Полиолефиндер және пленка экструзиясына кіріспе
Полиолефиндер, этилен және пропилен сияқты олефин мономерлерінен синтезделген макромолекулярлық материалдар класы, дүние жүзінде ең көп өндірілетін және қолданылатын пластмассалар болып табылады. Олардың таралуы төмен бағаны, тамаша өңдеуге қабілеттілікті, керемет химиялық тұрақтылықты және бейімделген физикалық сипаттаманы қоса алғанда, қасиеттердің ерекше үйлесімінен туындайды. Полиолефиндерді қолданудың әртүрлі салаларында пленка өнімдері азық-түлік қаптамаларында, ауылшаруашылық жабындарында, өнеркәсіптік қаптамаларда, медициналық және гигиеналық өнімдерде және күнделікті тұтыну тауарларында маңызды функцияларды атқаратын басты орынға ие. Пленка өндіру үшін қолданылатын ең көп таралған полиолефинді шайырларға полиэтилен (ПЭ) жатады – Сызықтық төмен тығыздықтағы полиэтилен (LLDPE), төмен тығыздықтағы полиэтилен (LDPE) және жоғары тығыздықтағы полиэтилен (HDPE) – және полипропилен (PP).
Полиолефинді пленкаларды өндіру, ең алдымен, экструзия технологиясына сүйенеді, үрлемелі пленка экструзиясы және құйылған пленканың экструзиясы екі негізгі процесс болып табылады.
1. Үрлемелі пленканы экструзиялау процесі
Үрлемелі қабықша экструзиясы полиолефинді қабықшаларды алудың ең кең таралған әдістерінің бірі болып табылады. Негізгі принцип балқытылған полимерді сақиналы матрица арқылы тігінен жоғары қарай экструдтауды, жұқа қабырғалы құбырлы паризонды қалыптастыруды қамтиды. Кейіннен бұл паризонның ішкі бөлігіне сығылған ауа енгізіліп, оның диаметрі пішіннен айтарлықтай үлкен көпіршікке үрленуіне әкеледі. Көпіршік жоғары көтерілген кезде ол сыртқы ауа сақинасымен күштеп салқындатылады және қатаяды. Содан кейін салқындатылған көпіршікті қысқыш роликтер жинағы (көбінесе құлап жатқан жақтау немесе A-қаңқасы арқылы) құлатады және орамға оралмас бұрын тартқыш роликтермен тартылады. Үрлемелі пленка процесі әдетте қос осьтік бағдары бар пленкаларды береді, яғни олар машина бағытында (MD) және көлденең бағытта (TD) механикалық қасиеттердің жақсы тепе-теңдігін көрсетеді, мысалы, созылу, жыртылуға төзімділік және соққыға төзімділік. Пленканың қалыңдығы мен механикалық қасиеттерін үрлеу коэффициентін (BUR – көпіршік диаметрінің қалып диаметріне қатынасы) және түсіру коэффициентін (DDR – алу жылдамдығының экструзия жылдамдығына қатынасы) реттеу арқылы басқаруға болады.
2. Құйма пленканы экструзия процесі
Құйма пленка экструзиясы - полиолефинді пленкаларға арналған тағы бір маңызды өндіріс процесі, әсіресе жоғары оптикалық қасиеттерді (мысалы, жоғары айқындық, жоғары жылтырлық) және тамаша қалыңдық біркелкілігін талап ететін пленкаларды өндіру үшін қолайлы. Бұл процесте балқытылған полимер тегіс, саңылау тәрізді Т-матрица арқылы көлденеңінен экструдталып, біркелкі балқытылған торды құрайды. Содан кейін бұл тор бір немесе бірнеше жоғары жылдамдықты, іші салқындатылған салқындату орамдарының бетіне жылдам тартылады. Балқыма орамның суық бетімен жанасқанда тез қатып қалады. Құйылған пленкалар әдетте тамаша оптикалық қасиеттерге, жұмсақ сезімге және жақсы жылумен тығыздауға ие. Қалыптың ерін аралығын, салқындату орамының температурасын және айналу жылдамдығын дәл бақылау пленка қалыңдығы мен бет сапасын дәл реттеуге мүмкіндік береді.
Полиолефинді пленканың экструзиясының 6 басты қиындықтары
Экструзия технологиясының жетілгендігіне қарамастан, өндірушілер полиолефинді қабықшаларды практикалық өндіруде, әсіресе жоғары өнімділікке, тиімділікке, жұқа өлшемдерге ұмтылу кезінде және жаңа жоғары өнімді шайырларды пайдалану кезінде өңдеу қиындықтарымен жиі кездеседі. Бұл мәселелер өндірістің тұрақтылығына әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар соңғы өнімнің сапасы мен өзіндік құнына тікелей әсер етеді. Негізгі қиындықтарға мыналар жатады:
1. Балқыма сынуы (акула терісі): Бұл полиолефинді қабықша экструзиясында жиі кездесетін ақаулардың бірі. Макроскопиялық түрде ол периодты көлденең толқындар немесе пленкадағы тұрақты емес кедір-бұдыр бет немесе ауыр жағдайларда айқынырақ бұрмаланулар ретінде көрінеді. Балқыманың сынуы, ең алдымен, қалыптан шығатын полимер балқымасының ығысу жылдамдығы критикалық мәннен асқанда, қалып қабырғасы мен көлемді балқыма арасындағы таяқша-сырғақ тербелістерге әкеп соғатын кезде немесе қалыптан шығу кезіндегі созылу кернеуі балқыма беріктігінен жоғары болғанда орын алады. Бұл ақау пленканың оптикалық қасиеттерін (мөлдірлігі, жылтырлығы), бетінің тегістігін қатты бұзады, сонымен қатар оның механикалық және тосқауылдық қасиеттерін нашарлатуы мүмкін.
2. Drool / Die Build-up: Бұл полимер ыдырау өнімдерінің, төмен молекулалық салмақты фракциялардың, нашар дисперсті қоспалардың (мысалы, пигменттер, антистатикалық агенттер, сырғыма агенттер) немесе шайырдан алынған гельдердің қалып ерінінің шеттерінде немесе қалыптар қуысында біртіндеп жиналуын білдіреді. Бұл шөгінділер өндіріс кезінде бөлініп, пленка бетін ластап, гельдер, жолақтар немесе сызаттар сияқты ақауларды тудыруы мүмкін, осылайша өнімнің сыртқы түрі мен сапасына әсер етеді. Ауыр жағдайларда қалыптардың жиналуы штамптың шығуын бітеп, габариттердің өзгеруіне, пленканың жыртылуына және ақыр соңында қалыптарды тазалауға арналған өндірістік желіні мәжбүрлеп тоқтатуға әкеп соқтырады, бұл өндіріс тиімділігінде және шикізаттың ысырапында айтарлықтай жоғалтуға әкеледі.
3. Экструзияның жоғары қысымы және ауытқуы: Белгілі бір жағдайларда, әсіресе тұтқырлығы жоғары шайырларды өңдегенде немесе кішірек қалып саңылауларын пайдаланғанда, экструзия жүйесіндегі қысым (әсіресе экструдер басы мен штамптағы) шамадан тыс жоғары болуы мүмкін. Жоғары қысым қуат тұтынуды арттырып қана қоймайды, сонымен қатар жабдықтың ұзақ қызмет ету мерзіміне (мысалы, бұранда, бөшке, қалып) және қауіпсіздігіне қауіп төндіреді. Сонымен қатар, экструзия қысымының тұрақсыз ауытқуы балқыманың шығуындағы ауытқуларды тікелей тудырады, бұл пленка қалыңдығының біркелкі болмауына әкеледі.
4. Шектеулі өткізу қабілеті: балқымалардың сынуы және қалыптардың жиналуы сияқты мәселелерді болдырмау немесе азайту үшін өндірушілер көбінесе экструдер бұрандасының айналу жылдамдығын азайтуға мәжбүр болады, осылайша өндіріс желісінің өнімділігін шектейді. Бұл өндіріс тиімділігіне және өнім бірлігіне шаққандағы өндіріс құнына тікелей әсер етіп, ауқымды, құны төмен пленкаларға нарық сұранысын қанағаттандыруды қиындатады.
5. Өлшемді басқарудың қиындығы: балқыма ағынының тұрақсыздығы, қалып бойынша температураның біркелкі емес бөлінуі және қалыптардың жиналуы көлденең және бойлық бойынша пленка қалыңдығының өзгеруіне ықпал етуі мүмкін. Бұл фильмнің кейінгі өңдеу өнімділігіне және соңғы пайдалану сипаттамаларына әсер етеді.
6. Қиын шайырды ауыстыру: полиолефинді шайырлардың әртүрлі түрлері немесе сорттары арасында ауысқанда немесе түсті мастер-топтамаларды өзгерткен кезде, алдыңғы жұмыстағы қалдық материалды экструдерден толығымен тазарту және өлу қиынға соғады. Бұл ескі және жаңа материалдардың араласуына, өтпелі материалдың пайда болуына, ауысу уақытының ұзаруына және сынықтарды көбейтуге әкеледі.
Бұл жалпы өңдеу қиындықтары полиолефинді пленка өндірушілерінің өнім сапасы мен өндіріс тиімділігін арттыруға күш салуын шектейді, сонымен қатар жаңа материалдар мен озық өңдеу әдістерін қабылдауға кедергілер тудырады. Сондықтан, осы қиындықтарды жеңу үшін тиімді шешімдерді іздеу бүкіл полиолефинді пленкалық экструзия индустриясының тұрақты және салауатты дамуы үшін өте маңызды.
Полимерлерді өңдеуге арналған көмекші құралдар (ПҚҚ) негізгі құндылығы экструзия кезінде полимер балқымаларының реологиялық мінез-құлқын жақсартуға және олардың жабдық беттерімен әрекеттесуін өзгертуге, осылайша өңдеудің бірқатар қиындықтарын жеңуге және өндіріс тиімділігі мен өнім сапасын арттыруға бағытталған функционалды қоспалар.
1. Фторполимер негізіндегі PPA
Химиялық құрылымы мен сипаттамалары: Бұл қазіргі уақытта ең кең қолданылатын, технологиялық тұрғыдан жетілген және ПҚА-ның тиімді класы. Олар әдетте винилиден фториді (VDF), гексафторопропилен (HFP) және тетрафторэтилен (TFE) сияқты фторолефин мономерлеріне негізделген гомополимерлер немесе сополимерлер, фторэластомерлер ең өкілді болып табылады. Бұл PPA молекулалық тізбектері бірегей физика-химиялық қасиеттерді беретін жоғары байланыс энергиясы, төмен полярлы CF байланыстарына бай: беттік өте төмен энергия (политетрафторэтилен/Тефлон® сияқты), тамаша термиялық тұрақтылық және химиялық инерттілік. Сыни тұрғыдан алғанда, фторполимер PPA әдетте полярлы емес полиолефиндік матрицалармен (PE, PP сияқты) нашар үйлесімділік көрсетеді. Бұл үйлесімсіздік олардың динамикалық майлау жабынын құрайтын штамптың металл беттеріне тиімді көшуінің негізгі алғышарты болып табылады.
Өкілдік өнімдер: фторполимер PPA үшін әлемдік нарықтағы жетекші брендтерге Chemours's' Viton™ FreeFlow™ және 3M's Dynamar™ сериялары жатады, олар айтарлықтай нарық үлесін иеленеді. Сонымен қатар, Arkema (Kynar® сериясы) және Solvay (Tecnoflon®) өнімдерінің кейбір фторполимер сорттары да PPA құрамдастарының негізгі компоненттері ретінде пайдаланылады немесе олар болып табылады.
2. Силикон негізіндегі өңдеу құралдары (PPAs)
Химиялық құрылымы мен сипаттамалары: PPA-ның осы класындағы негізгі белсенді компоненттер әдетте силикондар деп аталатын полисилоксандар болып табылады. Полисилоксанның негізі кремний атомдарына қосылған органикалық топтар (әдетте метил) бар кремний мен оттегі атомдарынан (-Si-O-) тұрады. Бұл бірегей молекулалық құрылым силикон материалдарына өте төмен беттік керілу, тамаша термиялық тұрақтылық, жақсы икемділік және көптеген заттарға жабыспайтын қасиеттер береді. Фторполимер PPA сияқты, силикон негізіндегі PPA майлау қабатын қалыптастыру үшін өңдеу жабдығының металл беттеріне ауысу арқылы жұмыс істейді.
Қолдану мүмкіндіктері: Фторполимер PPA полиолефинді қабықшаны экструзия секторында басым болса да, силикон негізіндегі PPA ерекше қолдану сценарийлерінде немесе белгілі бір шайыр жүйелерімен бірге пайдаланылған кезде бірегей артықшылықтарға ие болуы немесе синергетикалық әсерлер тудыруы мүмкін. Мысалы, олар өте төмен үйкеліс коэффициенттерін қажет ететін немесе түпкілікті өнім үшін арнайы бет сипаттамалары қажет болған қолданбалар үшін қарастырылуы мүмкін.
Фторполимерге тыйым салу немесе PTFE жеткізу қиындықтары бар ма?
PFAS-сіз PPA шешімдерімен полиолефинді пленканың экструзиясының қиындықтарын шешіңіз-SILIKE компаниясының фторсыз полимерлі қоспалары
SILIKE компаниясы жаңашылдықты ұсынатын SILIMER сериялы өнімдерімен белсенді көзқарасты ұстанадыPFAS жоқ полимерлерді өңдеу құралдары (PPAs). Бұл кешенді өнім желісі 100% таза PFAS-сіз PPA бар,фторсыз PPA полимерлі қоспалар, жәнеPFAS және фторсыз PPA мастер-беттері. Byфтор қоспаларына деген қажеттілікті жою, бұл өңдеу құралдары LLDPE, LDPE, HDPE, mLLDPE, PP және әртүрлі полиолефинді пленка экструзия процестеріне арналған өндіріс процесін айтарлықтай жақсартады. Олар соңғы экологиялық ережелерге сәйкес келеді, сонымен қатар өндіріс тиімділігін арттырады, тоқтап қалуды азайтады және жалпы өнім сапасын жақсартады. SILIKE компаниясының PFAS-сіз PPA өнімдері балқыма сынуын (акула терісін) жоюды, жақсартылған тегістікті және жоғары бет сапасын қоса алғанда, соңғы өнімге артықшылықтар әкеледі.
Егер сіз полимерлі экструзия процестерінде фторполимерге тыйым салудың әсерімен немесе PTFE тапшылығымен күресіп жатсаңыз, SILIKE ұсынады.фторполимер PPAs/PTFE-ге балама, Пленка өндіруге арналған PFAS жоқ қоспаларолар сіздің қажеттіліктеріңізді қанағаттандыруға бейімделген, процесті өзгерту қажет емес.
Хабарлама уақыты: 15 мамыр 2025 ж
