LDPE против HDPE в экструдерах с раздувом пленки: какой материал лучше?

Поведение при переработке в Экструдеры для выдувания пленки : текучесть расплава, устойчивость пузыря и последствия для конструкции шнека

Вязкость расплава, чувствительность к температуре и реакция на сдвиг во время экструзии

При экструзии пленки методом выдувания при стандартных температурах от 180 до 230 градусов Цельсия, ЛПЭВД течёт лучше по сравнению с ВПЭВД, поскольку обладает более низкой вязкостью расплава. Это означает, что материал движется по системе более плавно и оказывает меньшую нагрузку на двигатели. Кроме того, у ЛПЭВД проявляется полезное свойство структурного разрушения под действием сдвига, которое упрощает переработку при высоких напряжениях сдвига в области формующей головки. С другой стороны, ВПЭВД имеет значительно более высокий показатель текучести расплава — около 20 граммов за 10 минут по сравнению с менее чем 1 граммом у ЛПЭВД за те же 10 минут. По сути, это означает, что в расплавленном состоянии ВПЭВД более жёсткий, поэтому требуются более мощные приводы и тщательный контроль температурного режима. Как только температура превышает 210 градусов Цельсия, работа с ВПЭВД быстро усложняется. Термодеструкция становится серьёзной проблемой, поэтому так важно стабильно поддерживать температуру цилиндров и формующей головки, чтобы предотвратить такие проблемы, как образование гелей или окислительное разрушение материала.

Контроль линии замерзания и стабильность пены: почему ПНД обеспечивает большую операционную гибкость

Более медленная кристаллизация ПНД даёт операторам больше возможностей при регулировке высоты линии замерзания, что крайне важно для стабильности пузыря и поддержания равномерной толщины по всему процессу производства. Поскольку ПНД дольше затвердевает, он может выдерживать изменения скорости охлаждения примерно на 15%, не вызывая проблем, таких как резонанс вытяжки или разрушение пузыря. ПВД, однако, ведёт себя иначе. Он затвердевает намного быстрее, поэтому даже небольшие изменения имеют гораздо большее значение. Даже изменение на 8% параметров воздушного кольца или температуры охлаждающих валов может нарушить весь процесс. Эти различия оказывают реальное влияние на коммерческое производство. Когда линия замерзания во время переработки ПВД смещается непредсказуемо, отклонения толщины могут превышать 12%. ПНД остаётся гораздо более стабильным по контролю толщины, что имеет решающее значение для тонких агроплёнок, где необходимы постоянная светопроницаемость и правильные механические свойства.

Парадокс прочности плавления HDPE: когда более высокая прочность требует модифицированной геометрии винта

В твердом виде HDPE обладает высокой прочностью на растяжение, но при расплавлении для экструзии пленки его низкая эластичность вызывает всевозможные проблемы с стабильностью пузыря. Происходит опустиние, возникает этот раздражающий эффект на шее, и иногда пузыри просто лопнут раньше, чем должны. Чтобы решить эти проблемы, производителям необходимо уделить пристальное внимание конструкции винта экструдера. Большинство заводов используют барьерные винты с соотношением сжатия около 3:1, соединенные с специальными канавками, специально изготовленными для обработки HDPE. Эти установки действительно помогают, повышая эффективность плавления и получение лучшего однородности в смеси плавления где-то около 40% улучшения. Они также поддерживают давление стабильным, так что выпуск не увеличивается неожиданно. Если компании не будут принимать эти меры, они в конечном итоге столкнутся с огромным количеством отходов от неудачных пузырей. В некоторых случаях уровень отходов может достигать почти 30%. Поэтому выбрать правильный винт - это не просто приятное дело, это абсолютно необходимо для всех, кто серьезно относится к производству качественной пленки из HDPE без траты тонн сырья.

Механические и функциональные свойства пленки: как плотность и кристалличность определяют эксплуатационные характеристики

Взаимосвязь плотности, кристалличности и гибкости в различных марках LDPE и HDPE

Длинная цепь ветвей в LDPE мешает образованию кристаллов, создавая множество аморфных областей, которые позволяют ему немного растянуться (около 500-700 процентов) и хорошо поглощать удары. В результате HDPE становится более прочным, но не так хорошо растягивается перед разрывом (обычно только на 10 - 120 процентов). Из-за этих различных характеристик они в конечном итоге используются для различных целей в экструзии дуанной пленки. ЛДПЕ есть везде в растяжных упаковках, и они формируют заполнительные уплотнительные пакеты, потому что он должен соответствовать той форме, которую он обертывает, и при этом выдерживать напряжение. С другой стороны, HDPE используется в таких вещах, как контейнеры с моющими средствами и тяжелые промышленные покрытия, где материал должен поддерживать свою форму даже при нагрузке вещами.

Противоположность пробиванию и прочность в упаковочных пленках

Степень кристалличности в основном определяет, как эти материалы работают при использовании. Полиэтилен высокой плотности имеет эту плотность кристаллической структуры, которая дает ему примерно в четыре раза больше прочности на растяжение по сравнению с полиэтилен низкой плотности (около 30-40 МПа против всего 8-20 МПа). И он лучше сопротивляется пробоям, что очень важно при работе с острыми предметами внутри упаковки. С другой стороны, LDPE содержит более аморфные области, где полимерные цепи могут проскальзывать друг мимо друга во время ударов. Это означает, что LDPE лучше справляется с ударами, чем HDPE, с устойчивостью к ударам примерно в два раза выше, чем у HDPE. Вот почему LDPE так часто используется в тех прочных грузовых мешках, которые бросаются во время транспортировки. Между тем, HDPE остается достаточно жестким, чтобы химические бочки не выпукловали наружу и поддерживают хорошую герметичность даже когда давление внутри возрастает с течением времени. При выборе между этими пластмассами производителям необходимо подумать о том, с каким стрессом их продукт будет сталкиваться чаще всего - будь то растяжные силы, внезапные удары или медленная деформация в течение длительного периода времени.

Подбор материалов по применению: согласование LDPE или HDPE с реальными результатами экструдеров для пленки методом пневмопротяжки

Преобладание LDPE в сельскохозяйственных пленках: прозрачность, гибкость и герметичность соединений для тепличных применений

Полиэтилен низкой плотности (LDPE) по-прежнему остается основным материалом для покрытий теплиц и сельскохозяйственных мульчирующих пленок, поскольку он сочетает в себе несколько важных свойств, хорошо дополняющих друг друга. Благодаря показателю ИТР в диапазоне от 0,2 до 2,0 граммов на 10 минут по стандарту ASTM D1238, LDPE позволяет производителям изготавливать тонкие пленки толщиной всего 0,02 мм без возникновения разрушения расплава в процессе экструзии. Это обеспечивает пленкам светопропускание более 90% доступного света при хорошем контроле прозрачности, что способствует лучшему росту растений за счет максимального использования солнечного света. Кроме того, LDPE обладает высокой гибкостью и может герметизироваться при относительно низких температурах в диапазоне от 110 до 125 градусов Цельсия. Эти характеристики обеспечивают целостность швов даже при изменяющихся погодных условиях и механических нагрузках, что делает LDPE идеальным материалом для покрытия теплиц, подвергающихся сильным ветрам, или для изготовления мульчирующих пленок, сохраняющих влажность почвы. Все эти преимущества обусловлены внутренней структурой молекул LDPE и неоднократно подтверждались в условиях коммерческого производства, где правильные методы переработки соответствуют реологическим характеристикам материала.

Преимущества HDPE в промышленных мембранах и тяжелых мешках: жесткость, стойкость к химическим веществам и несущая способность

Полиэтилен высокой плотности особенно выделяется в промышленных условиях, где важно сохранение формы и устойчивость к агрессивным средам. Данный материал имеет степень кристалличности около 70–80 процентов, что обеспечивает впечатляющую прочность на растяжение свыше 30 МПа. Это означает, что лайнеры и мешки из ПНД легко выдерживают вес около 50 килограммов, не провисая и не меняя формы со временем. Особенность ПНД заключается в том, как его молекулы плотно упакованы в длинные цепи. Эта структура придаёт высокую устойчивость ко всевозможным химическим веществам, включая растворители, кислоты и щелочи. Испытания по стандарту ASTM D543 подтвердили данную устойчивость, что объясняет предпочтение производителей использовать ПНД для облицовки ёмкостей для хранения химикатов и упаковки опасных материалов. При производстве с использованием экструзионного оборудования для пленки с воздушным охлаждением, оснащённого подходящими червячными шнеками и регулируемыми воздушными кольцами, ПНД образует пленки толщиной от 0,05 до 0,2 миллиметра с равномерной толщиной по всей площади. Эти пленки остаются стабильными даже под нагрузкой и не рвутся легко о грубые поверхности или острые предметы, что делает их идеальными для строительных барьеров и контейнеров большого объема.