Почему при экструзии полиэтиленовой пленки происходит разрушение расплава?

Разрушение расплава является одним из наиболее распространенных дефектов поверхности при экструзии полиэтиленовой (ПЭ) пленки, особенно при высокоскоростной обработке LLDPE, HDPE и mLLDPE.

Обычно это выглядит так:

• Текстура поверхности акульей кожи

• Шероховатый или неровный вид пленки

• Нестабильность потока на выходе из фильеры

• Потеря оптической четкости

Первопричина

Разрушение расплава происходит из-за нестабильности межфазного течения, когда расплав полимера проходит через фильеру под воздействием высокого сдвигового напряжения.

Когда касательное напряжение превышает критический порог:

• Расплав полимера не может обеспечить плавное течение.

• На стенке матрицы наблюдается эффект скольжения-залипания.

• Поверхностный слой периодически трескается

Это усугубляется в следующих случаях:

• Высокоскоростная экструзия

• Узкие зазоры между кристаллами

• Высокомолекулярные смолы

• Марки полиэтилена на основе металлоценов

Почему используются традиционные фторполимерные ППА?

На протяжении десятилетий вспомогательные вещества для обработки полимеров на основе фторполимеров (PPA) использовались для решения проблем, связанных с растрескиванием расплава при экструзии полиэтиленовой пленки.

Они работают по следующему принципу:

• Перемещение на поверхность кристалла

• Формирование фторированного покрытия с низкой поверхностной энергией

• Снижение трения расплава в фильере

• Возможность смещения стены

Это помогает стабилизировать поток расплава и устранить дефекты, характерные для акульей кожи.

Однако усиление регуляторного давления на вещества, содержащие ПФАС, меняет подход переработчиков к решению этой проблемы.

Почему производители ищут решения, не содержащие фторполимеров?

Отказ от фторполимерных ППА обусловлен следующими факторами:

Регулятивное давление

• Предложения ЕС по ограничению использования ПФАС в рамках регламента REACH

• Требования Агентства по охране окружающей среды США (EPA) к отчетности по ПФАС в соответствии с Законом о контроле над токсичн

• Глобальные инициативы по мониторингу ПФАС

Требования OEM-производителей и бренда

• Требования к упаковке, не содержащей ПФАС

• Аудиты соответствия требованиям устойчивого развития

• Цели развития циркулярной экономики

Технические и эксплуатационные проблемы

• Остаточное загрязнение фторполимерами в потоках вторичной переработки

• Риски, связанные с экспортной квалификацией

• Неопределенность в цепочке поставок

В результате процессоры активно ищут:

Как устранить растрескивание расплава без использования фторполимеров

Можно ли устранить растрескивание расплава без использования фторполимеров?

Да.

Большинство производителей полимерных добавок выпустили технологические добавки, не содержащие ПФАС, предлагая альтернативный подход, не требующий использования фторированных поверхностных покрытий.

Вместо создания постоянной фторполимерной пленки эти системы работают за счет динамического контроля межфазной смазки.

Как технологические добавки без ПФАС предотвращают растрескивание расплава

Полипропиленфосфаты, не содержащие ПФАС (особенно системы на основе силикона), снижают растрескивание расплава за счет другого механизма:

1. Стабилизация межфазного скольжения

Они изменяют взаимодействие между расплавом полимера и поверхностью фильеры, уменьшая нестабильность типа «залипание-проскальзывание».

2. Снижение колебаний касательного напряжения.

Сглаживая характер течения на молекулярном уровне, они минимизируют резкие изменения напряжений на выходе из фильеры.

3. Формирование динамического смазочного слоя

На границе раздела фаз образуется саморегулирующийся молекулярный слой, непрерывно стабилизирующий условия экструзии.

4. Улучшенная равномерность потока расплава.

Расплав полимера поддерживает более стабильный профиль скорости по всей фильере.

SILIMER — безПФАС полифосфаты для устранения трещин в расплаве.

SILIKE SILIMER — технологическая добавка без ПФАС.Они разработаны специально для систем экструзии полиолефинов, требующих высокой скорости и стабильного качества поверхности при производстве пленок.

Они разработаны в качестве альтернативы фторполимерам PPA для:

• Экструзия пленки из LLDPE

• Обработка пленки из ПЭВП

• Высокоскоростные линии выдувной пленки mLLDPE

Как работает технология SILIMER, являющаяся альтернативой фторполимерным ПФАС-препаратам и не содержащая ПФАС.

Преимущества серии SILIKE SILIMER: альтернативные решения без ПФАС и фтора для экструзии полиэтиленовой пленки.

Применение технологических добавок серии SILIKE SILIMER, не содержащих ПФАС, в системах производства полиэтиленовой пленки может помочь:

♦ Устранение трещин, возникающих при плавлении, и дефектов, характерных для «акульей кожи».

♦ Улучшает гладкость поверхности и сохраняет оптическую прозрачность.

♦ Снижение давления экструзии

♦ Повышение стабильности пропускной способности

♦ Сокращение времени сборки кристаллов и простоев

♦ Поддержание стабильной работы при высоких скоростях линии

Где ПФА, не содержащие ПФАС, наиболее эффективны

Они широко используются в:

Экструзия выдувной пленки

• Пленки из LLDPE и mLLDPE
• Высокоскоростное производство тонких пленок
• Применение упаковочной пленки

Экструзия литой пленки

• Оптические и упаковочные пленки
• Многослойные структуры

системы из полиэтилена высокой плотности (HDPE)

• Промышленные пленки
• Упаковка типа «формование-наполнение-запечатывание» (FFS) для тяжелых условий эксплуатации

Переработка полиолефинов

• Стабилизация непостоянного поведения потока расплава

Как оптимизировать устранение трещин в расплаве без использования фторполимеров

Для достижения наилучших результатов процессоры обычно используют следующий подход:

Шаг 1: Определение исходных условий

• Зафиксируйте текущее давление, выходную мощность и уровень дефектов.

Шаг 2: Внедрить ПФА, не содержащий ПФАС.

• Добавлять в рекомендуемой низкой дозировке.
• Обеспечьте надлежащее диспергирование на этапе приготовления мастербатча или компаунда.

Шаг 3: Стабилизация межфазного поведения

• Довести систему до достижения установившегося баланса смазки.

Шаг 4: Оптимизация параметров обработки

• Настройка температурного профиля
• Точная настройка скорости линии и скорости вращения шнека

Шаг 5: Проверка качества пленки

• Проверьте гладкость поверхности
• Контроль стабильности мутности и блеска.
• Оценить долгосрочную стабильность

Сравнение ПФА без ПФА и ПФА на основе фторполимеров в контроле разрушения расплава

Практические решения для стабильной и высокоскоростной обработки полиэтиленовой пленки.

Сравнение фактических данных: серия SILIKE SILIMER: фторсодержащая ПФА против технологической добавки без ПФАС

Часто задаваемые вопросы

Можно ли полностью исключить растрескивание расплава без использования фторполимеров?

Да. PPA-препараты серии SILIKE SILIMER, не содержащие ПФАС, при правильной оптимизации могут полностью исключить растрескивание расплава в большинстве систем экструзии полиэтиленовой пленки.

Влияют ли ПФА, не содержащие ПФАС, на прозрачность или блеск пленки?

При применении в рекомендуемых дозировках существенного негативного воздействия не наблюдается.

Подходят ли бесфтористые растворы для высокоскоростной экструзии?

Да. Технологические добавки для полимеров серии SILIKE SILIMER, не содержащие ПФАС, разработаны для условий высоких сдвиговых нагрузок и высокой производительности.

Можно ли использовать ПФА, не содержащие ПФАС, с переработанным полиэтиленом?

Да. Полипропиленовые аэрозоли серии SILIKE SILIMER, не содержащие ПФАС, могут повысить стабильность при переработке полиолефинов.

Заключение

Разрушение расплава при экструзии полиэтиленовой пленки по своей сути является проблемой нестабильности потока, вызванной межфазным трением на поверхности фильеры.

Хотя фторполимерные ППА исторически использовались для решения этой проблемы,Технологические добавки, не содержащие ПФАСтеперь они предлагают жизнеспособную и все более предпочтительную альтернативу.

Решения, не содержащие ПФАС, такие как технология SILIKE SILIMER.давать возможность:

♦ Стабильная высокоскоростная экструзия

♦ Бездефектные поверхности пленок

♦ Снижено образование накипи на кристалле

♦ Готовность к соблюдению нормативных требований

♦ Системы обработки без фтора

Узнайте больше о том, как предотвратить растрескивание расплава при экструзии полиэтиленовой пленки без фторполимеров, или запросите образец полифенольных полимеров серии SILIMER, не содержащих ПФАС:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com