Процесът на производство на LDPE филм чрез раздуване е разгледан по-подробно и е анализирал често срещаните проблеми. 99% от проблемите са решени!

Повечето термопластични пластмаси могат да бъдат издухани, за да се получи издухано фолио, което представлява тънка пластмасова тръба, притисната в тръба, след което издухана със сгъстен въздух, за да се разшири пластмасата, докато е още гореща, и след това охладена и оформена, за да се получи цилиндричен филмов продукт. Характеристиките на това фолио са между ориентираното фолио и лятото фолио: здравината е по-добра от тази на лятото фолио, а термичното запечатване е по-лошо от това на лятото фолио.

Съществуват много разновидности на фолио, произведено чрез метода на формоване чрез раздуване, като например полиетилен с ниска плътност (LDPE), полипропилен (PP), полиетилен с висока плътност (HDPE), найлон (PA), съполимер на етилен и винилацетат (EVA) и др.

Тази статия предоставя кратко въведение в процеса на производство чрез формоване чрез раздуване на често използвани фолиа от полиетилен с ниска плътност (LDPE) и техните често срещани повреди.

01 Избор на материали за раздуто полиетиленово фолио

1. Използваната суровина трябва да бъде издухана филмова смола от полиетиленови частици, съдържащи точното количество плъзгащ агент, за да се осигури прозрачност на филма.

2. Индексът на топене (MI) на частиците смола не трябва да бъде твърде голям, индексът на топене (MI) е твърде голям, вискозитетът на разтопената смола е твърде малък, диапазонът на обработка е тесен, условията на обработка са трудни за контролиране, филмообразуващите свойства на смолата са лоши, не е лесно да се преработи във филм; освен това, индексът на топене (MI) е твърде голям, относителното молекулно тегло на полимера е твърде тясно, здравината на филма е лоша.

Следователно, трябва да се използва по-малък индекс на топене (MI) и по-широко относително молекулно тегло на суровината от смола, за да се отговорят на изискванията за производителност на фолиото, но също така и да се гарантират характеристиките на обработка на смолата. Раздуваните полиетиленови фолиа обикновено се произвеждат от полиетилен с индекс на топене (MI) в диапазона от 2 до 6 g/10min.

02.Процес на издухванеконтролни точки

Процесът на издухване на филм е приблизително следният.
Зареждане на бункер – екструдиране на пластифициран материал – издухване и изтегляне – охлаждане с въздушен пръстен – шиниране тип „рибена кост“ – изтегляне с изтеглящи ролки – обработка с корона – навиване на фолио

Въпреки това, заслужава да се отбележи, че производителността на раздувното фолио зависи до голяма степен от параметрите на производствения процес. Следователно е важно да се засили контролът върху параметрите на процеса и да се стандартизира работата на процеса, за да се осигури безпроблемно производство и получаване на висококачествени филмови продукти.

При производството на полиетиленово фолио чрез раздуване, основният фокус е върху добрия контрол на следните параметри на процеса.

Температура на екструдера

При формоване чрез раздуване на фолио от полиетилен с ниска плътност (LDPE), температурата на екструдиране обикновено се контролира между 160°C и 170°C и трябва да се гарантира, че температурата на главата е равномерна. Ако температурата на екструдиране е твърде висока, смолата лесно се разлага, а фолиото е крехко, особено надлъжната якост на опън е значително намалена.

Ако температурата е твърде ниска, смолата не пластифицира добре, не се разширява и разтяга гладко, якостта на опън на филма е ниска, а блясъкът и прозрачността на повърхността са лоши, дори изглежда като дървесен мотив и неразтопени ядра (рибешки очи).

Коефициент на раздуване

Коефициентът на раздуване е един от основните контролни фактори в процеса на производство на раздуто фолио и се отнася до съотношението между диаметъра на мехурчето от раздутото фолио и диаметъра на нераздутия пръстен на тръбата.

Коефициентът на раздуване е кратен на страничното разширение на филма, което всъщност го разтяга странично. Разтягането води до известна степен на ориентация на пластмасовите молекули и увеличаване на коефициента на раздуване, което води до увеличаване на страничната якост на филма.

Въпреки това, съотношението на издухване не трябва да бъде твърде голямо, в противен случай е лесно да се предизвика нестабилност в мехурчетата на фолиото и то е склонно към набръчкване. Следователно, съотношението на издухване трябва да е съобразено със съотношението на сцепление. Най-общо казано, съотношението на издухване на фолиото от полиетилен с ниска плътност (LDPE) трябва да се контролира между 2.5 и 3.0.

Съотношение на сцепление

Коефициентът на сцепление е съотношението между скоростта на сцепление на фолиото и скоростта на екструдиране на тръбния пръстен. Коефициентът на сцепление е множителят на надлъжно разтягане, който придава на фолиото неговата ориентация по посока на изтегляне.

Ако коефициентът на сцепление се увеличи, надлъжната якост се увеличава и дебелината на фолиото става по-тънка, но ако коефициентът на сцепление е твърде голям, дебелината на фолиото е трудна за контролиране и дори съществува риск от издърпване на фолиото, което води до явлението „скъсване“. Коефициентът на сцепление на LDPE фолиото обикновено се контролира между 4 и 6.

точка на оросяване

Точката на оросяване, известна още като линия на замръзване, се отнася до разделителната линия, където пластмасата преминава от вискозно течно състояние във високоеластично състояние. При процеса на раздуване на фолио, полиетиленът с ниска плътност (LDPE) е в разтопено състояние, когато се екструдира от отвора на матрицата с добра прозрачност.

При излизане от отвора на матрицата, издуханата зона на филмовия мехур трябва да се охлади от пръстена за охлаждащ въздух. Когато охлаждащият въздух се насочва под определен ъгъл и скорост към пластмасовия филмов мехур, току-що екструдиран от главата, горещият филмов мехур влиза в контакт с охлаждащия въздух, топлината на филмовия мехур ще бъде отнета от студения въздух и температурата му ще падне значително под температурата на вискозно течение на полиетилена с ниска плътност (LDPE), като по този начин го прави охладен, втвърден и размазан.

Върху издухания филмов балон можем да видим разделителна линия между прозрачно и слабо оцветено, това е точката на оросяване (или линията на замръзване).

По време на процеса на издухване на фолио, нивото на точката на оросяване има определено влияние върху свойствата на фолиото.

Ако точката на оросяване е висока и се намира над мехурчето на издуханото фолио, то се издухва в течно състояние и издухването само го изтънява, без молекулите да се подлагат на разтягаща ориентация, като в този момент характеристиките на издуханото фолио са близки до тези на лято фолио.

Обратно, ако точката на оросяване е относително ниска, раздуването се извършва в твърдо състояние, когато пластмасата е във високоеластично състояние, и раздуването действа като напречно разтягане, ориентирайки молекулите, така че характеристиките на раздутото фолио са близки до тези на ориентирано фолио.

03. Технически изисквания за основни характеристики

Спецификации и отклонения

Ширината и дебелината на полиетиленовото фолио трябва да отговарят на изискванията; фолиото трябва да е с еднаква дебелина, с малки отклонения в дебелината в хоризонтална и вертикална посока и относително равномерно разпределение на отклоненията.

Външен вид

Полиетиленовите фолиа трябва да бъдат добре пластифицирани, без видими „водни линии“ или „облаци“; повърхността на фолиото трябва да е равна и гладка, без бръчки или само с няколко живи гънки; без мехурчета, перфорации или разкъсвания; без видими черни петна, примеси, кристали или твърди блокове; без сериозни висящи линии или нишки.

Физични и механични свойства

Тъй като полиетиленовото фолио, получено чрез раздуване, е подложено на механични натоварвания, когато се използва в процесите на печат или компаундиране, се изисква отлични физични и механични свойства на полиетиленовото фолио, включително якост на опън, удължение при скъсване, якост на разкъсване и няколко други показателя, които трябва да отговарят на стандартите.

Величината на повърхностното напрежение

За да могат печатарските мастила и ламиниращите лепила да имат добро омокряне и адхезия върху повърхността на полиетиленовото фолио, повърхностното напрежение на полиетиленовото фолио трябва да отговаря на определени стандарти, в противен случай безпроблемното протичане на печата и ламинирането ще бъде засегнато.

Като общо правило, полиетиленовите фолиа трябва да имат повърхностно напрежение най-малко 38 дина, като 40 дина или повече са за предпочитане.

04. Често срещани повреди и решения

Фолиото е твърде лепкаво, лоша отваряемост
1. Причина за повреда.
а. неправилен вид суровина за смола, не частици от LDPE смола с качество за раздуто фолио, които не съдържат разтварящи вещества или имат ниско съдържание на разтварящи вещества.
б. Температурата на разтопената смола е твърде висока и потокът е твърде голям.
в. Твърде голям коефициент на раздуване, водещ до лоша прозрачност на филма.
г. твърде бавно охлаждане, недостатъчно охлаждане на филма и взаимно свързване под действието на налягането на теглителната ролка.
e. Скоростта на сцепление е твърде висока.

2. Решения.
а. Сменете суровината от смола или добавете количество разтварящ агент към обущаря.
б. Подходящо понижаване на температурата на екструдиране и температурата на смолата.
в. Подходящо намаляване на коефициента на раздуване.
г. Увеличаване на обема на въздуха за подобряване на охлаждащия ефект и ускоряване на скоростта на охлаждане на филма.
д. Намалете скоростта на сцепление по подходящ начин.

Лоша прозрачност на филма

1. Причина за повреда.
а. Ниска температура на екструдиране и лоша пластификация на смолата, което води до лоша прозрачност на раздутото фолио.
б. Коефициентът на раздуване е твърде малък.
в. Лошо охлаждане, това влияе върху прозрачността на филма.
г. Прекомерно съдържание на влага в смолната суровина.
д. Скоростта на теглене е твърде висока и фолиото не е достатъчно охладено.

2. Решения.
а. Повишаване на температурата на екструдиране по подходящ начин, така че смолата да може да се пластифицира равномерно.
б. Подходящо увеличение на коефициента на раздуване.
в. Увеличаване на обема на въздуха за подобряване на охлаждащия ефект.
г. Сушене на суровини.
д. Намалете скоростта на сцепление по подходящ начин.

Набръчкване на филма

1 Причина за повреда.
а. Неравномерна дебелина на филма.
б. Недостатъчен охлаждащ ефект.
в. Коефициентът на издухване е твърде голям, което води до нестабилност на филмовия мехур, люлеене напред-назад от едната страна на другата и склонност към набръчкване.
г. Ъгълът на захвата тип „рибена кост“ е твърде голям и мехурчето на фолиото е сплеснато на кратко разстояние, така че фолиото е склонно към набръчкване.
д. неравномерно налягане от двете страни на теглителната ролка, като едната страна е висока, а другата ниска.
е. Осите между водещите ролки не са успоредни, което влияе върху стабилността и разпръскването на фолиото, което води до образуване на гънки.

2. Решения.
а. Сменете суровината от смола или добавете количество разтварящ агент към обущаря.
б. Подходящо понижаване на температурата на екструдиране и температурата на смолата.
в. Подходящо намаляване на коефициента на раздуване.
г. Увеличаване на обема на въздуха за подобряване на охлаждащия ефект и ускоряване на скоростта на охлаждане на филма.
д. Намалете скоростта на сцепление по подходящ начин.

Мъглив воден модел върху филм

1. Причина за повреда.
а. Ниска температура на екструдиране и лоша пластификация на смолата.
б. Смолата е влажна и има твърде високо съдържание на влага.

2. Решение.
а. Регулирайте температурната настройка на екструдера и увеличете температурата на екструдиране по подходящ начин.
б. Изсушете суровината от смола, като обикновено се изисква съдържанието на влага в смолата да не надвишава 0.3%.

Неравномерна дебелина на филма

1. Причина за повреда.
а. Равномерността на разстоянието между матриците влияе пряко върху равномерността на дебелината на филма. Ако разстоянието между матриците не е равномерна, някои части имат по-голямо разстояние, други части имат по-малко разстояние, което води до увеличаване или намаляване на обема на екструдиране. Следователно, дебелината на образувания филм не е равномерна, някои части са тънки, други части са дебели.
б. Неравномерно разпределение на температурата в отвора на матрицата, с високи и ниски температури, което води до неравномерна дебелина на филма след формоване чрез раздуване.
в. Неравномерно подаване на въздух около охлаждащия пръстен, което води до неравномерен охлаждащ ефект и следователно до неравномерна дебелина на филма.
г. неподходящи съотношения на издухване и сцепление, което затруднява контрола на дебелината на филмовия мехур.
д. Скоростта на сцепление не е постоянна и постоянно се променя, което разбира се влияе върху дебелината на филма.

2. Решение.
а. Регулиране на отвора на матрицата на главата, за да се осигури равномерност във всички точки.
б. регулирайте температурата на отвора на матрицата на главата, така че температурата на частта на отвора на матрицата да е равномерна.
в. Регулиране на охлаждащото устройство, за да се осигури равномерен въздушен поток от изхода за въздух.
г. Регулиране на съотношенията на надуване и сцепление.
д. Проверете механичното задвижване, за да поддържате постоянна скорост на сцепление.

Дебелината на филма е от дебелата страна

1. Причина за повреда.
а. Голяма междина на матрицата и обем на екструдиране, следователно дебелина на филма.
б. Обемът на въздуха на охлаждащия въздушен пръстен е твърде голям и филмът се охлажда твърде бързо.
в. Скоростта на сцепление е твърде бавна.

2. Решение.
а. Регулиране на отвора на матрицата.
б. Намалете обема на въздуха на навиващия пръстен по подходящ начин, за да издухате фолиото допълнително и по този начин да го направите малко по-тънко.
в. Увеличете скоростта на сцепление по подходящ начин.

Дебелина на тънкия филм

1. Причина за повреда.
а. Отворът на матрицата е твърде малък, а съпротивлението е твърде високо, така че дебелината на филма е тънка.
б. обемът на въздуха на охлаждащия въздушен пръстен е твърде малък и филмът се охлажда твърде бавно.
в. Скоростта на теглене е твърде висока и фолиото се разтяга прекомерно, като по този начин дебелината му намалява.

2. Решение.
а. Регулиране на отвора на матрицата.
б. Увеличете обема на въздуха на въздушния пръстен по подходящ начин, за да ускорите охлаждането на филма.
в. Намалете скоростта на сцепление по подходящ начин.