Balita

Panimula sa mga Polyolefin at Film Extrusion

Ang mga polyolefin, isang uri ng mga macromolecular na materyales na na-synthesize mula sa mga olefin monomer tulad ng ethylene at propylene, ang pinakamalawak na ginagawa at ginagamit na plastik sa buong mundo. Ang kanilang pagkalat ay nagmumula sa isang pambihirang kombinasyon ng mga katangian, kabilang ang mababang gastos, mahusay na kakayahang iproseso, natatanging kemikal na katatagan, at mga pisikal na katangiang maaaring ibagay. Sa magkakaibang aplikasyon ng mga polyolefin, ang mga produktong film ay may mahalagang posisyon, na nagsisilbing kritikal na tungkulin sa packaging ng pagkain, mga pantakip sa agrikultura, industrial packaging, mga produktong medikal at kalinisan, at mga pang-araw-araw na kalakal. Ang pinakakaraniwang polyolefin resin na ginagamit para sa produksyon ng film ay kinabibilangan ng polyethylene (PE) – na sumasaklaw sa Linear Low-Density Polyethylene (LLDPE), Low-Density Polyethylene (LDPE), at High-Density Polyethylene (HDPE) – at polypropylene (PP).

Ang paggawa ng mga polyolefin film ay pangunahing nakasalalay sa teknolohiya ng extrusion, kung saan ang Blown Film Extrusion at Cast Film Extrusion ang dalawang pangunahing proseso.

1. Proseso ng Pag-extrude ng Blown Film

Ang blown film extrusion ay isa sa mga pinakakaraniwang pamamaraan para sa paggawa ng mga polyolefin film. Ang pangunahing prinsipyo ay kinabibilangan ng pag-extrude ng tinunaw na polymer nang patayo pataas sa pamamagitan ng isang annular die, na bumubuo ng isang manipis na dingding na tubular parison. Kasunod nito, ang compressed air ay ipinapasok sa loob ng parison na ito, na nagiging sanhi ng paglobo nito at maging isang bula na may diyametro na mas malaki kaysa sa die. Habang tumataas ang bula, ito ay sapilitang pinapalamig at pinapatatag ng isang panlabas na singsing ng hangin. Ang pinalamig na bula ay pagkatapos ay ginugulo ng isang hanay ng mga nip roller (kadalasan sa pamamagitan ng isang collapsing frame o A-frame) at kasunod na hinihila ng mga traction roller bago iikot sa isang roll. Ang proseso ng blown film ay karaniwang nagbubunga ng mga pelikula na may biaxial orientation, ibig sabihin ay nagpapakita ang mga ito ng mahusay na balanse ng mga mekanikal na katangian sa parehong direksyon ng makina (MD) at transverse direction (TD), tulad ng tensile strength, tear resistance, at impact strength. Ang kapal ng pelikula at mga mekanikal na katangian ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng pagsasaayos ng blow-up ratio (BUR – ratio ng diameter ng bula sa diameter ng die) at ang draw-down ratio (DDR – ratio ng bilis ng pagkuha sa bilis ng extrusion).

2. Proseso ng Pag-extrude ng Pelikula

Ang cast film extrusion ay isa pang mahalagang proseso ng produksyon para sa mga polyolefin film, partikular na angkop para sa paggawa ng mga film na nangangailangan ng superior optical properties (hal., mataas na kalinawan, mataas na kinang) at mahusay na pagkakapareho ng kapal. Sa prosesong ito, ang tinunaw na polymer ay ibinubuga nang pahalang sa pamamagitan ng isang patag, slot-type na T-die, na bumubuo ng isang pare-parehong tinunaw na web. Ang web na ito ay mabilis na hinihila sa ibabaw ng isa o higit pang high-speed, internally cooled chill rolls. Ang melt ay mabilis na tumigas kapag nadikit sa ibabaw ng cold roll. Ang mga cast film sa pangkalahatan ay nagtataglay ng mahusay na optical properties, malambot na pakiramdam, at mahusay na heat-sealability. Ang tumpak na kontrol sa die lip gap, temperatura ng chill roll, at bilis ng pag-ikot ay nagbibigay-daan para sa tumpak na regulasyon ng kapal ng film at kalidad ng ibabaw.

Nangungunang 6 na Hamon sa Pag-extrude ng Polyolefin Film

Sa kabila ng kapanahunan ng teknolohiya ng extrusion, ang mga tagagawa ay madalas na nahaharap sa isang serye ng mga kahirapan sa pagproseso sa praktikal na produksyon ng mga polyolefin film, lalo na kapag nagsusumikap para sa mataas na output, kahusayan, mas manipis na gauge, at kapag gumagamit ng mga bagong high-performance resin. Ang mga isyung ito ay hindi lamang nakakaapekto sa katatagan ng produksyon kundi direktang nakakaapekto rin sa kalidad at gastos ng pangwakas na produkto. Kabilang sa mga pangunahing hamon ang:

1. Pagkabali ng Natunaw (Balat ng Pating): Isa ito sa mga pinakakaraniwang depekto sa extrusion ng polyolefin film. Sa makroskopiko, ito ay nagpapakita bilang pana-panahong transverse ripples o isang hindi regular na magaspang na ibabaw sa film, o sa mga malalang kaso, mas malinaw na mga distortion. Pangunahing nangyayari ang pagkabali ng natunaw kapag ang shear rate ng polymer melt na lumalabas sa die ay lumampas sa isang kritikal na halaga, na humahantong sa mga stick-slip oscillations sa pagitan ng dingding ng die at ng bulk melt, o kapag ang extensional stress sa labasan ng die ay lumampas sa lakas ng natunaw. Ang depektong ito ay lubhang nakakaapekto sa mga optical properties ng film (kaliwanagan, kinang), kinis ng ibabaw, at maaari ring magpababa sa mga mechanical at barrier properties nito.

2. Pagtulo ng Die / Pag-iipon ng Die: Ito ay tumutukoy sa unti-unting akumulasyon ng mga produkto ng pagkasira ng polimer, mga fraction na may mababang molecular weight, mga additives na hindi gaanong nakakalat (hal., mga pigment, antistatic agents, slip agents), o mga gel mula sa resin sa mga gilid ng die lip o sa loob ng die cavity. Ang mga depositong ito ay maaaring matanggal habang ginagawa ang produksyon, na makakahawa sa ibabaw ng film at magdulot ng mga depekto tulad ng mga gel, guhitan, o mga gasgas, kaya nakakaapekto sa hitsura at kalidad ng produkto. Sa mga malalang kaso, ang pag-iipon ng die ay maaaring humarang sa paglabas ng die, na humahantong sa mga pagkakaiba-iba ng gauge, pagkapunit ng film, at sa huli ay mapipilitang isara ang mga linya ng produksyon para sa paglilinis ng die, na magreresulta sa malaking pagkalugi sa kahusayan ng produksyon at pag-aaksaya ng hilaw na materyales.

3. Mataas na Presyon at Pagbabago-bago ng Extrusion: Sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon, lalo na kapag pinoproseso ang mga resin na may mataas na lagkit o gumagamit ng mas maliliit na puwang sa die, ang presyon sa loob ng sistema ng extrusion (lalo na sa ulo at die ng extruder) ay maaaring maging labis na mataas. Ang mataas na presyon ay hindi lamang nagpapataas ng pagkonsumo ng enerhiya kundi nagdudulot din ng panganib sa tagal ng kagamitan (hal., turnilyo, bariles, die) at kaligtasan. Bukod pa rito, ang hindi matatag na pagbabago-bago sa presyon ng extrusion ay direktang nagdudulot ng mga pagkakaiba-iba sa output ng melt, na humahantong sa hindi pantay na kapal ng pelikula.

4. Limitadong Throughput: Upang maiwasan o mapagaan ang mga isyu tulad ng melt fracture at pag-iipon ng die, kadalasang napipilitan ang mga tagagawa na bawasan ang bilis ng extruder screw, sa gayon ay nililimitahan ang output ng linya ng produksyon. Direktang nakakaapekto ito sa kahusayan ng produksyon at sa gastos sa pagmamanupaktura bawat yunit ng produkto, na nagpapahirap sa pagtugon sa mga pangangailangan ng merkado para sa malakihan at mababang halaga ng mga pelikula.

5. Kahirapan sa Pagkontrol ng Gauge: Ang kawalan ng katatagan sa daloy ng natutunaw, hindi pantay na distribusyon ng temperatura sa buong die, at ang pag-iipon ng die ay maaaring mag-ambag sa mga pagkakaiba-iba sa kapal ng film, kapwa sa pahalang at pahaba na direksyon. Nakakaapekto ito sa kasunod na pagganap sa pagproseso ng film at mga katangian sa huling paggamit.

6. Mahirap na Pagpapalit ng Resin: Kapag nagpapalit sa pagitan ng iba't ibang uri o grado ng polyolefin resins, o kapag nagpapalit ng kulay ng mga masterbatch, ang natitirang materyal mula sa nakaraang operasyon ay kadalasang mahirap na tuluyang alisin sa extruder at die. Ito ay humahantong sa paghahalo ng luma at bagong mga materyales, pagbuo ng materyal na transisyon, pagpapahaba ng oras ng pagpapalit, at pagtaas ng mga scrap rates.

Ang mga karaniwang hamong ito sa pagproseso ay pumipigil sa mga pagsisikap ng mga tagagawa ng polyolefin film na mapahusay ang kalidad ng produkto at kahusayan sa produksyon, at nagdudulot din ng mga hadlang sa pag-aampon ng mga bagong materyales at mga advanced na pamamaraan sa pagproseso. Samakatuwid, ang paghahanap ng mga epektibong solusyon upang malampasan ang mga hamong ito ay mahalaga para sa patuloy at malusog na pag-unlad ng buong industriya ng polyolefin film extrusion.

Mga Solusyon para sa Proseso ng Polyolefin Film Extrusion: Mga Polymer Processing Aid (PPA)

Ang mga Polymer Processing Aid (PPA) ay mga functional additives na ang pangunahing halaga ay nakasalalay sa pagpapabuti ng rheological na pag-uugali ng mga polymer melts habang nag-extrusion at pagbabago ng kanilang interaksyon sa mga ibabaw ng kagamitan, sa gayon ay nalalampasan ang iba't ibang mga kahirapan sa pagproseso at pinahuhusay ang kahusayan sa produksyon at kalidad ng produkto.

1. Mga PPA na nakabatay sa Fluoropolymer

Istrukturang Kemikal at mga Katangian: Sa kasalukuyan, ito ang pinakamalawak na ginagamit, teknolohikal na hinog, at maipapakitang epektibong uri ng mga PPA. Karaniwan silang mga homopolymer o copolymer na nakabatay sa mga fluoroolefin monomer tulad ng vinylidene fluoride (VDF), hexafluoropropylene (HFP), at tetrafluoroethylene (TFE), kung saan ang mga fluoroelastomer ang pinakarepresentatibo. Ang mga molekular na kadena ng mga PPA na ito ay mayaman sa high-bond-energy, low-polarity CF bonds, na nagbibigay ng mga natatanging katangiang physicochemical: napakababang surface energy (katulad ng polytetrafluoroethylene/Teflon®), mahusay na thermal stability, at chemical inertness. Sa kritikal na aspeto, ang mga fluoropolymer PPA sa pangkalahatan ay nagpapakita ng mahinang compatibility sa mga non-polar polyolefin matrices (tulad ng PE, PP). Ang incompatibility na ito ay isang mahalagang kinakailangan para sa kanilang epektibong paglipat sa mga metal na ibabaw ng die, kung saan bumubuo sila ng isang dynamic lubricating coating.

Mga Kinakatawan na Produkto: Kabilang sa mga nangungunang tatak sa pandaigdigang merkado para sa mga fluoropolymer PPA ang seryeng Viton™ FreeFlow™ ng Chemours at seryeng Dynamar™ ng 3M, na may malaking bahagi sa merkado. Bukod pa rito, ang ilang grado ng fluoropolymer mula sa Arkema (seryeng Kynar®) at Solvay (Tecnoflon®) ay ginagamit din bilang, o mga pangunahing bahagi sa, mga pormulasyon ng PPA.

2. Mga Pantulong sa Pagproseso na Nakabatay sa Silicone (PPA)

Istrukturang Kemikal at mga Katangian: Ang mga pangunahing aktibong sangkap sa klaseng ito ng mga PPA ay mga polysiloxanes, na karaniwang tinutukoy bilang mga silicone. Ang gulugod ng polysiloxane ay binubuo ng mga salit-salit na atomo ng silicon at oxygen (-Si-O-), na may mga organikong grupo (karaniwang methyl) na nakakabit sa mga atomo ng silicon. Ang natatanging istrukturang molekular na ito ay nagbibigay sa mga materyales na silicone ng napakababang surface tension, mahusay na thermal stability, mahusay na flexibility, at mga katangiang hindi malagkit laban sa maraming sangkap. Katulad ng mga fluoropolymer PPA, ang mga PPA na nakabatay sa silicone ay gumagana sa pamamagitan ng paglipat sa mga metal na ibabaw ng kagamitan sa pagproseso upang bumuo ng isang lubricating layer.

Mga Tampok ng Aplikasyon: Bagama't nangingibabaw ang mga fluoropolymer PPA sa sektor ng polyolefin film extrusion, ang mga silicone-based PPA ay maaaring magpakita ng mga natatanging bentahe o lumikha ng mga synergistic effect kapag ginamit sa mga partikular na sitwasyon ng aplikasyon o kasabay ng mga partikular na sistema ng resin. Halimbawa, maaari itong isaalang-alang para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng napakababang coefficient ng friction o kung saan ninanais ang mga partikular na katangian ng ibabaw para sa pangwakas na produkto.

Nahaharap sa mga Pagbabawal sa Fluoropolymer o mga Hamon sa Suplay ng PTFE?

Lutasin ang mga Hamon sa Polyolefin Film Extrusion gamit ang mga Solusyon sa PPA na Walang PFAS-Mga additives na walang fluorine polymer ng SILIKE

Ang SILIKE ay gumagamit ng proaktibong pamamaraan sa mga produkto nito sa seryeng SILIMER, na nag-aalok ng mga makabagongMga pantulong sa pagproseso ng polimer na walang PFAS (PPA)Ang komprehensibong linya ng produktong ito ay nagtatampok ng 100% purong PFAS-free PPAs,mga additives na polimer ng PPA na walang fluorine, atMga masterbatch ng PPA na walang PFAS at fluorine.Niinaalis ang pangangailangan para sa mga fluorine additives, ang mga pantulong sa pagprosesong ito ay makabuluhang nagpapahusay sa proseso ng pagmamanupaktura para sa LLDPE, LDPE, HDPE, mLLDPE, PP, at iba't ibang proseso ng polyolefin film extrusion. Naaayon ang mga ito sa mga pinakabagong regulasyon sa kapaligiran habang pinapalakas din ang kahusayan ng produksyon, binabawasan ang downtime, at pinapabuti ang pangkalahatang kalidad ng produkto. Ang mga PFAS-free PPA ng SILIKE ay nagdudulot ng mga benepisyo sa pangwakas na produkto, kabilang ang pag-aalis ng melt fracture (skin shark), pinahusay na kinis, at superior na kalidad ng ibabaw.

Kung nahihirapan ka sa epekto ng mga pagbabawal sa fluoropolymer o kakulangan ng PTFE sa iyong mga proseso ng polymer extrusion, nag-aalok ang SILIKEmga alternatibo sa mga fluoropolymer PPA/PTFE, Mga additives na walang PFAS para sa paggawa ng pelikulana iniayon upang matugunan ang iyong mga pangangailangan, nang hindi kinakailangang baguhin ang proseso.