Polyvinyylikloridikalvojen (PVC) ekstruusiopuhallusmuovaus

 

 

Kun PVC-hartsiin on lisätty pehmittimiä ja muita lisäaineita, puhallusmuovausprosessilla voidaan valmistaa joustavia PVC-kalvoja. Käytetyn stabilointiaineen tyypistä riippuen nämä kalvot voivat olla joko läpinäkyviä tai läpikuultavia. Niitä käytetään laajalti maatalouden taimien-kasvatuskalvoina, ginseng-peitekalvoina, kasvihuonekalvoina, erilaisten teollisuusraaka-aineiden pakkauskalvoina, puoli{3}}valmisteina ja valmiina tuotteina sekä paperin suojatarrakalvoina.

 

1. Formulaatiot

Joustavien PVC-puhallus{0}}muovattujen kalvojen koostumukset on esitetty taulukossa 6-13.

Taulukko 6-13 Joustavien PVC-puhallusmuovattujen kalvojen koostumukset

Raaka-aine	Annostelu / osat massan mukaan
	Formulaatio 1	Formulaatio 2	Formulaatio 3
Polyvinyylikloridihartsi (PVC)	100	100	100
Dioktyyliftalaatti (DOP)	20	12	12
Dibutyyliftalaatti (DBP)	10	9	10
Dioktyylisebakaatti (DOS)	7	4	-
Öljyesteri	-	5	-
Epoksidoitu oktadekeeni	4	5	6
Bariumstearaatti	1.6	1.5	0.4
Kadmiumstearaatti	0.6	0.6	0.8
Organotina Stabilisaattori	0.5		1.5
Parafiini	0.3	0.3	-
Valkoinen öljy	-	-	0.3

Huomautuksia joustavien PVC-puhallus{0}}muovattujen kalvojen koostumuksista:

Formulaatio 1 on tarkoitettu maatalouskalvoille; Formulaatio 2 pakkauskalvoille; Koostumus 3 tarrakalvoille.

Keski-viskositeetti SG-4 tyypin PVC-hartsi on valittu. Tarrakalvojen "kalansilmien" (geelihiukkasten) vähentämiseksi formulaatiossa 3 tulisi käyttää hartsia, jolla on löysä rakenne ja kapea molekyylipainojakauma. Jos formulaatiota 2 käytetään elintarvikkeiden pakkaamiseen, on valittava myrkytön hartsi.

Pehmittimien annostus on yleensä 30–40 massaosaa, enintään 45 osaa. Tämän rajan ylittäminen tekee kuplaputkesta liian pehmeän, mikä heikentää muodon vakautta ja vaikeuttaa prosessin hallintaa. Matalan lämpötilan{5}}käyttö huomioon ottaen sekä maatalouskalvot että pakkauskalvot vaativat DOS:n (kylmä-kestävä pehmitin) lisäämisen, ja maatalouskalvot (talvella) tarvitsevat suuremman DOS-annoksen. Epoksihartsit toimivat myös stabilointiaineina.

Stabilointijärjestelmä käyttää organotinaa tai kadmiumstearaattia, jotka tarjoavat hyvän läpinäkyvyyden; lyijy-pohjaisia ​​stabilointiaineita ei käytetä, koska tarrakalvot, maatalouskalvot ja pakkauskalvot edellyttävät läpinäkyvyyttä.

Lisätään voiteluaineita, kuten parafiinia ja valkoöljyä. Pehmittimien suhteellisen pienen annoksen vuoksi tarvitaan pieni määrä voiteluaineita materiaalien prosessoitavuuden parantamiseksi ja kalvon kiinnittymisen estämiseksi.

Jos formulaatiota 1 käytetään tippumisenesto-maatalouskalvoihin, tulee lisätä pieni määrä pinta-aktiivisia aineita (esim. glyseryylimonostearaattia, ksylitolistearaattia) ja annostus ei saa olla suurempi kuin 1 massa-osa. Pinta-aktiiviset aineet estävät tippumisen kalvon sisäpinnalle, mikä on hyödyllistä taimien kasvulle.

Koska maatalouskalvoja käytetään ulkona pitkiä aikoja, ultraviolettisäteilyä absorboivia aineita ja hapettumisenestoaineita voidaan lisätä tarkoituksenmukaisesti käyttöalueen valon voimakkuuden mukaan.

Lisäaineet, jotka estävät kasvien kasvua, imeytyvät kasveihin ja siirtyvät sitten ihmiskehoon (aiheuttaa terveysriskejä) tai aiheuttavat ympäristön saastumista, ovat ehdottomasti kiellettyjä maatalouskalvovalmisteissa.

 

2. Tärkeimmät tuotantolaitteet

(1) Sekoituslaitteet: kolmi-telamylly, jossa on halkaisijaltaan 400 mm:n telat (varustettu vesijäähdytyksellä); nopea-sekoitin, jonka tilavuus on 200 litraa.

(2) Ekstruusiorakeistuslaitteet: ekstruusiorakeistin, jonka ruuvin halkaisija on 65 mm, pituus---halkaisijasuhde (L/D) 15–20 ja asteittain kapeneva ruuvi.

(3) Puhallusmuovauslaitteisto: Suulakepuristin, jonka ruuvin halkaisija on 65 mm, L/D-suhde 20–25 ja asteittain kapeneva ruuvi. Useimmat meistit käyttävät karatyyppistä{5}}rakennetta.

 

3. Tuotantoprosessin kulku

PVC-kalvot valmistetaan joko ylöspäin suuntautuvalla puhallusmuovausmenetelmällä tai vaakapuhallusmuovausmenetelmällä. Puhallusmuovausprosessissa on kaksi virtaa:

Yksi koskee jauheen suorapuhallusmuovausta, jossa käytetään kaksois-ruuviekstruuderia tai yksi-ruuviekstruuderia, jolla on suuri L/D-suhde (sopii jauhekäsittelyyn).

Toinen koskee ensin rakeistamista ja sen jälkeen puhallusmuovausta. Jälkimmäisen prosessikulku on esitetty kuvassa 6-20.

 

4. Tuotantoprosessin ehdot

(1) Erä ja rakeistus

Epäpuhtauksien poistaminen materiaaleista:

PVC-hartsi seulotaan 40 meshin seulan läpi (seulareiän halkaisija: 0,425 mm).

Pehmittimet suodatetaan 100 meshin kupariseulan läpi (seulareiän halkaisija: 0,15 mm).

Muut lisäaineet laimennetaan pehmittimillä ja jauhetaan kolmi-telamyllyllä alle 80 μm:n hienoudeksi.

Materiaalit punnitaan sitten koostumuksen mukaisesti ja asetetaan vaivauskoneeseen. Vaivauslämpötila säädetään 100-120 asteeseen ja materiaali puretaan, kun se löystyy ja elastinen. Vaivattu materiaali syötetään ekstruusiorakeistimeen rakeistamista varten, jonka lämpötila säädetään 150–170 asteeseen (liian korkeita lämpötiloja tulee välttää).

(2) Ekstruusiolämpötila

Puhallusmuovauksen laadun varmistamiseksi suositaan esikuumennettuja rakeita, koska ne auttavat vähentämään energiankulutusta ja parantamaan kalvon pehmityksen laatua. PVC-kalvojen ekstruusiolämpötilat on lueteltu taulukossa 6-14.

Taulukko 6-14 PVC-kalvojen ekstruusiolämpötilat

Filmin tyyppi	Tynnyrin lämpötila / aste			Die Lämpötila/aste
	Vyöhyke 1	Alue 2	Vyöhyke 3	Liitin	Suun malli
Maatalous elokuva	155 - 165	165 - 175	175 - 185	160 - 170	170~180
Pakkauskalvo	145 - 155	155 - 165	165 - 175	165 - 175	175~185
Tarra Film	160 - 170	170 - 180	180 - 190	170 - 180	180~190

Pehmittimien annoksen kasvaessa ekstruusiolämpötila laskee. Suulakepuristuslämpötila ei kuitenkaan saa olla liian alhainen, muuten kalvon pinta muuttuu epätasaiseksi ja syntyy vikoja, kuten "kalansilmiä" ja kovia kokkareita.

(3) Räjähdyssuhde-

PVC-kalvojen puhallussuhde on yleensä 1,5–3,0. Puhallussuhde- vaikuttaa kalvon lujuuteen ja läpinäkyvyyteen. Vaakasuuntaiselle puhallusmuovausmenetelmälle, jossa halkaisija on pieni taitettu, valitaan suurempi puhallussuhde-. Samalla pitkittäisvetosuhteella puhallussuhteen lisääminen{7}}parantaa kalvon poikittaislujuutta, mutta vähentää sen pituussuuntaista lujuutta. siksi puhallus-ei saa olla liian suuri.

(4) Tasoitussuhde

PVC-kalvojen vetosuhde on yleensä 4–6, mikä tarkoittaa, että vetonopeus on 4–6 kertaa nopeampi kuin ekstruusion lineaarinopeus. Todellisuudessa puhallussuhdetta suurempi vetosuhde{5}} varmistaa paremman kuplaputken vakauden. Kalvon pitkittäisten ja poikkisuuntaisten ominaisuuksien tasapainottamiseksi on kuitenkin edullista, että vetosuhde on yhtä suuri tai lähellä puhallussuhdetta.

Vetonopeuden kasvua rajoittaa myös kalvon jäähdytysteho. Riittämätön jäähdytys saa kalvon tarttumaan yhteen, mikä tekee sen erottamisen mahdottomaksi ja vaikuttaa sen käytettävyyteen.

(5) Jäähdytysilmarenkaan asento

Jäähdytysilmarenkaan ilmanpoistoaukon ja suuttimen aukon välinen etäisyys on yleensä 50–200 mm. Pienempää etäisyyttä käytetään halkaisijaltaan suurempiin kalvoputkiin ja suurempaa etäisyyttä halkaisijaltaan pienempiin. Tämä etäisyys ei saa olla liian suuri, muuten kalvon jäähdytyslinja on liian korkea, mikä on epäedullista kalvoputken jäähdytykselle ja kuplan muodon stabiiliudelle. Jäähdytyslinjan korkeus säädetään yleensä 200–400 mm:iin.

(6) Jäähdytysilmamäärä

Jäähdytysilmamäärä vaikuttaa suoraan jäähdytysvaikutukseen. Suurempi ilmamäärä parantaa jäähdytystehoa, mutta liian suuri ilmamäärä saa kalvon värähtelemään, mikä vaikuttaa kuplaputken vakauteen. Päinvastoin, riittämätön ilmamäärä johtaa huonoon kalvon jäähtymiseen ja tarttumiseen.

(7) Jäähdytyskiinnityslevyjen kulmansäätö

Jäähtyvien kalanruotokiinnityslevyjen kulma on oltava hyvin-hallittu: 30 astetta vaakapuhallusmuovausmenetelmässä ja 60 astetta ylöspäin suuntautuvassa puhallusmuovausmenetelmässä. Liian suuri kulma aiheuttaa ryppyjä kalvoon.

 

 

Ekstruusiopuhallusmuovaus on yksi prosesseista jäykkien PVC-kalvojen muodostamiseksi. Tällä prosessilla valmistetuilla kalvoilla on korkea läpinäkyvyys, hyvä lujuus ja sitkeys, erinomainen iskunkestävyys ja repeytymiskestävyys, hyvä ilmatiiviys, ja ne ovat myrkyttömiä, hajuttomia ja mauttomia-, mikä säilyttää tehokkaasti pakattujen tuotteiden tuoreuden ja aromin. Läpinäkyvät jäykät PVC-puhallus{4}}muovatut kalvot muistuttavat ulkonäöltään sellofaania, ja niitä käytetään savukkeiden, karkkien ja erilaisten sähkö- ja elektroniikkakomponenttien pakkaamiseen.

 

1. Formulaatio

Jäykät PVC:n läpinäkyvät pakkauskalvot ovat pehmitteitä{0}}vapaita jäykkiä PVC-tuotteita. SG-6-tyyppinen hartsi on suositeltava sen hyvän prosessoitavuuden vuoksi. Jos käytetään elintarvikkeiden pakkaamiseen, on valittava elintarvikelaatuinen hartsi, jonka jäännösvinyylikloridimonomeeripitoisuus hartsissa on alle 5 mg/kg. Tyypillinen jäykkien PVC-läpinäkyvien pakkauskalvojen koostumus on esitetty taulukossa 6-15.

Taulukko 6-15 Tyypillinen jäykkien PVC:n läpinäkyvien pakkauskalvojen formulaatio

Raaka-aineen nimi	Annostelu / osat massan mukaan	Raaka-aineen nimi	Annostus / osat
PVC	100	Liukas	0.5~1.0
MBS	5~10	Voiteluaine	3~4
Käsittelyn muuntaja	1~3	Väriaineet	Määrä
Stabilisaattori	2~4	-	-

 

2. Tärkeimmät tuotantolaitteet

Nopea{0}}sekoitin, jonka tilavuus on 300 litraa.

Suulakepuristusyksikkö, joka on varustettu suulakepuristimella (ruuvin halkaisija: 100 mm, L/D-suhde: 25, puristussuhde: 3), jossa on sulku-tyyppinen ruuvirakenne.

Suulake, jonka aukon halkaisija on 250 mm ja rako 1,3 mm.

 

3. Tuotantoprosessi

Jäykkien PVC-läpinäkyvien kalvojen prosessivirta on esitetty kuvassa 6-21.

 

Yllä oleva prosessivirtaus sisältää jauheen suoran puhallusmuovauksen. Jos ekstruuderi ei sovellu suoraan jauhekäsittelyyn, rakeistus tulee suorittaa ensin (liian korkeita rakeistuslämpötiloja tulee välttää). Puhallusmuovauksella valmistettuja läpinäkyviä PVC-kalvoja voidaan käyttää joko suoraan tai antistaattisten ja lämpötiivistyvien pinnoituskäsittelyjen jälkeen. Savukkeiden pakkaamiseen käytettäessä kalvon pinta on päällystettävä matalan lämpötilan -lämpösaumausmateriaalilla{5}}, jonka pääkomponentti on vinyylikloridi-vinyyliasetaattikopolymeerihartsi.

Jäykät PVC:n läpinäkyvät pakkauskalvot muodostetaan yleensä käyttämällä vaakasuuntaista ekstruusio{0}}ylöspuhallusmuovausmenetelmää. Tärkeimmät käyttöolosuhteet ovat seuraavat:

Annostelu ja vaivaaminen: Punnitse materiaalit koostumuksen mukaan, lisää ne{0}}nopeaan vaivauskoneeseen ja vaivaa 5–8 minuuttia noin 102 asteen lämpötilassa. Vaivaamisen jälkeen siirrä materiaali matalanopeuksiseen-vaivauskoneeseen, jotta se jäähtyy 40–50 asteeseen.

Ekstruusiopuhallusmuovaus: Jauhepuhallusmuovaus on samanlainen kuin perinteinen rakeiden puhallusmuovaus. Suulakepuristimen lämpötila on 160-180 astetta, suuttimen sovittimen lämpötila on 180-190 astetta ja suulakkeen lämpötila on 190-210 astetta. Kalvon puhallussuhde on 2–3 ja vetonopeus 10–30 m/min.