Fréttir

Inngangur að pólýólefínum og filmuútdrátt

Pólýólefín, flokkur stórsameindaefna sem eru búin til úr ólefínmónómerum eins og etýleni og própýleni, eru mest framleiddu og notuðu plastin um allan heim. Algengi þeirra stafar af einstakri samsetningu eiginleika, þar á meðal lágum kostnaði, framúrskarandi vinnsluhæfni, framúrskarandi efnafræðilegum stöðugleika og sérsniðnum eðliseiginleikum. Meðal fjölbreyttra notkunarsviða pólýólefína gegna filmuvörur mikilvægu hlutverki og gegna mikilvægum hlutverkum í matvælaumbúðum, landbúnaðarumbúðum, iðnaðarumbúðum, lækninga- og hreinlætisvörum og daglegum neysluvörum. Algengustu pólýólefínplastefnin sem notuð eru til filmuframleiðslu eru pólýetýlen (PE) – sem nær yfir línulegt lágþéttni pólýetýlen (LLDPE), lágþéttni pólýetýlen (LDPE) og háþéttni pólýetýlen (HDPE) – og pólýprópýlen (PP).

Framleiðsla pólýólefínfilma byggir aðallega á útdráttartækni, þar sem blásfilmuútdráttur og steypufilmuútdráttur eru tvö kjarnaferlin.

1. Útdráttarferli blásna filmu

Blásfilmuútpressun er ein algengasta aðferðin til að framleiða pólýólefínfilmur. Grundvallarreglan felst í því að pressa bráðið fjölliðu lóðrétt upp í gegnum hringlaga mót og mynda þunnveggja rörlaga formið. Því næst er þrýstilofti hleypt inn í formið, sem veldur því að það blæs upp í loftbólu með þvermál sem er töluvert stærra en formið. Þegar loftbólan stígur upp er hún kæld og storknuð með ytri lofthring. Kælda loftbólan er síðan felld saman með klemmuvalsum (oft með felligrind eða A-ramma) og síðan dregin saman með togvalsum áður en hún er vafin á rúllu. Blásfilmuferlið gefur venjulega filmur með tvíása stefnu, sem þýðir að þær sýna gott jafnvægi á vélrænum eiginleikum bæði í vélátt (MD) og þverátt (TD), svo sem togstyrk, rifþol og höggþol. Hægt er að stjórna filmuþykkt og vélrænum eiginleikum með því að stilla uppblásturshlutfallið (BUR - hlutfall loftbóluþvermáls á móti formiþvermáli) og niðurdráttarhlutfallið (DDR - hlutfall upptökuhraða á móti útpressunarhraða).

2. Útdráttarferli steyptrar filmu

Útdráttur steyptra filma er annað mikilvægt framleiðsluferli fyrir pólýólefínfilmur, sérstaklega hentugur til framleiðslu á filmum sem krefjast framúrskarandi ljósfræðilegra eiginleika (t.d. mikils skýrleika, mikils gljáa) og framúrskarandi þykktarjöfnuðar. Í þessu ferli er bráðna fjölliðan pressuð lárétt í gegnum flatan, raufarlaga T-form, sem myndar einsleitan bráðinn vef. Þessi vefur er síðan hratt dreginn á yfirborð einnar eða fleiri hraðvirkra, innvortis kældra kælivalla. Bræðslan storknar hratt við snertingu við yfirborð kaldvalsans. Steyptar filmur hafa almennt framúrskarandi ljósfræðilega eiginleika, mjúka áferð og góða hitaþéttihæfni. Nákvæm stjórn á bilinu á forminu, hitastigi kælivalla og snúningshraða gerir kleift að stjórna nákvæmlega þykkt filmunnar og yfirborðsgæðum.

6 helstu áskoranir í útdráttarframleiðslu pólýólefínfilmu

Þrátt fyrir þroska útpressunartækninnar lenda framleiðendur oft í ýmsum vinnsluörðugleikum við framleiðslu á pólýólefínfilmum, sérstaklega þegar leitast er við að ná mikilli afköstum, skilvirkni, þynnri þykkt og þegar ný, afkastamikil plastefni eru notuð. Þessi vandamál hafa ekki aðeins áhrif á stöðugleika framleiðslunnar heldur einnig bein áhrif á gæði og kostnað lokaafurðarinnar. Helstu áskoranir eru meðal annars:

1. Bræðingarbrot (hákarlshúð): Þetta er einn algengasti gallinn í útdrátt pólýólefínfilmu. Í stórsjá birtist hann sem reglubundnar þversniðsöldur eða óreglulega hrjúft yfirborð á filmunni, eða í alvarlegum tilfellum, meira áberandi afbökun. Bræðingarbrot eiga sér aðallega stað þegar skerhraði bráðna fjölliðunnar sem fer úr forminu fer yfir gagnrýnið gildi, sem leiðir til sveiflna milli formygluveggsins og bráðins í lausu, eða þegar teygjuspennan við formygluútganginn fer yfir bráðna styrkinn. Þessi galli hefur alvarleg áhrif á sjónræna eiginleika filmunnar (tærleika, gljáa), sléttleika yfirborðsins og getur einnig dregið úr vélrænum eiginleikum hennar og hindrunareiginleikum.

2. Slefur úr formi / uppsöfnun formi: Þetta vísar til smám saman uppsöfnunar niðurbrotsefna fjölliða, lágsameindahluta, illa dreifðra aukefna (t.d. litarefna, andstöðuefnis, rennslisefna) eða gel úr plastefninu við brúnir formisins eða innan holrýmisins. Þessar útfellingar geta losnað við framleiðslu, mengað yfirborð filmunnar og valdið göllum eins og gel, rákum eða rispum, sem hefur áhrif á útlit og gæði vörunnar. Í alvarlegum tilfellum getur uppsöfnun formisins lokað útgangi formisins, sem leiðir til breytinga á þykkt, filmurifunar og að lokum neyðir framleiðslulínu til að hreinsa formin, sem leiðir til verulegs taps á framleiðsluhagkvæmni og sóunar á hráefni.

3. Mikill útpressunarþrýstingur og sveiflur: Við ákveðnar aðstæður, sérstaklega þegar unnið er með plastefni með mikla seigju eða minni bil í dýnunni er notað, getur þrýstingurinn innan útpressunarkerfisins (sérstaklega við útpressunarhausinn og dýnuna) orðið óhóflega hár. Mikill þrýstingur eykur ekki aðeins orkunotkun heldur hefur einnig í för með sér áhættu fyrir endingu búnaðar (t.d. skrúfu, tunnu, dýnu) og öryggi. Ennfremur valda óstöðugar sveiflur í útpressunarþrýstingi beinlínis breytingum á bræðsluafköstum, sem leiðir til ójafnrar filmuþykktar.

4. Takmörkuð afköst: Til að koma í veg fyrir eða draga úr vandamálum eins og bráðnu brot og uppsöfnun forms eru framleiðendur oft neyddir til að draga úr skrúfuhraða extrudersins og takmarka þannig afköst framleiðslulínunnar. Þetta hefur bein áhrif á framleiðsluhagkvæmni og framleiðslukostnað á hverja einingu af vöru, sem gerir það erfitt að mæta markaðskröfum um stórfelldar, ódýrar filmur.

5. Erfiðleikar við þykktarstjórnun: Óstöðugleiki í bræðsluflæði, ójöfn hitastigsdreifing yfir formið og uppbygging formiðs geta allt stuðlað að breytingum á filmuþykkt, bæði þvert og langsum. Þetta hefur áhrif á síðari vinnslugetu filmunnar og eiginleika hennar við notkun.

6. Erfiðleikar við að skipta um plastefni: Þegar skipt er á milli mismunandi gerða eða gæða af pólýólefín plastefnum, eða þegar skipt er um lit á meistarablöndum, er oft erfitt að hreinsa leifar frá fyrri keyrslu alveg úr extrudernum og forminu. Þetta leiðir til þess að gamalt og nýtt efni blandast saman, sem myndar umbreytingarefni, lengir skiptitíma og eykur úrgangshlutfall.

Þessar algengu áskoranir í vinnslu hamla viðleitni framleiðenda pólýólefínfilmu til að bæta gæði vöru og framleiðsluhagkvæmni og skapa einnig hindranir fyrir notkun nýrra efna og háþróaðra vinnslutækni. Þess vegna er mikilvægt að leita að árangursríkum lausnum til að sigrast á þessum áskorunum fyrir sjálfbæra og heilbrigða þróun alls pólýólefínfilmuútdráttariðnaðarins.

Lausnir fyrir útdráttarferli pólýólefínfilmu: Fjölliðuvinnsluhjálparefni (PPA)

Fjölliðuvinnsluhjálparefni (e. polymeer processing additives (PPA)) eru virk aukefni sem hafa það að markmiði að bæta seigjueiginleika fjölliðubræðna við útpressun og breyta samspili þeirra við yfirborð búnaðar, og þar með sigrast á ýmsum vinnsluörðugleikum og auka framleiðsluhagkvæmni og gæði vöru.

1. PPA-samsetningar byggð á flúorpólýmerum

Efnafræðileg uppbygging og einkenni: Þetta eru nú mest notaðir, tæknilega þroskaðir og sannanlega áhrifaríkir flokkar PPA-efna. Þeir eru yfirleitt einsleitir fjölliður eða samfjölliður byggðir á flúorólefín einliðum eins og vínylídenflúoríði (VDF), hexaflúorprópýleni (HFP) og tetraflúoretýleni (TFE), þar sem flúorelastómerar eru þeir dæmigerðustu. Sameindakeðjur þessara PPA-efna eru ríkar af CF-tengjum með mikilli orku og lága pólun, sem veita einstaka eðlisefnafræðilega eiginleika: afar litla yfirborðsorku (svipað og pólýtetraflúoretýlen/Teflon®), framúrskarandi hitastöðugleika og efnafræðilegan óvirkni. Mikilvægt er að hafa í huga að flúorfjölliða PPA-efna sýna almennt lélega eindrægni við óskautaða pólýólefín grunnefni (eins og PE, PP). Þessi ósamrýmanleiki er lykilforsenda fyrir virkum flutningi þeirra á málmyfirborð mótunarinnar, þar sem þeir mynda kraftmikla smurhúð.

Dæmigerðar vörur: Leiðandi vörumerki á heimsmarkaði fyrir flúorpólýmer PPA eru meðal annars Viton™ FreeFlow™ serían frá Chemours og Dynamar™ serían frá 3M, sem hafa verulegan markaðshlutdeild. Að auki eru ákveðnar flúorpólýmertegundir frá Arkema (Kynar® serían) og Solvay (Tecnoflon®) einnig notaðar sem, eða eru lykilþættir í, PPA samsetningum.

2. Sílikon-byggð vinnsluhjálparefni (PPA)

Efnafræðileg uppbygging og einkenni: Helstu virku efnin í þessum flokki PPA eru pólýsíloxan, almennt kölluð sílikon. Hryggjarsúlan í pólýsíloxani samanstendur af til skiptis kísill- og súrefnisatómum (-Si-O-), með lífrænum hópum (venjulega metýl) sem eru festir við kísillatómin. Þessi einstaka sameindabygging veitir kísillefnum mjög lága yfirborðsspennu, framúrskarandi hitastöðugleika, góðan sveigjanleika og eiginleika til að festa sig ekki við mörg efni. Líkt og flúorpólýmer PPA, virka kísill-byggð PPA með því að flytjast yfir á málmyfirborð vinnslubúnaðarins og mynda smurlag.

Eiginleikar notkunar: Þó að flúorpólýmer PPA séu ráðandi í útdráttargeiranum fyrir pólýólefínfilmur, geta sílikon-byggð PPA haft einstaka kosti eða skapað samverkandi áhrif þegar þau eru notuð í tilteknum notkunarsviðum eða í tengslum við tiltekin plastefniskerfi. Til dæmis gætu þau komið til greina fyrir notkun sem krefst afar lágs núningstuðla eða þar sem sérstakir yfirborðseiginleikar eru æskilegir fyrir lokaafurðina.

Stendurðu frammi fyrir bönnum á flúorpólýmerum eða áskorunum í framboði á PTFE?

Leysið áskoranir í útdráttarframleiðslu pólýólefínfilma með PFAS-lausum PPA-lausnum-Flúorlaus fjölliðuaukefni frá SILIKE

SILIKE beitir fyrirbyggjandi nálgun með SILIMER seríunni sinni og býður upp á nýstárlegar vörurPFAS-frí fjölliðuvinnsluhjálparefni (PPA)Þessi víðtæka vörulína inniheldur 100% hrein PFAS-laus PPA,Flúorlaus PPA fjölliðuaukefniogPFAS-lausar og flúorlausar PPA-meistarablöndurEftirútrýming þörfarinnar fyrir flúoraukefniÞessi hjálparefni bæta verulega framleiðsluferlið fyrir LLDPE, LDPE, HDPE, mLLDPE, PP og ýmsar útdráttarferlar fyrir pólýólefínfilmur. Þau eru í samræmi við nýjustu umhverfisreglugerðir og auka jafnframt framleiðsluhagkvæmni, lágmarka niðurtíma og bæta heildargæði vörunnar. PFAS-laus PPA frá SILIKE veita lokaafurðinni ávinning, þar á meðal útrýmingu bráðnunarbrota (hákarlshúð), aukna sléttleika og betri yfirborðsgæði.

Ef þú átt í erfiðleikum með áhrif flúorpólýmerbanns eða skorts á PTFE í fjölliðuframleiðsluferlum þínum, þá býður SILIKE upp á...valkostir við flúorpólýmer PPA/PTFE, PFAS-laus aukefni fyrir filmuframleiðslusem eru sniðin að þínum þörfum, án þess að þörf sé á breytingum á ferlum.