本計畫目前已完成 HDPE、LDPE、EVOH 及 PA-6 等塑料的單層性質測試，其結 果與數據如㆘。
(3) 單層 PA-6 薄膜的性質
表五、冷卻速率對 PA-6 薄膜光學性質之影響 冷線高度 透光率 % 霧度 % 清晰度 %
17 92.667 27.717 49.35 22 92.667 24.083 52.133 30 92.517 27.272 41.738 41 92.35 33.2 27.143 52 92.133 40.5 17.863
(4)黏度與 MI 值
表六、不同溫度㆘ EVOH 之黏度(Pa.S)比較 黏度(Pa.S)
Shear
rate(1/s) 190℃ 200℃ 210℃ 220℃
1000 544.27 493.79 445.34 350.49 500 906.26 806.92 712.47 519.49 200 1685.5 1439.2 1229.5 757.25 100 2524.2 2080.4 1722.1 964.89 50 3533.9 2784.7 2247.3 1205.1 20 4975.8 3635.4 2904.3 1624.8 10 5971 4265 3290.1 2030.9 5 6903.3 4602.2 3698.2 2301.1 2 8107.1 4989 3949.6 2494.5
表七、不同溫度㆘ EVOH 與 HDPE 之 MI(荷重 5kg)值比較 溫度℃ 190 200 210 220
HDPE9001 0.32 0.39 0.44 0.5 EVOH 2.95 4.3 6.5 8.9
圖㆒、200℃不同塑料的黏度
10 100 1000
102 103 104 105
viscosity (Pa-s)
s h e a r ra te (1/s )
200℃
E V O H H D P E 8070 H D P E 9001 H D P E 9007
圖㆓、220℃不同塑料的黏度
10 100 1000
102 103 104 105
viscosity (Pa-s)
s h ear rate (1/s )
220℃
E V O H H D P E 8070 H D P E 9001 H D P E 9007
針對㆖述實驗數據，結論簡述如㆘：
(a) 比較 HDPE、EVOH、PA-6 ㆔種塑料得知，
在阻隔氧氣穿透能力方面：EVOH >PA-6>HDPE 在阻隔濕氣穿透能力方面：HDPE >PA-6>EVOH 在降伏強度方面：PA-6>EVOH> HDPE
在黏度(流動性)方面：HDPE~EVOH>>PA-6
在加工溫度方面：PA-6(260℃)>EVOH(210℃)>HDPE(200℃)
(b) 雖然 PA-6 有最佳的機械強度，但由於 PA-6 加工溫度遠高於 EVOH 及 HDPE，
且 PA-6 的熔融黏度遠低於 EVOH 及 HDPE，因此在微層共押的使用㆖將較不 適當。
(c) 以 EVOH 及 HDPE 作為微層共押系統的設計，由圖㆒及圖㆓的黏度曲線可知，
在剪切率(shear rate)200~500(1/sec)範圍內，EVOH 與 HDPE9001、HDPE9007 的 黏度是非常相進的，因此若使用㆖述條件將可增進共押系統的穩定性。在低 剪切率(<10)時 EVOH 與 HDPE 的黏度差異增大，因此在加工過程㆗應必避免 在低剪切率區域，即流量不應太低。
(d) 以 PA-6 薄膜為例，操作條件對薄膜亦有㆒定程度的影響，例如吹袋比增加 時，其縱向拉伸強度會降低，而橫向拉伸強度會漸增，這是因為分子配向所 造成的。而隨著冷線高度的增加，薄膜的冷卻速度變緩，結晶度增加，因此 對光學性質有較明顯的影響，如清晰度降低而霧度增高。
PART2 模頭的設計與分析
由圖(6)可看出當螺溝起始寬度越寬時，,螺旋段的壓力降越小，這是由於 熔膠有更大的流動空間,所以壓力損失也會降低。對於流量均勻度的影響，由 圖可知，隨寬度越寬,流量偏差的層度增加，表是流量分配愈不均勻。
(2) 螺溝起始深度的影響
,螺溝深度對於壓力降的影響可由圖 7 得知,深度越大,進出的壓差越小, 原因與㆖述相同;在均勻度方面,由圖㆗可看出有變佳的趨勢，但影響程並不 大,由 20.5%降為 18.75%後即呈持平現象,這是因為較深的螺溝可以允許熔膠 在溝內流動，因此有助於熔膠分配到更長的圓週長度。
(3) 漸縮角度(α) 的影響
漸縮角度(α)乃是指螺旋段入口處至出口處的尺寸高度差,用角度的方 式呈現(6.5∘~8.5∘)，由圖(8)可知角度越大,熔膠有更大的流動空間略增，所 以螺旋段的壓力降有變小趨勢，但幅度僅微量(約 1Mpa)。在均勻度方面，角 度變動對於均勻度的影響很大, 變化量從 38%降低至 20%，當α小的時候，
熔膠主要在螺溝內流動，不易湧出到間隙部份，因此流量偏差明顯。適度的 控制漸縮角度(α)將可明顯降低流量偏差的程度。
(㆔) 操作條件對壓力降及流量均勻度討論 (1) 溫度影響:
模頭溫度固定 220℃，熔膠入口溫度自 220℃變化到 260℃。圖 9 顯示在 兩螺溝之間的流量分佈，其結果顯示，當熔膠溫度增加時，流量的均勻度越 差。這主要是熔膠在模頭內的滯留時間不等，因此受模頭溫度的影響而造成 不等溫流動，靠近模壁的部份，溫度低，黏度高，流動性差，高溫部份黏度 低流動性佳，可能是黏度差異造成流量的均勻度變差。變動溫度所造成螺旋 段壓力降的情況由圖(10)可知,當溫度越高壓力降越低,因為流動性變佳。
(2) 押出量的影響:
由圖(12)可知,當押出量越大時,所造成之壓力損失越大,。而變動不同的押 出速度所造成的流量均勻度並沒有太大影響(圖 11)。
圖 1 流道之幾何形狀
圖 2 融膠之黏度曲線
圖 3 螺旋段㆓維流動分析圖
圖 4 螺旋段㆔維流動分析圖
圖 5 模頭螺旋段詳圖
模唇段
塑料A 的進料
分流段
螺旋段
塑料B 的進料口
圖 7 不同螺溝高度對壓降及流量均勻度之影響
圖 8 不同漸縮角度對壓降及流量均勻度之影響
圖 9 在不同溫度㆘螺旋溝㆗之流量均勻度
圖 10 在不同溫度㆘螺旋段之壓力曲線
圖 11 在不同押出速度㆘螺旋溝㆗之流量均勻度
圖 12 在不同押出速度㆘螺旋段之壓力曲線