Защо се получава разрушаване на стопилката при екструдиране на PE фолио?

Фрактурата от стопилка е един от най-често срещаните повърхностни дефекти при екструдирането на полиетиленово (PE) фолио, особено при високоскоростната обработка на LLDPE, HDPE и mLLDPE.

Обикновено се появява като:

• Текстура на повърхността, подобна на акула

• Груб или неравномерен вид на филма

• Нестабилност на потока на изхода на матрицата

• Загуба на оптична яснота

Основна причина

Разрушаването на стопилката се причинява от нестабилност на междуфазовия поток, когато полимерната стопилка преминава през матрицата под високо напрежение на срязване.

Когато напрежението на срязване надвиши критичен праг:

• Полимерната стопилка не може да поддържа плавен поток

• По стената на матрицата се наблюдава поведение на залепване и плъзгане

• Повърхностният слой се разпуква периодично

Това става по-сериозно при:

• Екструзия с висока скорост на линията

• Тесни пролуки между матриците

• Смоли с високо молекулно тегло

• PE видове на основата на металоцена

Защо се използват традиционни флуорополимерни PPA

В продължение на десетилетия, полимерните технологични добавки (PPA) на базата на флуорополимери се използват за решаване на проблеми с разрушаването на стопилката при екструдиране на PE фолио.

Те работят чрез:

• Мигриране към повърхността на матрицата

• Образуване на флуорирано покритие с ниска повърхностна енергия

• Намаляване на триенето между стопяемата матрица

• Активиране на плъзгане по стената

Това помага за стабилизиране на потока на стопилката и елиминиране на дефектите, подобни на акула кожа.

Въпреки това, нарастващият регулаторен натиск върху веществата, свързани с PFAS, променя начина, по който преработвателите подхождат към това решение.

Защо производителите търсят решения, които не са флуорополимери

Преминаването към флуорополимерни PPA се обуславя от:

Регулаторен натиск

• Предложения за ограничаване на PFAS съгласно EU REACH

• Изисквания за докладване на PFAS от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ, TSCA

• Глобални инициативи за мониторинг на PFAS

Изисквания за OEM и марка

• Изисквания за опаковки без PFAS

• Одити за съответствие с изискванията за устойчивост

• Цели за кръгова икономика

Технически и оперативни проблеми

• Остатъчно замърсяване с флуорополимери в рециклиращите потоци

• Рискове за квалификация на износа

• Несигурност във веригата за доставки

В резултат на това, преработвателите активно търсят:

Как да се елиминира разрушаването на стопилката без флуорополимери

Може ли разрушаването от стопилка да се елиминира без флуорополимери?

Да.

Повечето производители на полимерни добавки са пуснали на пазара помощни вещества без PFAS, предоставяйки алтернативен подход, който не разчита на флуорирани повърхностни покрития.

Вместо да създават постоянен флуорополимерен филм, тези системи работят чрез динамичен контрол на междуфазовото смазване.

Как помощните средства за обработка без PFAS елиминират разрушаването на стопилката

PPA без PFAS (особено системите на силиконова основа) намаляват разрушаването на стопилката чрез различен механизъм:

1. Стабилизиране на междуфазовото приплъзване

Те модифицират взаимодействието между полимерната стопилка и повърхността на матрицата, намалявайки нестабилността тип „stick-slip“.

2. Намалено колебание на напрежението на срязване

Чрез изглаждане на поведението на потока на молекулярно ниво, те минимизират внезапните промени в напрежението на изхода на матрицата.

3. Образуване на динамичен смазочен слой

На границата на раздела се образува саморегулиращ се молекулярен слой, който непрекъснато стабилизира условията на екструдиране.

4. Подобрена равномерност на потока на стопилката

Полимерната стопилка поддържа по-постоянен профил на скоростта в цялата матрица.

PPA без PFAS и SILIMER за елиминиране на пукнатини от стопяване

SILIKE SILIMER Помощни вещества за обработка без PFASса проектирани специално за полиолефинови екструдиращи системи, които изискват стабилност при висока скорост и високо качество на повърхността при производството на фолио.

Те са разработени като флуорополимерни алтернативи на PPA за:

• Екструзия на LLDPE фолио

• Обработка на HDPE фолио

• Високоскоростни линии за раздуване на фолио от mLLDPE

Как работи SILIMER PFAS-Free технологично средство, алтернативно на технологията на флуорополимерните PPA

Предимства на производителността на серията SILIKE SILIMER Алтернативни решения без PFAS и флуор при екструдиране на PE фолио

Когато се прилагат в системи за производство на PE фолио, серията SILIKE SILIMER, не-PFAS, може да помогне за:

♦ Премахване на дефекти от стопяване и акула кожа

♦ Подобряване на гладкостта на повърхността и поддържане на оптичната яснота

♦ Намалете налягането на екструдиране

♦ Подобряване на стабилността на пропускателната способност

♦ Намалете натрупването на матрици и времето за престой

♦ Поддържане на стабилна производителност при високи линейни скорости

Къде PPA без PFAS са най-ефективни

Те се използват широко в:

Екструзия на раздуто фолио

• LLDPE и mLLDPE фолиа
• Високоскоростно производство на тънки филми
• Приложения за опаковъчно фолио

Екструдиране на лято фолио

• Оптични и опаковъчни филми
• Многослойни структури

HDPE фолиеви системи

• Индустриални фолиа
• Опаковки за тежки условия на работа с формоване, пълнене и запечатване (FFS)

Преработка на рециклиран полиолефин

• Стабилизиране на непостоянното поведение на течливост на стопилката

Как да се оптимизира елиминирането на разрушаване от стопилка без флуорополимери

За най-добри резултати, процесорите обикновено следват следния подход:

Стъпка 1: Определете изходните условия

• Записване на текущото налягане, изхода и нивото на дефекти

Стъпка 2: Въвеждане на PPA без PFAS

• Добавяйте в препоръчителната ниска доза
• Осигурете правилно диспергиране в етапа на мастербач или смесване

Стъпка 3: Стабилизиране на поведението на интерфейса

• Оставете системата да достигне стабилен баланс на смазване

Стъпка 4: Оптимизиране на параметрите за обработка

• Регулиране на температурния профил
• Фина настройка на скоростта на линията и скоростта на шнека

Стъпка 5: Проверете качеството на филма

• Проверете гладкостта на повърхността
• Следете стабилността на мътността и блясъка
• Оценете дългосрочната стабилност

PPA без PFAS спрямо флуорополимерни PPA при контрол на разрушаването на стопилката

Практични решения за стабилна, високоскоростна обработка на полиетиленово фолио

Сравнение на действителните данни: Серия SILIKE SILIMER, безфлуорен PPA спрямо спомагателно средство за обработка без PFAS

Често задавани въпроси

Може ли разрушаването от стопилка да бъде елиминирано напълно без флуорополимери?

Да. PPA от серията SILIKE SILIMER без PFAS могат напълно да елиминират разрушаването на стопилката в повечето системи за екструдиране на PE фолио, когато са правилно оптимизирани.

Влияят ли PPA без PFAS на прозрачността или блясъка на филма?

Няма значителен отрицателен ефект при употреба в препоръчителните дози.

Подходящи ли са разтвори без флуор за високоскоростна екструзия?

Да. Полимерните помощни средства за обработка без PFAS от серията SILIKE SILIMER са проектирани за условия на високо срязване и висок производителност.

Могат ли PPA без PFAS да се използват с рециклиран PE?

Да. PPA от серията SILIKE SILIMER без PFAS могат да подобрят стабилността при обработката на рециклирани полиолефини.

Заключение

Разрушаването на стопилката при екструдиране на PE фолио е фундаментално проблем с нестабилността на потока, причинен от междуфазово триене на повърхността на матрицата.

Въпреки че флуорополимерните PPA исторически са били използвани за решаване на този проблем,Спомагателни вещества за обработка без PFASсега предлагат жизнеспособна и все по-предпочитана алтернатива.

Решения без PFAS, като например технологията SILIKE SILIMERактивиране:

♦ Стабилна високоскоростна екструзия

♦ Бездефектни филмови повърхности

♦ Намалено натрупване на матрица

♦ Готовност за съответствие с регулаторните изисквания

♦ Системи за обработка без флуор

Научете повече за това как да елиминирате разрушаването на стопилката при екструдиране на PE фолио без флуорополимери или поискайте мостра от PPA без PFAS от серията SILIMER:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com