吹出フィルム押出機におけるLDPEとHDPE：どちらの材料が優れているか？

処理挙動における 吹込フィルム押出機 ：溶融流動、バブル安定性、およびスクリュー設計への影響

押出中の溶融粘度、温度感度、およびせん断応答

標準的な温度範囲である180～230℃でのフィルムブロー成形において、LDPEはHDPEよりも溶融粘度が低いため、よりスムーズに流動します。このため、材料が装置内を円滑に通過し、モーターへの負荷が軽減されます。また、LDPEはダイ部における高せん断応力下で処理が容易になる、有用なせん断薄化特性を示します。一方で、HDPEの溶融流動レートは約20g/10分とLDPEの1g/10分未満と比べてはるかに高く、溶融状態ではより硬くなるため、強力な駆動装置と細心の温度管理が必要になります。一旦210℃を超えると、HDPEは急激に扱いにくくなります。熱的劣化が深刻な問題となり、ゲルの発生や酸化による材料品質の低下を防ぐために、バレルおよびダイの温度を安定させて維持することが極めて重要です。

氷線制御とバブル安定性:LDPEがより大きな運用幅を提供する理由

LDPEは結晶化が遅いため、オペレーターがフロストラインの高さを調整する際の余裕が大きくなり、バブルの安定性や製造中の均一な厚みを維持する上で非常に重要です。LDPEは固化に時間がかかるため、引き伸ばし共鳴やバブルの崩壊といった問題を引き起こすことなく、冷却速度のおよそ15％の変化に対応できます。一方、HDPEは異なります。HDPEははるかに速く硬化するため、微小な変化の影響が非常に大きくなります。エアリングの設定やチルロール温度のわずか8％の変動でも、プロセス全体が乱れる可能性があります。これらの違いは商業生産において実際に大きな影響を及ぼします。HDPEの処理中にフロストラインが予測不能に変動すると、厚みのバラつきが12％以上増加することもあります。LDPEはゲージ制御においてはるかに一貫性があり、光透過率と適切な機械的特性が絶対に必要な薄型農業用フィルムにおいて、これが決定的な差となります。

HDPE の 溶解 耐久性 矛盾: より 強い 耐久性 に は 改変 さ れ た スクリュー 幾何学 が 必要 と なっ た 時

HDPEは固体状態では 強い拉伸強度がありますが 吹き込みフィルムで 溶け込むと 低弾性で泡の安定性に 問題を起こします 腹がすくくなり 腹がすくくなり 泡が爆発するのもあります これらの問題を解決するために,製造者は,エクストルーダー螺栓の設計に注意を払わなければなりません. ほとんどの工場は 3 分の1の圧縮比を持つ バリアスクリューを備えています HDPE加工用に特別に作られた 溝付きのフードバレルと組み合わせています 溶融効率を向上させ 溶融混合物における均質性を向上させ 40%の改善を図ります 圧力が安定して 予想外の上昇を防ぐためです 企業がこれらの変更を 省略すれば 破綻した泡から大量に廃棄物を処理することになります 廃棄物回数は 30%近くまで上がる場合もあります 適切なスクリューを 選ぶことは 単に 素敵なものだけではありません 質の高い HDPEフィルムを 浪費せずに 生産したいと思う人にとって 絶対的に不可欠です

機械的および機能的なフィルム特性:密度と結晶性が最終使用性能をどのように動かすか

LDPEとHDPEのグレードの間の密度結晶性柔軟性関係

LDPEの長い分岐鎖構造は結晶形成を妨げ、非晶質領域が多くなるため、かなりの伸び（約500～700％）と優れた衝撃吸収性を実現します。一方、HDPEは直鎖状の構造をしており、分子が密に整列できるため全体的に強度は高くなりますが、破断前に伸びる性能（通常は10～120％の伸び率）はそれほど高くありません。こうした特性の違いから、吹出成形（ブローングフィルム押出）においても異なる用途に使われます。LDPEは、どんな形状にもフィットさせられながらも応力に耐えられる必要があるストレッチフィルムやフォームフィルシー​​ル包装などに広く使用されています。一方、HDPEは、中身を入れた状態でも形状を保つ必要がある洗濯洗剤容器や耐久性の高い産業用ライナーなどに使われます。

包装フィルムにおける引張強度、穿孔抵抗、および靭性のトレードオフ

結晶化度は基本的にこれらの材料が使用された際の性能を決定する。高密度ポリエチレン（HDPE）は緻密な結晶構造を持っており、引張強度が低密度ポリエチレン（LDPE）の約4倍になる（約30～40 MPaに対し、LDPEは8～20 MPa）。また、包装内の尖った物に対する穿孔抵抗性もはるかに優れており、これは非常に重要な点である。一方で、LDPEは非晶質領域が多く、衝撃時に分子鎖が互いに滑りやすくなる。このため、実際にはLDPEの方がHDPEよりも衝撃に強く、耐衝撃性はHDPEのおよそ2倍となる。そのため、輸送中に投げられたり扱われたりする頑丈な配送用袋にLDPEが広く使われている。一方、HDPEは十分な剛性を持ち、化学薬品ドラムが外側に膨らむのを防ぎ、長期間にわたり内部で圧力が上昇しても良好な密封性を維持できる。これらのプラスチックを選ぶ際、製造業者は自社の製品が最も頻繁に受けるストレスの種類——引張応力、急激な衝撃、あるいは長期にわたる徐々の変形——を考慮する必要がある。

用途に応じた材料選定：実際の吹込フィルム押出機の出力と一致するLDPEまたはHDPEとの連携

農業用フィルムにおけるLDPEの優位性：温室用途向けの透明性、柔軟性、およびシール強度

低密度ポリエチレン（LDPE）は、いくつかの重要な特性がうまく組み合わさっているため、温室用カバーや農業用マルチフィルムの分野で依然として主流の材料となっています。ASTM D1238規格に基づくMFI値が0.2～2.0グラム／10分の範囲にあることで、LDPEは押出成形時の溶融破断を起こすことなく、厚さわずか0.02mmまでの極薄フィルムを製造可能にします。これにより、利用可能な光の90％以上を透過しつつも良好な透明度制御を維持できるフィルムが得られ、植物が太陽光を最大限に活用できるため、生育促進に貢献します。さらに、LDPEは高い柔軟性を持ち、110～125℃という比較的低い温度でシール可能です。これらの特徴により、強風にさらされる温室の覆いや土壌の水分保持を目的としたマルチフィルムにおいて、気象条件の変化や物理的なストレス下でも継ぎ目が確実に保持されます。こうしたすべての利点はLDPE分子の本質的な構造に由来しており、商業生産現場では、適切な加工技術によって材料の流動特性と整合させることで、繰り返し実証されています。

産業用ライナーおよび高耐久性サックにおけるHDPEの利点：剛性、耐薬品性、および荷重支持能力

高密度ポリエチレン（HDPE）は、形状を保ちながら過酷な環境に耐えなければならない産業用途において特に優れた性能を発揮します。この材料は約70〜80％の結晶性を持ち、引張強度が30MPa以上と非常に高く、そのためHDPE製のライナーや袋は50キログラム程度の重量を長期間にわたり変形やたわみなしに簡単に保持できます。HDPEの特徴は、分子が長い鎖状に密に配列している点にあります。この構造により、溶剤、酸、アルカリなどさまざまな化学物質に対して高い耐性を示します。ASTM D543規格に基づく試験でもその耐性が確認されており、これが製造業者が化学薬品貯蔵タンクの内張りや危険物の包装にHDPEを好んで使用する理由です。適切なバリアスクリューおよび制御されたエアリングを備えた吹き込みフィルム押出装置を使用して製造された場合、HDPEは0.05〜0.2ミリメートルの厚さで均一なフィルムを作り出します。こうしたフィルムは応力下でも安定しており、粗い表面や鋭利な物体による引き裂きに強く、建設用遮断材や大容量輸送容器に最適です。