱动泵是防止真空和低压系统中空气渗透的理想解决方案。与依赖机械密封的传统泵不同，磁力驱动泵在设计上无需任何密封即可运行，从而消除了最常见的泄漏源。通过使用磁力驱动，这些泵可确保熔融聚合物与外部环境隔离，即使在全真空条件下运行也是如此。这不仅能防止空气进入系统，还能保持稳定的压力和流量，这对于生产均匀、高质量的薄膜至关重要。

在聚合物薄膜制造过程中，这些泵可直接安装在真空反应器的底部，最大程度地减少了连接点，进一步降低了泄漏风险。特殊的端口设计使泵能够与反应器无缝集成，确保形成一个密闭的气密系统。

2.三唇密封技术增强保护

除了真空反应器阶段的磁力驱动泵之外，Zenith还提供采用三唇密封技术的泵。这些泵使用三个密封件，其中两个密封件之间有阻隔液，可提供额外的保护层，防止空气渗入。阻隔液通常是一种与所加工聚合物相容的油，可作为缓冲液防止空气进入熔融聚合物，即使在高压条件下也是如此。这项技术在多层薄膜应用中特别有用，因为不同的薄膜层需要精确控制厚度和均匀性。

3.用于多层薄膜均匀性的精密泵送

在生产多层薄膜（如食品包装或电池单元中使用的薄膜）时，精确控制每一层的厚度至关重要。Zenith的泵设计用于高精度运行，确保各层关键尺寸的一致性。通过保持稳定的流量和压力，这些泵可以帮助制造商避免薄膜厚度的变化，以免造成废品和返工。

例如，在用于食品包装的典型七层薄膜中，每一层都有特定的用途，如阻挡光线、湿气或氧气。这些层厚度的任何不一致都会影响薄膜的性能。Zenith的泵采用低脉冲设计，机械效率高（高达 95%），可确保每层涂膜均匀，减少浪费，提高整体产品质量。

使用Zenith泵确保质量和效率

聚合物薄膜制造是一个复杂的过程，需要精确控制压力、流量和层厚度。空气渗入是一个常见问题，可能导致最终产品出现气泡、缝隙和其他缺陷。Zenith先进的泵技术（包括磁力驱动泵和三唇密封泵）可消除泄漏并确保一致的薄膜质量，从而为这些挑战提供有效的解决方案。

通过选择Zenith的泵，制造商不仅可以提高聚合物薄膜的质量，还可以减少浪费、提高生产效率并降低成本。无论是生产食品包装、电池片薄膜还是其他多层产品，Zenith的泵都能提供满足当今聚合物薄膜制造行业要求的精度和可靠性。

来源：https://spnews.com/film-fabrication/