Bagaimana Cara Kerja Film Extrusi Blown?

Dari berbagai produk plastik modern, film plastik banyak digunakan dalam pengemasan makanan, pengemasan industri, penutup pertanian, alat medis, dan bidang lainnya. Terdapat berbagai cara dalam memproduksi film plastik, di antaranya blow molding merupakan proses penting dan banyak digunakan, serta umumnya digunakan untuk memproduksi produk film termoplastik seperti polietilena (PE) dan polipropilena (PP). Lalu, bagaimana prinsip kerja film blown ini? Apa saja karakteristik dari alur proses, struktur peralatan, dan parameter kontrolnya? Artikel ini akan secara sistematis menganalisis prinsip kerja dan proses teknis film blown untuk Anda.

1. Apa itu Film Ekstrusi Tiup ?

Blown film adalah film plastik yang dipanjangkan dan dibentuk dalam arah longitudinal maupun transversal dengan cara memanaskan plastik termoplastik hingga meleleh, memextrusi bahan tersebut menjadi film berbentuk tabung, kemudian mendinginkan dan meregangkannya sambil meniup bagian tengahnya. Blown film umumnya memiliki sifat mekanik yang baik, kemampuan penyegelan panas (heat sealing), serta daya tahan yang tinggi, sehingga menjadi salah satu metode produksi film yang paling umum digunakan.

2. prinsip kerja

Inti dari proses blown film adalah proses kontinu ekstrusi-peniupan-pendinginan-traksi-penggulungan, yang bergantung pada kontrol presisi peralatan dan perilaku termoplastik bahan baku.
Secara singkat, prinsip dasar kerjanya adalah sebagai berikut:

• Bahan baku plastik (seperti butiran PE) dipanaskan dan dilelehkan melalui ekstruder;
• Plastik leleh diekstrusi melalui kepala cetak (die head) untuk membentuk tabung lelehan (melt embryo);
• Udara bertekanan diinjeksikan ke tengah tabung tersebut untuk meniupnya menjadi gelembung film;
• Pada saat yang sama, cincin udara digunakan untuk mendinginkan secara eksternal sehingga gelembung film mengeras;
• Gelembung film diregangkan, diratakan, dan digulung melalui roller traksi.
• Proses ini tidak hanya mencapai pem bentukan, tetapi juga mengontrol ketebalan, lebar, transparansi, dan sifat mekanik film secara bersamaan.

3. Mekanika Proses Ekstrusi Blown Film

3.1 Peleburan Polimer untuk Pembentukan Film

Pelet polimer masuk ke dalam barel ekstruder di mana sekrup berputar dan pemanas barel mencairkan resin termoplastik pada suhu 160-260°C. Memertahankan gradien suhu dalam kisaran ±5°C memastikan integritas molekuler pada berbagai material seperti polietilena, polipropilena, atau nilon.

3.2 Pembentukan Gelembung Melalui Inflasi Udara

Injeksi udara melalui orifice tengah pada die mengubah tabung polimer menjadi gelembung terkendali. Cincin udara yang diposisikan secara strategis mendinginkan struktur tersebut, sementara tekanan internal mengatur diameter gelembung, menentukan sifat film pada struktur hingga 40 lapisan.

3.3 Dinamika Aliran Material di dalam Die

Distributor spiral mandrel menyeimbangkan kecepatan aliran polimer di sepanjang keliling die 360°, mencegah garis las (weld lines) dan variasi ketebalan (toleransi ±5%). Geometri die modern dioptimalkan menggunakan dinamika fluida komputasi untuk resin seperti LLDPE.

3.4 Parameter Kontrol Proses

Sistem umpan balik otomatis menyesuaikan laju ekstrusi dengan ketelitian 0,2% untuk mempertahankan stabilitas gelembung selama pergantian produksi.

4. Prinsip Desain Sistem Cincin Udara

Cincin udara memberikan pendinginan eksternal utama melalui aliran udara yang diarahkan secara presisi. Sistem modern dilengkapi dengan beberapa ruang pendingin yang mengelola stratifikasi suhu, menjaga pendinginan permukaan yang konsisten yang sangat penting untuk produksi berkecepatan tinggi.

4.1 Mekanisme Pendinginan Gelembung Internal

Sistem pendingin internal (Internal Bubble Cooling/IBC) mengalirkan udara dingin melalui inti gelembung, meningkatkan efisiensi pembuangan panas hingga dua kali lipat. Teknologi ini memungkinkan kecepatan ekstrusi lebih dari 30% lebih cepat dibandingkan sistem konvensional sekaligus mengurangi konsumsi energi.

4.2 Metode Kontrol Kristalisasi

Film polietilen memerlukan laju pendinginan di atas 40°C/menit untuk membatasi pertumbuhan kristal di bawah 15µm. Dalam struktur co-ekstrusi, zona pendinginan yang berbeda mengelola perkembangan kristal spesifik lapisan.

4.3 Mencapai Ketebalan yang Seragam

Deviasi suhu melebihi 5°C menghasilkan variasi ketebalan lebih dari 8%. Pemantauan inframerah secara real-time yang dikombinasikan dengan aktuator cincin udara otomatis menjaga toleransi ketebalan dalam kisaran ±3% sesuai standar industri.

5. Aplikasi Industri

5.1 Inovasi Kemasan

Film ekstrusi tiup mendominasi pengemasan fleksibel berkat kinerjanya yang serbaguna. Aplikasi untuk makanan memanfaatkan sifat penghalang (barier) yang unggul, sedangkan pengemasan medis menggunakan film yang dapat disterilkan untuk kantong infus dan bungkus alat bedah.

5.2 Penggunaan di Bidang Pertanian dan Industri

Pertanian mengandalkan film tiup khusus seperti penutup rumah kaca dan mulsa yang distabilkan terhadap sinar UV. Aplikasi industri mencakup penghalang uap untuk konstruksi dan karung berat untuk perlindungan pengiriman.

FAQ

1. Apa itu film ekstrusi tiup?

Ekstrusi film blown adalah proses yang melibatkan peleburan resin polimer dan mengekstrusinya melalui die berbentuk lingkaran untuk membentuk film tabung kontinu yang kemudian dihembuskan menjadi gelembung dengan udara.

2. Material apa saja yang umum digunakan dalam film ekstrusi tiup?

Bahan umum meliputi Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), dan PVC, masing-masing menawarkan sifat-sifat berbeda yang cocok untuk berbagai aplikasi.

3. Apa saja aplikasi dari film tiup?

Aplikasinya mencakup kemasan fleksibel, film pertanian, hingga pembungkus industri dan kemasan medis.

4. Apa keuntungan menggunakan film tiup dibandingkan ekstrusi film cor?

Film blown pada umumnya menawarkan kekuatan tarik dan ketahanan terhadap tusukan yang lebih baik, sementara film cast dikenal karena tingkat kejernihan yang lebih tinggi dan efisiensi produksi yang lebih baik.