LDPE vs HDPE a fóliázó extruderekben: melyik anyag a jobb?

A feldolgozási viselkedés Fújt fóliacsatornák : Olvadási áramlás, buborék stabilitás és csavartervezési következmények

Az extrudálás során a olvadás viszkozitása, a hőmérsékletre való érzékenység és a vágási reakció

Amikor standard 180 és 230 °C közötti hőmérsékleten fújt fóliát extrudálunk, az LDPE jobban folyik, mint az HDPE, mivel alacsonyabb az olvadási viszkozitása. Ez azt jelenti, hogy az anyag simábban halad át a rendszeren, és kisebb terhelést jelent a motoroknak. Emellett az LDPE kiválóan hasznos nyírási vékonyodási tulajdonságot mutat, ami megkönnyíti a feldolgozást, amikor a szárban magas nyírási feszültség lép fel. Másrészről, az HDPE olvadási indexe mintegy 20 gramm 10 percenként, szemben az LDPE kevesebb, mint 1 gramm 10 percenkénti értékével. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy az olvadt állapotban az HDPE merevebb, így erősebb hajtásokat és gondos hőmérséklet-szabályozást igényel. Amint túljutunk 210 °C-on, az HDPE gyorsan bonyolulttá válik. A hőfokozódás komoly problémává válik, ezért különösen fontos a henger és a szár hőmérsékletének stabilitása, hogy megelőzzük a gélek képződését vagy az oxidációt, amely lerontja az anyag minőségét.

Fagycsík-ellenőrzés és buborékstabilitás: Miért nyújt a LDPE nagyobb működési szélességet

Az LDPE lassabb kristályosulása nagyobb teret biztosít a fagycsatorna-magasság beállításához, ami nagyon fontos a buborékok stabil tartásához és a gyártás során a vastagság egységes fenntartásához. Mivel az LDPE hosszabb ideig tart megszilárdulni, a hűtési sebesség 15%-os változása nélkül problémákat okozhat, mint például a vonó rezonancia vagy a buborék összeomlása. A HDPE máshogy működik. Sokkal gyorsabban keményedik, így a kis változtatások sokkal fontosabbak. Még egy 8%-os változás a légkörbeállításban vagy a hűtőhőmérsékletben is megzavarhatja az egész folyamatot. Ezek a különbségek valós következményekkel járnak a kereskedelmi forgalomban előállított termékekre. A HDPE-feldolgozás során a fagycsíkok kiszámíthatatlanul mozogva a vastagsági változások 12%-ot is meghaladhatnak. Az LDPE sokkal következetesebb a méretszabályozásban, ami minden különbséget tesz a vékony mezőgazdasági fóliák esetében, ahol a következetes fényátvitel és a megfelelő mechanikai tulajdonságok feltétlenül szükségesek.

A HDPE olvadási szilárdsága paradoxonja: amikor a magasabb szilárdság módosított csavargeometriát igényel

A HDPE-nek nagy a húzóerőssége, ha szilárd formában van, de ha megolvad a fúvott film extrudálásához, az alacsony rugalmassága mindenféle problémát okoz a buborék stabilitásával. Elcsúszik a nyak, és néha a buborékok még előbb robbannak fel, mint kellene. A problémák megoldása érdekében a gyártóknak nagyon figyelniük kell a szélsőzővágójuk csavarának kialakítására. A legtöbb üzem olyan gátvágóval rendelkezik, amelynek tömörítési aránya körülbelül 3:1, párosítva azokkal a speciális, dörzsölt takarmány hordókkal, amelyeket kifejezetten a HDPE feldolgozásra készítettek. Ezek a beállítások tényleg segítenek, növelve az olvadási hatékonyságot és jobb homogenitást elérve a olvadt keverékben, vagyis 40%-kal. A nyomást is stabilnak tartják, így a teljesítmény nem emelkedik váratlanul. Ha a vállalatok kihagyják ezeket a módosításokat, akkor hatalmas mennyiségű hulladékot kell kezelniük a meghibásodott buborékokból. A törmelék aránya bizonyos esetekben akár 30%-ig is emelkedhet. Tehát a megfelelő csavar kiválasztása nem csak valami szép dolog, de abszolút elengedhetetlen mindenkinek, aki komolyan gondolja a minőségi HDPE filmek gyártását anélkül, hogy rengeteg nyersanyagot pazarolna.

Mechanikai és funkcionális fóliatulajdonságok: Hogyan határozzák meg a sűrűség és kristályosság a felhasználási tulajdonságokat

A sűrűség–kristályosság–rugalmasság kapcsolata az LDPE és HDPE típusok között

Az LDPE hosszú lánc-ágasítása akadályozza a kristályképződéset, ami rengeteg amorf területet teremt, ami lehetővé teszi, hogy egy kicsit (körülbelül 500-700 százalékkal) kihúzódjon és elég jól felszívja a csapásokat. A HDPE-nek ilyen egyenes láncszerkezete van, amely lehetővé teszi a molekulák szoros összeállását, ami erősebbé teszi, de nem olyan jó a szétrepedéshez (általában csak 10-120%-os hosszabbítás). Ezek a különböző tulajdonságok miatt a fúvott film extrudálásban különböző célokra használják őket. Az LDPE mindenhol megtalálható a kiterjesztett csomagolásban, és ezek formájában kitölti a tömítőcsomagokat, mert meg kell felelnie annak a formának, amit körülölel, miközben még mindig ellenáll a stressznek. A HDPE viszont olyan dolgokban talál otthont, mint a mosószer tartályok és a nehéz ipari bélés, ahol az anyagnak meg kell őrizni a formáját, még akkor is, ha tele van cuccokkal.

A csomagolófóliókban a húzóerőt, a szúrásálló és a merevséget kiegyenlítő módszerek

A kristályosodás mértéke alapvetően meghatározza, hogy ezek az anyagok hogyan működnek, amikor felhasználják őket. A nagy sűrűségű polietilénnek ez a szoros kristályszerkezete körülbelül négyszer nagyobb húzószilárdságú, mint az alacsony sűrűségű polietilénnek (körülbelül 30-40 MPa, szemben 8-20 MPa-val). És sokkal jobban ellenáll a porhárításnak, ami nagyon fontos, ha éles tárgyakkal kell foglalkozni a csomagoláson belül. A másik oldalon az LDPE több amorf régiót tartalmaz, ahol a polimerláncok egymás mellett csúszhatnak a becsapódások során. Ez azt jelenti, hogy az LDPE jobban kezelje a sokkot, mint a HDPE, és a becsapódási ellenállása kétszerese annak, amit a HDPE-ben látunk. Ezért használják az LDPE-t olyan kemény csomagolási zacskókban, amiket a szállítás során dobnak. Eközben a HDPE elég merev marad ahhoz, hogy a vegyi hordók ne puffadjanak kifelé, és jó tömítéssel bír, még akkor is, ha idővel a nyomás felépül. A műanyagok közül választás közben a gyártóknak meg kell fontolniuk, hogy milyen stresszekkel néz majd szembe a termékeik leggyakrabban - legyen szó akár nyújtóerőkről, hirtelen ütközésekről, vagy lassú deformációról hosszabb időn keresztül.

Az alkalmazáshoz igazított anyagválasztás: az LDPE vagy HDPE igazítása a valós levegőbe fúvott film extrudátor kimenetelével

Az LDPE domináns szerepe a mezőgazdasági filmekben: tisztaság, rugalmasság és tömítés integritás üvegházhoz használt alkalmazásokhoz

Az alacsony sűrűségű polietilén (LDPE) továbbra is az első választás üvegházak és mezőgazdasági multhfóliák számára, mivel több fontos tulajdonságot kombinál, amelyek jól kiegészítik egymást. Az ASTM D1238 szabvány szerinti 0,2 és 2,0 gramm/10 perc közötti MFI-tartománnyal rendelkezik, ami lehetővé teszi a gyártók számára, hogy extrudálási folyamat során olvadásos törés nélkül olyan vékony fóliákat készítsenek, mint 0,02 mm. Ez eredményezi a fóliákat, amelyek a rendelkezésre álló fény több mint 90%-át átengedik, miközben jó átlátszóságot is biztosítanak, így segítve a növények jobb növekedését a napsütéshez való hozzáférés maximalizálásával. Emellett az LDPE nagyfokú hajlékonyságot kínál, és viszonylag alacsony hőmérsékleten, 110 és 125 °C között zárható. Ezek a jellemzők biztosítják, hogy a varratok akár erős szélnek vagy fizikai igénybevételnek is kitett körülmények között is sértetlenek maradjanak, így az LDPE ideális anyag az erős szelektől érintett üvegházak lefedésére, vagy a talajnedvességet megtartó multhfóliák készítésére. Mindezen előnyök az LDPE molekuláris szerkezetéből erednek, és számtalanszor bebizonyították már kereskedelmi gyártási környezetekben, ahol a megfelelő feldolgozási technikák illeszkednek az anyag áramlási jellemzőihez.

HDPE előnyei ipari béleletekben és teherbíró zsákokban: merevség, vegyiállóság és teherbíró képesség

A nagy sűrűségű polietilén különösen jól alkalmazható ipari környezetekben, ahol az anyagoknak meg kell őrizniük alakjukat, és ellenállóknak kell lenniük a nehéz körülményekkel szemben. Az anyagnak körülbelül 70–80 százalékos kristályossága van, amely több mint 30 MPa nyújtószilárdságot biztosít. Ez azt jelenti, hogy az HDPE-ből készült béleletek és zsákok könnyedén elbírnak körülbelül 50 kilogramm súlyt anélkül, hogy idővel meggörbülnének vagy elveszítenék alakjukat. Az HDPE-t különösen speciálissá teszi, hogy molekulái hosszú láncokban szorosan egymás mellé rendeződnek. Ez a szerkezet rendkívül ellenállóvá teszi számosféle vegyszerrel szemben, beleértve oldószereket, savakat és lúgokat is. Az ASTM D543 szabványnak megfelelő tesztek igazolták ezt az ellenállást, ami megmagyarázza, hogy miért részesítik előnyben az gyártók az HDPE-t vegyi anyagok tárolótartályainak bélelésére és veszélyes anyagok csomagolására. Ha fújt fóliázó berendezésekkel, megfelelő gátlócsavarokkal és szabályozott légyűrűkkel állítják elő, az HDPE 0,05 és 0,2 milliméter közötti vastagságú fóliákat hoz létre, melyek vastagsága egységesen állandó. Ezek a fóliák akkor is stabilak maradnak, ha terhelés éri őket, és nem szakadnak el könnyen durva felületektől vagy éles tárgyaktól, így ideálisak építési akadályokhoz és nagy térfogatú szállítótartályokhoz.