Polyeteenikalvojen ekstruusiopuhallusmuovaus

 

Polyeteenikalvo (PE) on eniten valmistettu ja laajalti käytetty muovikalvotyyppi. Se on myrkytön, hajuton ja sillä on korkea lujuus ja sitkeys sekä erinomainen kosteudenkestävyys, vedenkestävyys, avattavuus, alhaisen-lämpötilan kestävyys ja tietty läpinäkyvyys. Sillä on erinomaiset lämpösaumausominaisuudet suhteellisen alhaisella-lämpösaumauslämpötilalla (noin 100 astetta), mikä mahdollistaa lämpö-saumauksen sähkölämmityksen ja kätevän pussin-valmistuksen avulla. Polyeteenikalvo valmistetaan suoraan ekstruusiopuhallusmuovauksella käyttämällä polyeteenihartsipellettejä, yleensä ilman lisäaineita; värillisiä perusseoksia voidaan sekoittaa värjäystä varten. Puhallusmuovattujen{11}}kalvojen polyeteenihartsipelletit sisältävät matalan

 

 

1. Maatalouden kasvihuonekalvot

Maatalouden kasvihuonekalvot ovat leveitä{0}}leveitä kalvoja, jotka on muovattu LDPE:stä tai LDPE- ja LLDPE-hartsien seoksesta käyttämällä vaakasuuntaista ekstruusiota ylöspäin{2}}puhallusmenetelmää. Kalvon taitettu halkaisija vaihtelee laajasti (vähintään 1000 mm tai suurempi tai yhtä suuri kuin 5000 mm), paksuus 0,03–0,14 mm, vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 12 MPa ja murtovenymä suurempi tai yhtä suuri kuin 300 %.

 

Maatalouskasvihuonekalvot ovat sateenpitäviä, valoa-läpäiseviä ja lämpö-eristäviä, mikä mahdollistaa erilaisten vihannesten, hedelmien ja muiden viljelykasvien -ympärivuotisen viljelyn kasvihuonekatoissa. Maatalouden tarpeisiin perustuen tällä hetkellä on olemassa useita erilaisia ​​toimivia maatalouden kasvihuonekalvoja seuraavasti:
(1) Vahvistetut kasvihuonekalvot: Nämä kalvot valmistetaan lisäämällä yli 25 % (massaosuus) LLDPE-hartsia LDPE:hen, mikä lisää vetolujuuden arvoon 20 MPa ja murtovenymän arvoon Suurempi tai yhtä suuri kuin 400 %. Jos LLDPE-hartsia käytetään kokonaan kalvopuhallukseen, lujuus on vieläkin suurempi, ja lisäetuja ovat lävistyskestävyys ja sileä kalvopinta, ja kalvon paksuutta voidaan pienentää 20–30 %.
(2) Pitkäikäiset kasvihuonefilmit: Tavallisten kasvihuonekalvojen käyttöikä on 0,5–1 vuotta, kun taas pitkäikäisten-kasvihuonekalvojen käyttöikä voi olla kaksinkertainen tai enemmänkin ja saavuttaa 2–3 vuotta. Ne valmistetaan lisäämällä LDPE-hartsiin 0,3–0,5 massaosaa valon stabilointiaineita ja 0,1–0,3 massaosaa antioksidantteja. Ensin valkoöljyä käytetään kostuttamaan LDPE:n pinta, sitten se sekoitetaan siihen ja lopuksi suulakepuristetaan ja puhalletaan{11}}kalvoiksi.
(3) Tippuvat kasvihuonekalvot-: Näiden kalvojen pinnalla ei ole vesisumua tai vesipisaroita, mikä voi parantaa valonläpäisyä ja edistää sadon parempaa kasvua. Polyeteenihartsiin lisätään sopiva määrä pinta-aktiivisia aineita tai -tippumisen estäviä masterbatseja kalvon vesiaffiniteettia lisäämiseksi, jolloin monet kalvon pinnalla olevat pienet vesipisarat voivat sulautua suuriksi pisaroiksi, jotka virtaavat kalvon seinämää pitkin maahan. Tämä poistaa vesisumun kalvon sisäpinnalta, parantaa kalvon läpinäkyvyyttä ja estää vesipisaroiden tippumisen suoraan kasveille.

2. Maatalousmultakalvot

Maatalouskattokalvot ovat lyhennettynä "maa{0}}peitekalvoiksi" maatalouskäyttöön. Ne ovat LDPE:stä muovattuja ultra-ohuita kalvoja, joiden paksuus on 0,008–0,014 mm ja leveys 600–1 000 mm. Tavallisia värittömiä ja läpinäkyviä multaa käytetään pääasiassa taimien-kasvatuskalvoina ja sadon{10}suojakalvoina, jotka voivat edistää varhaista kypsymistä ja lisätä sadon satoa sekä ehkäistä sairauksia ja tuholaisia. Ne valmistetaan yleensä ylöspäin{12}}puhallusmenetelmällä.

 

Toiminnalliset multakalvot värjätään lisäämällä 3–5 % (massaosuus) väriaineita polyeteenihartsiin, jolloin saadaan erivärisiä kalvoja, kuten punainen, keltainen, sininen, harmaa ja musta. Näiden värillisten kalvojen avulla eri vihannekset ja hedelmät saavat tarvittavan valospektrin, mikä saavuttaa sadon varhaisen kypsyyden, sadon lisäyksen, tuholaisten torjunnan ja rikkakasvien kasvun eston tavoitteet.

3. Pakkauskalvot

Polyeteenipakkauskalvot jaetaan kevyisiin pakkauskalvoihin ja raskaisiin{0}}pakkauskalvoihin.
(1) Kevyet pakkauskalvot: Valmistettu LDPE-hartsista, ja niitä käytetään pääasiassa erilaisten tuotteiden, kuten elintarvikkeiden, leivonnaisten, karkkien, vihannesten, hedelmien, lääkkeiden, tekstiilien, päivittäisten tarpeiden ja vaatteiden, pakkaamiseen. Tuotannon helpottamiseksi automaattisilla pakkauslinjoilla on lisättävä pieni määrä liukastusaineita tai antistaattisia aineita. Ne valmistetaan pääasiassa ylöspäin-puhallusmenetelmällä tai vaakasuuntaisella-puhallusmenetelmällä. Kalvon taitettu halkaisija vaihtelee laajasti (pienempi tai yhtä suuri kuin 70 mm tai suurempi tai yhtä suuri kuin 1000 mm), paksuus 0,02–0,20 mm ja vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 10 MPa.

 

Liivikassit, vaatekassit ja muut HDPE-hartsista valmistetut tuotteet ovat ostoskasseja eri hyödykkeille ja niillä on huomattava käyttömäärä. Ne valmistetaan pääasiassa ylöspäin suuntautuvalla-puhallusmenetelmällä, halkaisija taitettuna 70–1000 mm, paksuus 0,007–0,10 mm ja vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 25 MPa.

 

(2) Raskaat{0}}pakkauskalvot: Nämä kalvot valmistetaan LDPE-hartsista, jonka molekyylipaino on suhteellisen korkea käyttämällä ylöspäin suuntautuvaa-puhallusmenetelmää, ja niiden paksuus on 0,2–0,35 mm. Jokaiseen pussiin mahtuu 20-30 kg painavia tavaroita. Niitä käytetään pääasiassa erilaisten tuotteiden, kuten maataloustuotteiden, kemiallisten raaka-aineiden, kemiallisten lannoitteiden, torjunta-aineiden, elintarvikkeiden, sokerin, suolan, lääkkeiden ja tekstiilien pakkaamiseen.

 

 

Puhallusmuovattujen kalvojen -muovattujen LDPE-hartsin sulavirtausnopeus (MFR) on laaja 0,5–7 g/10 min, ja valinta perustuu pääasiassa kalvon erilaisiin käyttötarkoituksiin (katso taulukko 6-8).

 

 

Taulukko 6-8 LDPE-hartsin valinta kalvontuotantoon

Elokuvien tyypit	Kevyt pakkauskalvo	Läpinäkyvä-kalvo	Maatalousmuovikattokalvo	Kasvihuone elokuva	Kutistekalvo	Raskas-Duty Pakkauskalvo
Hartsi MFR / ( g/10 min )	2~4	5~7	4~7	1.5~4.5	2~5	0.25~0.5

 

LLDPE-kalvoissa käytetyn hartsin MFR on 1-2g/10min ja HDPE-kalvojen 0,2-1g/10min. HDPE-hartsilla on suhteellisen korkea sulamislämpötila ja korkea viskositeetti leikkausnopeuden muutosten alueella. Lineaarisen molekyylirakenteensa ansiosta sillä on vahva virtausorientaatio.

 

 

 

1. Ekstruuderit

Tavalliset LDPE-kalvot, joiden taitettu halkaisija on yli 300 mm, muodostetaan vaakasuuntaisella ekstruusiolla ylöspäin{1}}puhallusmenetelmällä, ruuvin halkaisija on 45–150 mm. Jos taitetun halkaisija on suurempi kuin 1 m, kahta yksi-ruuviekstruuderia voidaan käyttää ko-ekstruusioon leveiden-kalvojen valmistamiseksi. Ruuvin pituus{10}halkaisijasuhde on 20–30 ja puristussuhde 3–3,5. Ruuvirakenne on asteittainen{15}}tyyppinen ruuvi.

 

HDPE-kalvojen tuotantoon sopivat pienikokoiset{0}}ekstruuderit, joiden ruuvin pituus{1}}halkaisijasuhde on 16–25. Ruuvirakenne on varustettu leikkaus- ja sekoitusosalla.

2. Die Heads

LDPE-kalvoissa käytetään enimmäkseen kierre- tai hämähäkkisuuttimen päitä, joiden suuttimen halkaisija on 100–1000 mm. Jos vaaditaan hyvää paksuuden tasaisuutta, voidaan valita pyörivä suutinpää. Pääprosessit ovat ylöspäin-puhallusmenetelmä ja vaakasuuntainen-puhallusmenetelmä.

 

HDPE-kalvoissa käytetään spiraalimaisia ​​karan päitä. On huomattava, että liiallisia leikkausnopeuksia tulisi välttää virtauskanavan, spiraalilinjojen ja suuttimen aukon rakenteessa ja mitoissa; muuten sulamurtuma tapahtuu todennäköisesti. HDPE:n yllä olevista muovausominaisuuksista johtuen HDPE-kalvojen suuttimen aukon koko on suhteellisen pieni, yleensä 30–200 mm.

3. Jäähdytys

Pääasiassa käytetään ilmarengasjäähdytysmenetelmää. Puhallinpaine on 4000-8000Pa ja virtaus 15-75m³/min.

 

 

1. Ekstruusiolämpötila

Ekstruusiolämpötila määräytyy pääasiassa polyeteenin sulavirtausnopeuden mukaan. Mitä suurempi sulan virtausnopeus, sitä alhaisempi suulakepuristuslämpötila. Suulakepuristimen lämpötila nousee vähitellen syöttöaukosta suodatinlevylle ja suuttimen kannen lämpötila on periaatteessa sama kuin ruuvin kannen lämpötila tai hieman 10-20 astetta alhaisempi. Tämä varmistaa vakaat paksukalvoaihiot ja hyvän kalvon läpinäkyvyyden. Polyeteenikalvojen ekstruusiolämpötila on esitetty taulukossa 6-9.

 

 

Taulukko 6-9 Polyeteenikalvojen ekstruusiolämpötila

Elokuvien tyypit		Ruuvin ja piipun lämpötila/aste			Lämpötila/aste
		Vyöhyke 1	Alue 2	Vyöhyke 3	Liitin	Muotti
LDPE kalvo	Kevyt pakkauskalvo Kasvihuone elokuva Raskas-Duty Pakkauskalvo	120~140 130~140 140~160	150~160 150~170 160~180	170~180 180~190 180~200	170~180 180~190 190~200	160~170 170~180 180~190
LLDPE elokuva		160~180	180~200	200~220	200~220	220~230
HDPE-kalvo		200~220	220~240	240~260	250~260	240~250

2. Die Orifice Gap

Suulakkeen aukon koko vaihtelee eri hartseista riippuen ja sen alue on esitetty taulukossa 6-10.

 

Taulukko 6-10 Suulakkeen aukkojen vaihteluväli

Filmin tyyppi	LDPE	LLDPE	HDPE
Muottiväli/mm	0.5~1.0	1.5~2.5	1.2~1.5

 

 

Kun hartsin sulavirtausnopeus kasvaa, valitaan pienempi suuttimen aukkoväli; kun kalvon paksuus kasvaa, valitaan suurempi rako. Esimerkiksi raskaiden LDPE-pakkauskalvojen MFR on suhteellisen pieni ja kalvo paksumpi, joten suuttimen aukkoväliksi valitaan 1 mm. LDPE-kevyille pakkauskalvoille MFR on suhteellisen suuri ja kalvo ohuempi, joten suuttimen aukkoväli on 0,5–0,6 mm.

 

LLDPE-hartsilla on korkea sulaviskositeetti, eikä sen sulaviskositeetti ole herkkä leikkausnopeuden muutoksille. Siksi LLDPE:n ekstruusiolämpötila on korkeampi kuin LDPE:n, ja myös suuttimen aukkoväli on paljon suurempi kuin LDPE:n. Jos rakoa ei lisätä, kalvon pinnalle tulee karkeita "hainnahkakuvioita".

 

HDPE-hartsilla on suhteellisen pieni sulavirtausnopeus, joten sen suuttimen aukkoväli on hieman suurempi kuin LDPE:n.

3. Räjähdyssuhde-

Kun kalvoaihio poistuu suutinpäästä, paineilma puhaltaa paksukalvoaihion ilmaan, mikä lisää sen halkaisijaa ja pienentää sen paksuutta (poikittaisvenytys). Puhallussuhde on yleensä 2–5. Blow-up-suhde ei voi olla liian suuri; muuten kuplaputki tärisee, kuplan muoto on epävakaa, kalvon paksuus on epätasainen ja kalvo rikkoutuu helposti. Kun puhallussuhde kasvaa, kalvon poikittaisvetolujuus, repäisylujuus ja iskulujuus kasvavat, mutta läpinäkyvyys ja kiilto vähenevät ja pituussuuntainen vetolujuus pienenee. Polyeteenikalvojen -puhallussuhteet on esitetty taulukossa 6-11.

 

Taulukko 6-11 Polyeteenikalvojen puhallussuhteet

 

Filmin tyyppi	LDPE	LLDPE	HDPE
Blow{0}}Blow Ratio	1.5–3.5	1.5–2.0	3.2–6.0

4. Piirtosuhde

Sen jälkeen kun polyeteenikalvo on poistunut suulakepuristussuuttimen päästä ja ohjattu vetoteloille, kalvo käy läpi pitkittäisen venytyksen. Vetotelojen lineaarinen nopeus on yleensä 3-5 kertaa nopeampi kuin ekstruusion lineaarinopeus, joten kalvoa venytetään 3-5 kertaa pituussuunnassa ja sen pituussuuntainen vetolujuus paranee merkittävästi. Tämä on edullista käytettäessä kalvopakkauspusseja, koska ne kantavat pääasiassa pituussuuntaista vetovoimaa.