LDPE срещу HDPE в екструдьори за издухан филм: Кой материал е по-добър?

Поведение при преработка в Машини за производство на фолио чрез екструзия : Вискозитет на разтопа, устойчивост на мехурчето и последствия за дизайна на винта

Вискозитет на разтопа, чувствителност към температура и отговор при срязване по време на екструзия

Когато става въпрос за екструзия на продупчен филм при стандартни температури между 180 и 230 градуса по Целзий, LDPE просто тече по-добре от HDPE, защото има по-ниска вискозност на топенето. Това означава, че материалът се движи по-гладко през системата и поставя по-малко напрежение върху двигателите. Плюс това, LDPE показва това наистина полезно свойство за разреждане на рязане, което улеснява нещата по време на обработката, когато има високо напрежение на рязане в зоната на изработката. От друга страна, HDPE има много по-висок индекс на разтопяване около 20 грама на 10 минути в сравнение с LDPE с по-малко от 1 грам на 10 минути. Това означава, че HDPE е по-твърд, когато се стопи, така че изисква по-мощни задвижвания и внимателно управление на температурата. След като преминем 210 градуса по Целзий, HDPE става трудно бързо. Термичната деградация става сериозен проблем, затова поддържането на тези температури на бъчвите и на матрицата стабилни е толкова важно за предотвратяване на проблеми като образуване на гелове или окисляване, което нарушава качеството на материала.

Контрол на линията на замръзване и стабилност на мехурите: Защо LDPE осигурява по-голям експлоатационен диапазон

По-бавната кристализация на ЛДРЕ дава на операторите повече възможности при настройване на височината на ледената линия, което е от решаващо значение за стабилността на мехурчетата и поддържането на еднородна дебелина по време на производството. Тъй като ЛДРЕ се затвърдява по-бавно, той може да поеме промяна от около 15% в скоростите на охлаждане, без да причинява проблеми като резонанс при изтегляне или спукване на мехурчето. Високоплътният полиетилен (ВДРЕ) обаче работи по различен начин. Той се затвърдява много по-бързо, така че дори малки промени имат много по-голямо значение. Дори 8% промяна в настройките на въздушния пръстен или температурите на охлаждащите валцове може да наруши целия процес. Тези разлики имат реални последици за това, което се произвежда комерсиално. Когато ледените линии се местят непредсказуемо по време на обработката на ВДРЕ, вариациите в дебелината могат да надвишат 12%. ЛДРЕ запазва значително по-добра последователност в контрола на дебелината, което прави голяма разлика при производството на тънки филми за земеделие, където еднаквата светопропускливост и подходящите механични свойства са абсолютно необходими.

Парадоксът на разтопената якост на HDPE: Когато по-високата якост изисква модифицирана геометрия на винта

HDPE притежава отлична якост на опън в твърдо състояние, но когато се разтопи за екструзия чрез напъване, ниската му еластичност причинява различни проблеми с устойчивостта на мехурчетата. Настъпва провисване, появява се досадният ефект на стесняване отгоре и понякога мехурчетата просто експлодират по-рано от предвиденото. За отстраняване на тези проблеми производителите трябва да обърнат особено внимание на конструкцията на винта на екструдера. Повечето цехове използват бариерни винтове с коефициент на компресия около 3:1, комбинирани с гофирани хопьори, специално проектирани за обработка на HDPE. Такива конфигурации доста помагат — повишават ефективността на топене и подобряват хомогенността на разтопената смес с около 40%, както и осигуряват стабилно налягане, за да не се получават непредвидени скокове в производството. Ако компаниите пропуснат тези модификации, те ще трябва да се справят с огромни количества отпадъчен материал от провалени мехурчета. Стойностите на отпадъците могат да достигнат почти 30% в някои случаи. Затова изборът на подходящ винт не е просто допълнителна удобна опция — напротив, той е абсолютно задължителен за всеки, който сериозно се занимава с производство на качествени HDPE филми, без да губи тонове суровини.

Механични и функционални свойства на филм: Как плътността и кристалинността определят експлоатационните характеристи

Връзката между плътност, кристалинност и еластичност при различните класове LDPE и HDPE

Дългата верига с разклонения в LDPE пречи на кристалообразуването, създавайки много аморфни области, които позволяват значително разтегляне (около 500 до 700 процента) и добре абсорбират удари. HDPE има права верига, която позволява на молекулите да се подредят плътно една до друга, като по този начин става по-силно като цяло, но не толкова подходящо за разтегляне преди скъсване (обикновено само около 10 до 120 процента удължение). Поради тези различни характеристики те се използват за различни цели при екструзията на напълвани филми. LDPE се среща навсякъде в стрейч фолиите и опаковките тип form-fill-seal, тъй като трябва да се оформя според формата на обекта, който увива, и при това да издържа на механични натоварвания. От друга страна, HDPE намира приложение в контейнери за прах за пране и тежки индустриални футеровки, където материалът трябва да запази формата си, дори когато е натоварен със съдържание.

Компромиси между якост на опън, устойчивост на пробиване и издръжливост в опаковъчните филми

Степента на кристалност по същество определя как се представят тези материали при употреба. Полиетиленът с висока плътност има тази плътна кристална структура, която му придава около четири пъти по-голяма якост на опън в сравнение с полиетилен с ниска плътност (около 30–40 MPa спрямо само 8–20 MPa). Освен това той е значително по-устойчив на пробождания, което е от голямо значение, когато в опаковката има остри предмети. От друга страна, LDPE съдържа повече аморфни области, в които полимерните вериги могат да се плъзгат една покрай друга при удар. Това всъщност означава, че LDPE понася удари по-добре от HDPE, като неговата устойчивост на удар е около два пъти по-висока в сравнение с HDPE. Затова LDPE често се използва за онези здрави пратки, които се хвърлят и тресат по време на транспортиране. Междувременно HDPE запазва достатъчна твърдост, за да предотвратява издуването на химически бъчви, и поддържа добри запечатвания, дори когато вътрешното налягане постепенно нараства с течение на времето. При избора между тези пластмаси производителите трябва да помислят какъв тип напрежение ще изпитва най-често тяхната продукция – дали растежни сили, внезапни удари или бавна деформация в продължение на дълги периоди.

Подбор на материал по приложение: Съгласуване на LDPE или HDPE с реалните изходи от екструдери за издухване на филми

Доминиране на LDPE в аграрни филми: Прозрачност, гъвкавост и цялостност на запечатването за парникови приложения

Полиетиленът с ниска плътност (LDPE) продължава да бъде предпочитаният материал за покриване на оранжерии и аграрни мулч филми, тъй като комбинира няколко важни свойства, които добре се допълват. При диапазон на индекса на разтопен поток (MFI) от 0,2 до 2,0 грама на 10 минути според стандарта ASTM D1238, LDPE позволява на производителите да изготвят тънки филми с дебелина само 0,02 мм, без да се наблюдава разрушаване на разтопения поток по време на процесите на екструзия. Това води до филми, които пропускат над 90% от наличната светлина, като запазват добра яснота, което помага на растенията да растат по-добре, като максимизира достъпа им до слънчева светлина. Освен това LDPE предлага висока гъвкавост и може да се запечатва при сравнително ниски температури между 110 и 125 градуса по Целзий. Тези характеристики гарантират, че шевовете остават цели дори при различни метеорологични условия и механично напрежение, което прави LDPE идеален за покриване на оранжерии, изложени на силни ветрове, или за създаване на мулч филми, които задържат влагата в почвата. Всички тези предимства произлизат от вродената структура на LDPE молекулите и многократно са доказани в условията на търговско производство, където правилните технологични методи съответстват на реоложните характеристики на материала.

Предимства на HDPE в промишлените фолиа и тежкотоварни чували: огъноватост, устойчивост на химикали и носеща способност

Високоплътният полиетилен наистина се отличава в индустриални условия, където нещата трябва да запазят формата си и да издържат на сурови среди. Материалът има кристалинност от около 70 до 80 процента, което му придава впечатляваща якост на опън над 30 MPa. Това означава, че HDPE фолиите и чувалите лесно могат да поемат тегло от около 50 килограма, без да обтягат или да променят формата си с времето. Онова, което прави HDPE толкова специален, е начина, по който молекулите му се подреждат плътно в дълги вериги. Тази структура го прави високо устойчив към различни химикали, включително разтворители, киселини и алкали. Изпитвания според стандарта ASTM D543 потвърждават тази устойчивост, което обяснява защо производителите предпочитат HDPE за облицоване на резервоари за съхранение на химикали и опаковане на опасни материали. Когато се произвежда с оборудване за екструзия чрез издухване на филм с подходящи барьерни винтове и контролирани въздушни пръстени, HDPE създава филми с дебелина между 0,05 и 0,2 милиметра с последователна дебелина по цялата повърхност. Тези филми остават стабилни дори при натоварване и не се разкъсват лесно от груби повърхности или остри предмети, което ги прави идеални за строителни бариери и контейнери за транспортиране на големи обеми.