उफान फिल्म एक्सट्रूडर में एलडीपीई बनाम एचडीपीई: कौन सा सामग्री बेहतर है?

प्रसंस्करण व्यवहार में उड़ाए गए फिल्म एक्सट्रूडर : एक्सट्रूजन के दौरान पिघला प्रवाह, बुलबुले की स्थिरता, और स्क्रू डिजाइन के प्रभाव

पिघला श्यानता, तापमान संवेदनशीलता, और एक्सट्रूजन के दौरान अपरूपण प्रतिक्रिया

180 से 230 डिग्री सेल्सियस के उन मानक तापमान पर ब्लोन फिल्म एक्सट्रूज़न की बात आने पर, LDPE, HDPE की तुलना में बेहतर प्रवाहित होता है क्योंकि इसकी गलन श्यानता कम होती है। इसका अर्थ है कि सामग्री सिस्टम के माध्यम से अधिक सुचारु रूप से चलती है और मोटर्स पर कम दबाव डालती है। इसके अतिरिक्त, LDPE में अत्यंत उपयोगी अपरूपण-पतला (शीयर-थिनिंग) गुण दिखाई देता है जो डाई क्षेत्र में उच्च अपरूपण प्रतिबल के दौरान प्रसंस्करण को आसान बनाता है। दूसरी ओर, HDPE का गलन प्रवाह सूचकांक लगभग 20 ग्राम प्रति 10 मिनट के आसपास होता है, जो LDPE के 1 ग्राम प्रति 10 मिनट से कम की तुलना में बहुत अधिक है। इसका मूल रूप से अर्थ है कि गलित अवस्था में HDPE अधिक कठोर होता है, इसलिए इसमें अधिक शक्तिशाली ड्राइव्स और सावधानीपूर्वक तापमान प्रबंधन की आवश्यकता होती है। एक बार 210 डिग्री सेल्सियस से आगे बढ़ने पर, HDPE तेजी से जटिल हो जाता है। तापीय अपघटन एक गंभीर समस्या बन जाती है, जिसीलिए बैरल और डाई के तापमान को स्थिर रखना सामग्री की गुणवत्ता को ऑक्सीकरण या जेल बनने जैसी समस्याओं से बचाने के लिए बहुत महत्वपूर्ण होता है।

फ्रॉस्ट लाइन नियंत्रण और बुलबुले की स्थिरता: एलडीपीई अधिक परिचालन सीमा क्यों प्रदान करता है

LDPE के धीमे क्रिस्टलीकरण के कारण ऑपरेटरों को फ्रॉस्ट लाइन की ऊंचाई समायोजित करते समय अधिक गुंजाइश मिलती है, जो बुलबुले को स्थिर रखने और उत्पादन के दौरान समान मोटाई बनाए रखने के लिए वास्तव में महत्वपूर्ण है। चूंकि LDPE ठोस होने में अधिक समय लेता है, इसलिए यह ड्रॉ रेजोनेंस या बुलबुले के ढहने जैसी समस्याओं के बिना लगभग 15% की ठंडक दर में परिवर्तन को संभाल सकता है। हालांकि HDPE अलग तरीके से काम करता है। यह बहुत तेजी से ठोस हो जाता है, इसलिए छोटे बदलावों का बहुत अधिक महत्व होता है। एयर रिंग की सेटिंग्स या चिल रोल के तापमान में केवल 8% का बदलाव भी पूरी प्रक्रिया को बाधित कर सकता है। इन अंतरों के वाणिज्यिक उत्पादन पर वास्तविक परिणाम होते हैं। जब HDPE प्रसंस्करण के दौरान फ्रॉस्ट लाइन अप्रत्याशित रूप से स्थानांतरित होती है, तो मोटाई में भिन्नता 12% से अधिक बढ़ सकती है। LDPE गेज नियंत्रण में बहुत अधिक स्थिर रहता है, जो पतली कृषि फिल्मों के लिए बिल्कुल आवश्यक समान प्रकाश संचरण और उचित यांत्रिक गुणों के लिए सब कुछ बदल देता है।

HDPE की पिघलने की ताकत का विरोधाभास: जब उच्च ताकत संशोधित स्क्रू ज्यामिति की मांग करती है

ठोस अवस्था में HDPE की तन्य शक्ति बहुत अच्छी होती है, लेकिन जब ब्लोन फिल्म एक्सट्रूज़न के लिए इसे पिघलाया जाता है, तो इसकी कम लोच के कारण बुलबुले की स्थिरता के साथ तरह-तरह की समस्याएं होती हैं। झूलने की समस्या होती है, उस परेशान करने वाली गर्दन-में प्रभाव होता है, और कभी-कभी बुलबुले समय से पहले ही फट जाते हैं। इन समस्याओं को दूर करने के लिए, निर्माताओं को अपने एक्सट्रूडर स्क्रू डिज़ाइन पर बहुत ध्यान देने की आवश्यकता होती है। अधिकांश संयंत्र HDPE प्रसंस्करण के लिए विशेष रूप से बने उन खाँचेदार फीड बैरल के साथ लगभग 3:1 के संपीड़न अनुपात वाले बैरियर स्क्रू का उपयोग करते हैं। ये सेटअप वास्तव में मदद करते हैं, पिघलने की दक्षता में वृद्धि करते हैं और पिघले मिश्रण में समांगता में लगभग 40% का सुधार करते हैं। वे दबाव को भी स्थिर रखते हैं ताकि उत्पादन अप्रत्याशित रूप से न बढ़े। यदि कंपनियां इन संशोधनों को छोड़ देती हैं, तो उन्हें विफल बुलबुलों के कारण बड़ी मात्रा में अपशिष्ट सामग्री के साथ निपटना पड़ता है। कुछ मामलों में अपशिष्ट दर लगभग 30% तक पहुंच सकती है। इसलिए सही स्क्रू चुनना केवल एक वांछनीय बात नहीं है, बल्कि गुणवत्तापूर्ण HDPE फिल्मों का उत्पादन करने और कच्चे माल की बहुत अधिक बर्बादी रोकने के लिए यह पूरी तरह से आवश्यक है।

यांत्रिक और क्रियात्मक फिल्म गुण: घनत्व और क्रिस्टलीकरण कैसे उपयोग-उपयोग प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं

LDPE और HDPE ग्रेड में घनत्व–क्रिस्टलीकरण–लचीलापन संबंध

LDPE में लंबी श्रृंखला शाखाएँ क्रिस्टल निर्माण में बाधा डालती हैं, जिससे कई अव्यवस्थित क्षेत्र बनते हैं जो इसे काफी हद तक फैलाने (लगभग 500 से 700 प्रतिशत) और झटकों को अच्छी तरह से अवशोषित करने की अनुमति देते हैं। HDPE में सीधी श्रृंखला की संरचना होती है जो अणुओं को निकटता से संरेखित होने की अनुमति देती है, जिससे यह समग्र रूप से मजबूत तो होता है, लेकिन टूटने से पहले खिंचाव के मामले में इतना अच्छा नहीं होता (आमतौर पर केवल लगभग 10 से 120 प्रतिशत तक लंबाई में वृद्धि)। इन विभिन्न विशेषताओं के कारण, उनका उपयोग ब्लोन फिल्म एक्सट्रूज़न में अलग-अलग उद्देश्यों के लिए होता है। LDPE स्ट्रेच व्रैप और उन फॉर्म फिल सील पैकेज में हर जगह पाया जाता है क्योंकि इसे जिस भी आकार के चारों ओर लपेटा जाता है उसके अनुरूप ढलने की आवश्यकता होती है, जबकि तनाव के तहत भी अपना आकार बनाए रखना होता है। दूसरी ओर, HDPE का उपयोग लॉन्ड्री डिटर्जेंट के कंटेनर और भारी उद्योग लाइनर जैसी चीजों में होता है जहां सामग्री को चीजों से भरे होने पर भी अपना आकार बनाए रखने की आवश्यकता होती है।

पैकेजिंग फिल्मों में तन्य शक्ति, छेदन प्रतिरोध और कठोरता में आपसी समझौता

क्रिस्टलीयता की मात्रा मूल रूप से यह निर्धारित करती है कि इन सामग्रियों का उपयोग करने पर वे कैसा प्रदर्शन करती हैं। उच्च घनत्व पॉलिएथिलीन की संरचना में यह तंग क्रिस्टल संरचना होती है, जो इसे निम्न घनत्व पॉलिएथिलीन की तुलना में लगभग चार गुना अधिक तन्य ताकत प्रदान करती है (लगभग 30-40 MPa की तुलना में केवल 8-20 MPa)। और यह पैकेजिंग के अंदर तीखी वस्तुओं के संपर्क में आने पर भी छेदन के लिए बहुत बेहतर प्रतिरोध प्रदान करती है। दूसरी ओर, LDPE में अधिक अक्रिस्टलीय क्षेत्र होते हैं, जहाँ पॉलिमर श्रृंखलाएँ प्रभाव के दौरान एक दूसरे के साथ फिसल सकती हैं। इसका वास्तविक अर्थ यह है कि LDPE HDPE की तुलना में झटकों को बेहतर ढंग से संभालता है, जिसमें प्रभाव प्रतिरोध HDPE की तुलना में लगभग दोगुना होता है। इसीलिए LDPE का उपयोग उन मजबूत शिपिंग बैग में बहुतायत में किया जाता है जिन्हें परिवहन के दौरान इधर-उधर फेंका जाता है। इस बीच, HDPE पर्याप्त कठोर बना रहता है ताकि रासायनिक ड्रम बाहर की ओर फूले नहीं, और समय के साथ आंतरिक दबाव बढ़ने पर भी अच्छी सील बनाए रखता है। इन प्लास्टिक्स के बीच चयन करते समय, निर्माताओं को यह सोचना चाहिए कि उनके उत्पाद को सबसे अधिक किस प्रकार के तनाव का सामना करना पड़ेगा – चाहे वह खिंचाव बल हो, अचानक प्रभाव हो, या लंबे समय तक धीमे विरूपण की स्थिति हो।

अनुप्रयोग-अनुकूलित सामग्री चयन: वास्तविक दुनिया के ब्लोन फिल्म एक्सट्रूडर आउटपुट के साथ LDPE या HDPE को संरेखित करना

कृषि फिल्मों में LDPE प्रभुत्व: ग्रीनहाउस अनुप्रयोगों के लिए स्पष्टता, लचीलापन और सील अखंडता

कम घनत्व पॉलीएथिलीन (LDPE) ग्रीनहाउस के आवरण और कृषि मल्च फिल्मों के लिए अब भी प्रचलित सामग्री बना हुआ है क्योंकि यह कई महत्वपूर्ण गुणों को जोड़ता है जो एक साथ अच्छी तरह से काम करते हैं। ASTM D1238 मानकों के अनुसार MFI सीमा 0.2 से 2.0 ग्राम प्रति 10 मिनट होने के कारण LDPE निर्माताओं को एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं के दौरान पिघलने की चपेट से बचाते हुए केवल 0.02 मिमी मोटाई तक की पतली फिल्में बनाने में सक्षम बनाता है। इससे ऐसी फिल्में बनती हैं जो उपलब्ध प्रकाश का 90% से अधिक संचारित करती हैं, जबकि अच्छी स्पष्टता नियंत्रण बनाए रखती हैं, जिससे पौधों को सूर्य के प्रकाश तक अधिकतम पहुँच मिलती है और वे बेहतर ढंग से बढ़ते हैं। इसके अतिरिक्त, LDPE उच्च लचीलापन प्रदान करता है और अपेक्षाकृत कम तापमान, 110 से 125 डिग्री सेल्सियस के बीच, पर सील किया जा सकता है। ये गुण यह सुनिश्चित करते हैं कि अलग-अलग मौसमी स्थितियों और भौतिक तनाव के तहत भी सीम (जोड़) बरकरार रहे, जिससे मजबूत हवाओं के अधीन ग्रीनहाउस को ढकने या मिट्टी की नमी बनाए रखने वाली मल्च फिल्म बनाने के लिए LDPE आदर्श बन जाता है। ये सभी लाभ LDPE अणुओं की अंतर्निहित संरचना से उत्पन्न होते हैं और व्यावसायिक उत्पादन सेटिंग्स में बार-बार सिद्ध हुए हैं, जहाँ उचित प्रसंस्करण तकनीकें सामग्री के प्रवाह गुणों के साथ मेल खाती हैं।

औद्योगिक लाइनर और भारी-क्षमता बैग में एचडीपीई के लाभ: कठोरता, रासायनिक प्रतिरोधकता और भार-वहन क्षमता

उच्च घनत्व पॉलिएथिलीन औद्योगिक परिस्थितियों में वास्तव में खड़ा होता है जहां चीजों को अपने आकार को बनाए रखने और कठोर वातावरण का सामना करने की आवश्यकता होती है। इस सामग्री में लगभग 70 से 80 प्रतिशत क्रिस्टलीयता होती है जो इसे 30 MPa से अधिक की उत्कृष्ट तन्य शक्ति प्रदान करती है। इसका अर्थ है कि HDPE लाइनर और बोरियां समय के साथ झुकाव या आकार बदले बिना लगभग 50 किलोग्राम भार को आसानी से सहन कर सकते हैं। HDPE को इतना विशेष बनाता है कि इसके अणु लंबी श्रृंखलाओं में कसकर एक साथ पैक होते हैं। यह संरचना इसे विलायकों, अम्लों और क्षारों सहित सभी प्रकार के रसायनों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी बनाती है। ASTM D543 मानकों के अनुसार परीक्षणों ने इस प्रतिरोध की पुष्टि की है, जिसकी व्याख्या यह है कि निर्माता रासायनिक भंडारण टैंकों को लाइनिंग करने और खतरनाक सामग्री के पैकेजिंग के लिए HDPE को प्राथमिकता क्यों देते हैं। उचित बैरियर स्क्रू और नियंत्रित एयर रिंग्स के साथ फूंके गए फिल्म एक्सट्रूज़न उपकरण का उपयोग करके बनाए जाने पर, HDPE 0.05 से 0.2 मिलीमीटर मोटाई की फिल्म बनाता है जिसकी मोटाई पूरे क्षेत्र में सुसंगत रहती है। ये फिल्में तनाव के बावजूद स्थिर रहती हैं और खुरदुरी सतहों या तीखी वस्तुओं से आसानी से फटती नहीं हैं, जिससे वे निर्माण बैरियर और बड़े आयतन वाले परिवहन कंटेनरों के लिए आदर्श बन जाते हैं।