Чому відбувається руйнування розплаву під час екструзії ПЕ-плівки?

Руйнування розплаву є одним із найпоширеніших дефектів поверхні при екструзії поліетиленової (ПЕ) плівки, особливо при високошвидкісній обробці LLDPE, HDPE та mLLDPE.

Зазвичай це виглядає так:

• Текстура поверхні, подібна до шкіри акули

• Шорсткий або нерівномірний вигляд плівки

• Нестабільність потоку на виході з матриці

• Втрата оптичної чіткості

Першопричина

Руйнування розплаву спричинене нестабільністю міжфазного потоку, коли розплав полімеру проходить через фільєру під високим напруженням зсуву.

Коли напруга зсуву перевищує критичний поріг:

• Розплав полімеру не може підтримувати плавний потік

• На стінці матриці відбувається стрижнево-ковзаюча поведінка

• Поверхневий шар періодично тріскається

Це стає серйознішим за таких обставин:

• Екструзія на високій швидкості лінії

• Вузькі зазори між штампами

• Високомолекулярні смоли

• Марки ПЕ на основі металоцену

Чому використовуються традиційні фторполімерні PPA

Протягом десятиліть полімерні технологічні добавки (ППК) на основі фторполімерів використовувалися для вирішення проблем руйнування розплаву під час екструзії ПЕ-плівки.

Вони працюють за принципом:

• Міграція на поверхню штампа

• Формування фторованого покриття з низькою поверхневою енергією

• Зменшення тертя розплавленої матриці

• Уможливлення ковзання стіни

Це допомагає стабілізувати плинність розплаву та усунути дефекти, схожі на акулячу шкіру.

Однак, посилення регуляторного тиску на речовини, пов'язані з PFAS, змінює підхід переробників до цього рішення.

Чому виробники шукають рішення без фторполімерів

Відхід від фторполімерних ППА зумовлений:

Регуляторний тиск

• Пропозиції щодо обмеження PFAS згідно з вимогами ЄС REACH

• Вимоги до звітності Агентства з охорони навколишнього середовища США, TSCA та PFAS

• Глобальні ініціативи з моніторингу PFAS

Вимоги до OEM та бренду

• Вимоги до упаковки без ПФАС

• Аудит відповідності вимогам сталого розвитку

• Цілі циркулярної економіки

Технічні та операційні проблеми

• Залишкове забруднення фторполімерами в потоках переробки

• Ризики кваліфікації експорту

• Невизначеність ланцюга поставок

В результаті, переробники активно шукають:

Як усунути розплавне руйнування без фторполімерів

Чи можна усунути руйнування розплаву без фторполімерів?

Так.

Більшість виробників полімерних добавок випустили на ринок допоміжні речовини для обробки без перфторвуглецевих фарбувальних олій (PFAS), що пропонує альтернативний підхід, який не залежить від фторованих поверхневих покриттів.

Замість створення постійної фторполімерної плівки, ці системи працюють за рахунок динамічного контролю міжфазного змащення.

Як допоміжні засоби для обробки без PFAS усувають руйнування розплаву

Безперфторвуглецеві кислоти (PPA) (особливо системи на основі силікону) зменшують руйнування розплаву за допомогою іншого механізму:

1. Стабілізація міжфазного ковзання

Вони модифікують взаємодію між розплавом полімеру та поверхнею матриці, зменшуючи стрижнево-ковзаючу нестабільність.

2. Зменшення коливань напруги зсуву

Згладжуючи поведінку потоку на молекулярному рівні, вони мінімізують раптові зміни напруги на виході з матриці.

3. Формування динамічного шару змащення

На межі розділу утворюється саморегульований молекулярний шар, який безперервно стабілізує умови екструзії.

4. Покращена однорідність потоку розплаву

Розплав полімеру підтримує більш стабільний профіль швидкості по всій фільєрі.

Безкремнієві поліфеноли (PPA) без PFAS для усунення розтріскування розплаву

SILIKE SILIMER Технологічні добавки без PFASрозроблені спеціально для систем екструзії поліолефінів, які вимагають стабільності високої швидкості та високої якості поверхні під час виробництва плівки.

Вони розроблені як фторполімерні альтернативи PPA для:

• Екструзія плівки LLDPE

• Обробка плівки HDPE

• Високошвидкісні лінії для видувної плівки mLLDPE

Як працює SILIMER PFAS-Free технологічна допоміжна речовина, що є альтернативою технології фторполімерних PPA

Переваги серії SILIKE SILIMER: альтернативні рішення для екструзії поліетиленової плівки без PFAS та фтору

При застосуванні у системах виробництва поліетиленової плівки, допоміжні речовини для обробки без перфторвуглецевих олій серії SILIKE SILIMER можуть допомогти:

♦ Усунення розплавлених тріщин та дефектів типу «акуляча шкіра»

♦ Покращує гладкість поверхні та підтримує оптичну чіткість

♦ Зменшення тиску екструзії

♦ Підвищення стабільності пропускної здатності

♦ Зменшення наростання штампу та часу простою

♦ Підтримувати стабільну продуктивність на високих швидкостях лінії

Де PPA без PFAS є найефективнішими

Вони широко використовуються в:

Екструзія плівки методом видування

• Плівки LLDPE та mLLDPE
• Високошвидкісне виробництво тонких плівок
• Застосування пакувальної плівки

Екструзія литої плівки

• Оптичні та пакувальні плівки
• Багатошарові структури

Системи плівки HDPE

• Промислові плівки
• Міцна упаковка, що заповнює форму та запечатує (FFS)

Переробка переробленого поліолефіну

• Стабілізація нестабільної поведінки розплаву

Як оптимізувати усунення розтріскування розплаву без фторполімерів

Для досягнення найкращих результатів процесори зазвичай дотримуються такого підходу:

Крок 1: Визначення базових умов

• Записуйте поточний тиск, вихідний тиск та рівень дефектів

Крок 2: Впровадження PPA без PFAS

• Додавайте у рекомендованому низькому дозуванні
• Забезпечити належне диспергування на стадії маткової суміші або компаундування

Крок 3: Стабілізація поведінки на межі поверхні

• Дозволити системі досягти стаціонарного балансу мастила

Крок 4: Оптимізація параметрів обробки

• Налаштуйте температурний профіль
• Точне налаштування швидкості лінії та швидкості шнека

Крок 5: Перевірте якість плівки

• Перевірте гладкість поверхні
• Контроль стабільності помутніння та блиску
• Оцінити довгострокову стабільність

Порівняння ППА без ПФАС та фторполімерів у контролі руйнування розплаву

Практичні рішення для стабільної, високошвидкісної обробки поліетиленової плівки

Порівняння фактичних даних: безфторний PPA серії SILIKE SILIMER проти допоміжної речовини для обробки без PFAS

Часті запитання

Чи можна повністю усунути руйнування розплаву без фторполімерів?

Так. За умови належної оптимізації поліетиленові плівки (ППА) без перфторвуглецевих кисню (ПФАС) серії SILIKE SILIMER можуть повністю усунути руйнування розплаву в більшості систем екструзії ПЕ-плівки.

Чи впливають PPA без PFAS на прозорість або блиск плівки?

Відсутність значного негативного впливу при застосуванні в рекомендованих дозах.

Чи підходять розчини без фтору для високошвидкісної екструзії?

Так. Полімерні технологічні добавки серії SILIKE SILIMER без PFAS розроблені для умов високого зсуву та високої продуктивності.

Чи можна використовувати ППА без ПФАС з переробленим ПЕ?

Так. ППА серії SILIKE SILIMER без PFAS можуть покращити стабільність при переробці перероблених поліолефінів.

Висновок

Руйнування розплаву при екструзії ПЕ-плівки є, по суті, проблемою нестабільності потоку, спричиненою міжфазним тертям на поверхні матриці.

Хоча фторполімерні ППА історично використовувалися для вирішення цієї проблеми,Допоміжні речовини для обробки без ПФАСтепер пропонують життєздатну та дедалі більш бажану альтернативу.

Рішення без PFAS, такі як технологія SILIKE SILIMERувімкнути:

♦ Стабільна високошвидкісна екструзія

♦ Плівкові поверхні без дефектів

♦ Зменшення наростання штампа

♦ Готовність до дотримання нормативних вимог

♦ Системи обробки без фтору

Дізнайтеся більше про те, як усунути руйнування розплаву під час екструзії поліетиленової плівки без фторполімерів, або замовте зразок поліетиленових полістиролових смол серії SILIMER без PFAS:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com