Nuus

Inleiding tot poliolefiene en film-ekstrusie

Poliolefiene, 'n klas makromolekulêre materiale wat gesintetiseer word uit olefienmonomere soos etileen en propileen, is die mees wyd vervaardigde en gebruikte plastiek wêreldwyd. Hul voorkoms spruit uit 'n uitsonderlike kombinasie van eienskappe, insluitend lae koste, uitstekende verwerkbaarheid, uitstekende chemiese stabiliteit en aanpasbare fisiese eienskappe. Onder die diverse toepassings van poliolefiene beklee filmprodukte 'n belangrike posisie en dien kritieke funksies in voedselverpakking, landboubedekkings, industriële verpakking, mediese en higiëneprodukte en alledaagse verbruikersgoedere. Die mees algemene poliolefienharse wat vir filmproduksie gebruik word, sluit in poliëtileen (PE) – wat Lineêre Laedigtheid Poliëtileen (LLDPE), Laedigtheid Poliëtileen (LDPE) en Hoëdigtheid Poliëtileen (HDPE) insluit – en polipropileen (PP).

Die vervaardiging van poliolefienfilms maak hoofsaaklik staat op ekstrusietegnologie, met blaasfilm-ekstrusie en gietfilm-ekstrusie as die twee kernprosesse.

1. Geblaasde Film Ekstrusie Proses

Geblaasde film-ekstrusie is een van die mees algemene metodes vir die vervaardiging van poliolefienfilms. Die fundamentele beginsel behels die ekstrusie van 'n gesmelte polimeer vertikaal opwaarts deur 'n ringvormige matrys, wat 'n dunwandige buisvormige parison vorm. Vervolgens word saamgeperste lug in die binnekant van hierdie parison ingebring, wat veroorsaak dat dit opblaas in 'n borrel met 'n deursnee wat aansienlik groter is as dié van die matrys. Soos die borrel styg, word dit met geweld afgekoel en gestol deur 'n eksterne lugring. Die afgekoelde borrel word dan ineengestort deur 'n stel kneeprollers (dikwels via 'n ineenstortende raam of A-raam) en daarna getrek deur trekrollers voordat dit op 'n rol gewikkel word. Die geblaasde filmproses lewer tipies films met biaxiale oriëntasie, wat beteken dat hulle 'n goeie balans van meganiese eienskappe in beide die masjienrigting (MD) en die dwarsrigting (TD) vertoon, soos treksterkte, skeurweerstand en impaksterkte. Filmdikte en meganiese eienskappe kan beheer word deur die opblaasverhouding (BUR - verhouding van borreldiameter tot matrysdiameter) en die aftrekverhouding (DDR - verhouding van opneemspoed tot ekstrusiespoed) aan te pas.

2. Gietfilm-ekstrusieproses

Gietfilm-ekstrusie is nog 'n belangrike produksieproses vir poliolefienfilms, veral geskik vir die vervaardiging van films wat superieure optiese eienskappe vereis (bv. hoë helderheid, hoë glans) en uitstekende dikte-eenvormigheid. In hierdie proses word die gesmelte polimeer horisontaal deur 'n plat, gleuftipe T-matrys geëxtrudeer, wat 'n eenvormige gesmelte web vorm. Hierdie web word dan vinnig op die oppervlak van een of meer hoëspoed, intern afgekoelde koelrolle getrek. Die smelt stol vinnig na kontak met die koue roloppervlak. Gietfilms beskik oor die algemeen oor uitstekende optiese eienskappe, 'n sagte gevoel en goeie hitte-verseëlbaarheid. Presiese beheer oor die matryslipgaping, koelroltemperatuur en rotasiespoed maak voorsiening vir akkurate regulering van filmdikte en oppervlakkwaliteit.

Top 6 Uitdagings vir Poliolefienfilm-ekstrusie

Ten spyte van die volwassenheid van ekstrusietegnologie, ondervind vervaardigers gereeld 'n reeks verwerkingsprobleme in die praktiese produksie van poliolefienfilms, veral wanneer hulle streef na hoë uitset, doeltreffendheid, dunner diktes, en wanneer nuwe hoëprestasieharse gebruik word. Hierdie probleme beïnvloed nie net produksiestabiliteit nie, maar het ook 'n direkte impak op die finale produkgehalte en koste. Belangrike uitdagings sluit in:

1. Smeltfraktuur (Haaivel): Dit is een van die mees algemene defekte in poliolefienfilm-ekstrusie. Makroskopies manifesteer dit as periodieke transversale rimpelings of 'n onreëlmatig growwe oppervlak op die film, of in ernstige gevalle, meer uitgesproke vervormings. Smeltfraktuur vind hoofsaaklik plaas wanneer die skuiftempo van die polimeersmelt wat die matrys verlaat, 'n kritieke waarde oorskry, wat lei tot kleef-gly-ossillasies tussen die matryswand en die massasmelt, of wanneer die ekstensiespanning by die matrysuitgang die smeltsterkte oorskry. Hierdie defek benadeel die film se optiese eienskappe (helderheid, glans), oppervlakgladheid, en kan ook sy meganiese en versperringseienskappe ernstig afbreek.

2. Matryssluk / Matrysopbou: Dit verwys na die geleidelike ophoping van polimeer-afbraakprodukte, lae molekulêre gewigfraksies, swak verspreide bymiddels (bv. pigmente, antistatiese middels, glipmiddels), of gels van die hars by die matrysliprande of binne die matrysholte. Hierdie neerslae kan tydens produksie loskom, die filmoppervlak besoedel en defekte soos gels, strepe of skrape veroorsaak, wat die voorkoms en kwaliteit van die produk beïnvloed. In ernstige gevalle kan matrysopbou die matrysuitgang blokkeer, wat lei tot diktevariasies, filmskeur, en uiteindelik die produksielyn se stilstand bring vir matrysskoonmaak, wat lei tot beduidende verliese in produksiedoeltreffendheid en vermorsing van grondstowwe.

3. Hoë Ekstrusiedruk en -fluktuasie: Onder sekere omstandighede, veral wanneer hoëviskositeitsharse verwerk word of kleiner matrysgapings gebruik word, kan die druk binne die ekstrusiestelsel (veral by die ekstruderkop en matrys) buitensporig hoog word. Hoë druk verhoog nie net energieverbruik nie, maar hou ook 'n risiko in vir toerusting se lewensduur (bv. skroef, loop, matrys) en veiligheid. Verder veroorsaak onstabiele fluktuasies in ekstrusiedruk direk variasies in smeltuitset, wat lei tot nie-eenvormige filmdikte.

4. Beperkte Deurset: Om probleme soos smeltbreuk en matrysopbou te voorkom of te verminder, word vervaardigers dikwels gedwing om die ekstruder se skroefspoed te verminder, wat die produksielyn se uitset beperk. Dit beïnvloed direk produksiedoeltreffendheid en die vervaardigingskoste per eenheid produk, wat dit moeilik maak om aan die markvraag na grootskaalse, laekoste-films te voldoen.

5. Moeilikheid met die beheer van die dikte: Onstabiliteit in smeltvloei, nie-eenvormige temperatuurverspreiding oor die matrys, en die opbou van die matrys kan alles bydra tot variasies in filmdikte, beide dwars en longitudinaal. Dit beïnvloed die film se daaropvolgende verwerkingsprestasie en eindgebruikseienskappe.

6. Moeilike Harsverandering: Wanneer tussen verskillende tipes of grade poliolefienharse oorgeskakel word, of wanneer kleurmeestermengsels verander word, is dit dikwels moeilik om oorblywende materiaal van die vorige lopie heeltemal uit die ekstruder en matrys te verwyder. Dit lei tot die vermenging van ou en nuwe materiale, wat oorgangsmateriaal genereer, die oorgangstye verleng en die afvalkoerse verhoog.

Hierdie algemene verwerkingsuitdagings beperk die pogings van poliolefienfilmvervaardigers om produkgehalte en produksiedoeltreffendheid te verbeter, en hou ook hindernisse in vir die aanvaarding van nuwe materiale en gevorderde verwerkingstegnieke. Daarom is die soeke na effektiewe oplossings om hierdie uitdagings te oorkom van kritieke belang vir die volhoubare en gesonde ontwikkeling van die hele poliolefienfilm-ekstrusiebedryf.

Oplossings vir die poliolefienfilm-ekstrusieproses: Polimeerverwerkingshulpmiddels (PPA's)

Polimeerverwerkingshulpmiddels (PPA's) is funksionele bymiddels waarvan die kernwaarde lê in die verbetering van die reologiese gedrag van polimeersmelte tydens ekstrusie en die wysiging van hul interaksie met toerustingoppervlaktes, waardeur 'n reeks verwerkingsprobleme oorkom word en produksiedoeltreffendheid en produkkwaliteit verbeter word.

1. Fluorpolimeer-gebaseerde PPA's

Chemiese Struktuur en Eienskappe: Hierdie is tans die mees gebruikte, tegnologies volwasse en demonstreerbaar effektiewe klas PPA's. Hulle is tipies homopolimere of kopolimere gebaseer op fluoroolefienmonomere soos vinielideenfluoried (VDF), heksafluoropropileen (HFP) en tetrafluoroetileen (TFE), met fluoroelastomere as die mees verteenwoordigende. Die molekulêre kettings van hierdie PPA's is ryk aan hoë-bindingsenergie, lae-polariteit CF-bindings, wat unieke fisies-chemiese eienskappe verleen: uiters lae oppervlakenergie (soortgelyk aan politetrafluoroetileen/Teflon®), uitstekende termiese stabiliteit en chemiese traagheid. Krities is dat fluoropolimeer-PPA's oor die algemeen swak versoenbaarheid met nie-polêre poliolefienmatrikse (soos PE, PP) toon. Hierdie onversoenbaarheid is 'n sleutelvoorvereiste vir hul effektiewe migrasie na die metaaloppervlaktes van die matrys, waar hulle 'n dinamiese smeerlaag vorm.

Verteenwoordigende Produkte: Toonaangewende handelsmerke in die globale mark vir fluoropolimeer-PPA's sluit in Chemours se Viton™ FreeFlow™-reeks en 3M se Dynamar™-reeks, wat 'n beduidende markaandeel het. Daarbenewens word sekere fluoropolimeergrade van Arkema (Kynar®-reeks) en Solvay (Tecnoflon®) ook as, of is sleutelkomponente in, PPA-formulerings gebruik.

2. Silikoon-gebaseerde Verwerkingshulpmiddels (PPA's)

Chemiese Struktuur en Eienskappe: Die primêre aktiewe komponente in hierdie klas PPA's is polisiloksane, algemeen bekend as silikone. Die polisiloksaan-ruggraat bestaan ​​uit afwisselende silikon- en suurstofatome (-Si-O-), met organiese groepe (tipies metiel) wat aan die silikonatome geheg is. Hierdie unieke molekulêre struktuur gee silikonmateriale baie lae oppervlakspanning, uitstekende termiese stabiliteit, goeie buigsaamheid en nie-klewende eienskappe teenoor baie stowwe. Soortgelyk aan fluoropolimeer-PPA's, funksioneer silikon-gebaseerde PPA's deur na die metaaloppervlaktes van die verwerkingstoerusting te migreer om 'n smeerlaag te vorm.

Toepassingskenmerke: Alhoewel fluoropolimeer-PPA's die poliolefienfilm-ekstrusiesektor oorheers, kan silikoon-gebaseerde PPA's unieke voordele toon of sinergistiese effekte skep wanneer dit in spesifieke toepassingscenario's of in samewerking met spesifieke harsstelsels gebruik word. Hulle kan byvoorbeeld oorweeg word vir toepassings wat uiters lae wrywingskoëffisiënte vereis of waar spesifieke oppervlakkenmerke vir die finale produk verlang word.

Staan jy voor fluoropolimeerverbod of PTFE-voorsieningsuitdagings?

Los uitdagings met poliolefienfilm-ekstrusie op met PFAS-vrye PPA-oplossings-SILIKE se Fluoorvrye Polimeerbymiddels

SILIKE volg 'n proaktiewe benadering met sy SILIMER-reeksprodukte en bied innoverendePFAS-vrye polimeerverwerkingshulpmiddels (PPA's)Hierdie omvattende produklyn bevat 100% suiwer PFAS-vrye PPA's,fluorvrye PPA-polimeerbymiddels, enPFAS-vrye en fluorvrye PPA-meestermengsels.Deurelimineer die behoefte aan fluorbymiddels, verbeter hierdie verwerkingshulpmiddels die vervaardigingsproses vir LLDPE, LDPE, HDPE, mLLDPE, PP, en verskeie poliolefienfilm-ekstrusieprosesse aansienlik. Hulle stem ooreen met die nuutste omgewingsregulasies terwyl hulle ook produksiedoeltreffendheid verhoog, stilstandtyd verminder en die algehele produkgehalte verbeter. SILIKE se PFAS-vrye PPA's bring voordele vir die finale produk, insluitend die uitskakeling van smeltbreuk (haaivel), verbeterde gladheid en superieure oppervlakkwaliteit.

As u sukkel met die impak van fluoropolimeerverbod of tekorte aan PTFE in u polimeer-ekstrusieprosesse, bied SILIKEalternatiewe vir fluoropolimeer PPA's/PTFE, PFAS-vrye bymiddels vir filmvervaardigingwat aangepas is om aan u behoeftes te voldoen, sonder dat enige prosesveranderinge nodig is.