პოლიოლეფინებისა და ფირის ექსტრუზიის შესავალი
პოლიოლეფინები, მაკრომოლეკულური მასალების კლასი, რომლებიც სინთეზირდება ოლეფინის მონომერებისგან, როგორიცაა ეთილენი და პროპილენი, მსოფლიოში ყველაზე ფართოდ წარმოებული და გამოყენებული პლასტმასებია. მათი გავრცელება განპირობებულია თვისებების განსაკუთრებული კომბინაციით, მათ შორის დაბალი ფასით, შესანიშნავი დამუშავების უნარით, გამორჩეული ქიმიური სტაბილურობით და ინდივიდუალური ფიზიკური მახასიათებლებით. პოლიოლეფინების მრავალფეროვან გამოყენებას შორის, ფირის პროდუქტებს წამყვანი ადგილი უჭირავთ და ასრულებენ კრიტიკულ ფუნქციებს საკვების შეფუთვაში, სასოფლო-სამეურნეო საფარებში, სამრეწველო შეფუთვაში, სამედიცინო და ჰიგიენურ პროდუქტებსა და ყოველდღიური მოხმარების საქონელში. ფირის წარმოებისთვის ყველაზე გავრცელებული პოლიოლეფინის ფისებია პოლიეთილენი (PE) - რომელიც მოიცავს ხაზოვან დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენს (LLDPE), დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენს (LDPE) და მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენს (HDPE) - და პოლიპროპილენი (PP).
პოლიოლეფინის ფირების წარმოება ძირითადად ეფუძნება ექსტრუზიის ტექნოლოგიას, სადაც ორი ძირითადი პროცესია „აფეთქებული ფირის ექსტრუზია“ და „ჩამოსხმული ფირის ექსტრუზია“.
1. აფეთქებული ფირის ექსტრუზიის პროცესი
აფეთქებული ფირის ექსტრუზია პოლიოლეფინის ფირების წარმოების ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მეთოდია. ფუნდამენტური პრინციპი გულისხმობს გამდნარი პოლიმერის ვერტიკალურად ზემოთ ექსტრუზიას რგოლური შტამპის მეშვეობით, თხელკედლიანი მილისებრი პარიზონის წარმოქმნით. შემდგომში, ამ პარიზონის შიგნით შეჰყავთ შეკუმშული ჰაერი, რაც იწვევს მის გაბერვას ბუშტად, რომლის დიამეტრი მნიშვნელოვნად აღემატება შტამპის დიამეტრს. როდესაც ბუშტი მაღლა ადის, ის იძულებით გაცივდება და მყარდება გარე ჰაერის რგოლით. შემდეგ გაცივებული ბუშტი იკეცება ნაკეციანი ლილვაკების ნაკრებით (ხშირად დასაკეცი ჩარჩოს ან A-ჩარჩოს მეშვეობით) და შემდგომში იჭიმება წევის ლილვაკებით, სანამ რულონზე გადაიხვევა. აფეთქებული ფირის პროცესი, როგორც წესი, იძლევა ორღერძიანი ორიენტაციის ფირებს, რაც ნიშნავს, რომ ისინი ავლენენ მექანიკური თვისებების კარგ ბალანსს როგორც მანქანის მიმართულებით (MD), ასევე განივი მიმართულებით (TD), როგორიცაა დაჭიმვის სიმტკიცე, ცრემლისადმი წინააღმდეგობა და დარტყმის სიმტკიცე. ფირის სისქისა და მექანიკური თვისებების კონტროლი შესაძლებელია აფეთქების კოეფიციენტის (BUR - ბუშტის დიამეტრის თანაფარდობა შტამპის დიამეტრთან) და ჩამოწევის კოეფიციენტის (DDR - შეწოვის სიჩქარის თანაფარდობა ექსტრუზიის სიჩქარესთან) რეგულირებით.
2. ჩამოსხმული ფირის ექსტრუზიის პროცესი
ჩამოსხმული ფირის ექსტრუზია პოლიოლეფინის ფირების კიდევ ერთი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი წარმოების პროცესია, განსაკუთრებით შესაფერისი ფირების წარმოებისთვის, რომლებიც მოითხოვენ უმაღლეს ოპტიკურ თვისებებს (მაგ., მაღალი გამჭვირვალობა, მაღალი სიპრიალე) და შესანიშნავ ერთგვაროვან სისქეს. ამ პროცესში გამდნარი პოლიმერი ჰორიზონტალურად ექსტრუდირდება ბრტყელი, ჭრილის ტიპის T-ფორმის მეშვეობით, რაც ქმნის ერთგვაროვან გამდნარ ქსელს. ეს ქსელი შემდეგ სწრაფად იჭიმება ერთი ან მეტი მაღალსიჩქარიანი, შიგნიდან გაგრილებული გამაგრილებელი რულონის ზედაპირზე. დნობა სწრაფად მყარდება ცივი რულონის ზედაპირთან შეხებისას. ჩამოსხმული ფირები, როგორც წესი, გამოირჩევა შესანიშნავი ოპტიკური თვისებებით, რბილი შეგრძნებით და კარგი თერმული დალუქვით. შტამპის ტუჩის ნაპრალის, გამაგრილებელი რულონის ტემპერატურისა და ბრუნვის სიჩქარის ზუსტი კონტროლი საშუალებას იძლევა ფირის სისქისა და ზედაპირის ხარისხის ზუსტი რეგულირების.
პოლიოლეფინის ფირის ექსტრუზიის 6 ყველაზე დიდი გამოწვევა
ექსტრუზიის ტექნოლოგიის სიმწიფის მიუხედავად, მწარმოებლები ხშირად აწყდებიან დამუშავებასთან დაკავშირებულ სირთულეებს პოლიოლეფინის ფირების პრაქტიკულ წარმოებაში, განსაკუთრებით მაღალი წარმადობის, ეფექტურობის, უფრო თხელი ლიანდაგების მიღწევის და ახალი მაღალი ხარისხის ფისების გამოყენებისას. ეს საკითხები არა მხოლოდ გავლენას ახდენს წარმოების სტაბილურობაზე, არამედ პირდაპირ გავლენას ახდენს საბოლოო პროდუქტის ხარისხსა და ღირებულებაზე. ძირითადი გამოწვევებია:
1. დნობის მოტეხილობა (ზვიგენის კანი): ეს პოლიოლეფინის ფირის ექსტრუზიის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული დეფექტია. მაკროსკოპულად, ის ვლინდება პერიოდული განივი ტალღების ან ფირის არარეგულარული უხეში ზედაპირის სახით, ან მძიმე შემთხვევებში, უფრო გამოხატული დამახინჯებების სახით. დნობის მოტეხილობა ძირითადად ხდება მაშინ, როდესაც შტამპიდან გამოსული პოლიმერული დნობის ძვრის სიჩქარე აღემატება კრიტიკულ მნიშვნელობას, რაც იწვევს შტამპის კედელსა და მასიურ დნობას შორის ჩხირ-სრიალის რხევებს, ან როდესაც შტამპის გამოსასვლელში გაჭიმვის სტრესი აღემატება დნობის სიმტკიცეს. ეს დეფექტი მნიშვნელოვნად ამცირებს ფირის ოპტიკურ თვისებებს (გამჭვირვალობა, სიპრიალე), ზედაპირის სიგლუვეს და ასევე შეუძლია გააუარესოს მისი მექანიკური და ბარიერული თვისებები.
2. შტამპის დრენაჟი/შტამპის დაგროვება: ეს ეხება პოლიმერის დაშლის პროდუქტების, დაბალი მოლეკულური წონის ფრაქციების, ცუდად გაფანტული დანამატების (მაგ., პიგმენტები, ანტისტატიკური საშუალებები, სრიალის საშუალებები) ან გელების თანდათანობით დაგროვებას ფისიდან შტამპის კიდეებზე ან შტამპის ღრუში. ეს ნალექები შეიძლება მოძვრეს წარმოების დროს, დააბინძუროს ფირის ზედაპირი და გამოიწვიოს დეფექტები, როგორიცაა გელები, ზოლები ან ნაკაწრები, რითაც გავლენას ახდენს პროდუქტის გარეგნობასა და ხარისხზე. მძიმე შემთხვევებში, შტამპის დაგროვებამ შეიძლება დაბლოკოს შტამპის გამოსასვლელი, რაც იწვევს ზომის ვარიაციას, ფირის გახევას და საბოლოოდ აიძულებს წარმოების ხაზის გაჩერებას შტამპის გასაწმენდად, რაც იწვევს წარმოების ეფექტურობის მნიშვნელოვან დანაკარგს და ნედლეულის ფლანგვას.
3. მაღალი ექსტრუზიის წნევა და რყევები: გარკვეულ პირობებში, განსაკუთრებით მაღალი სიბლანტის ფისების დამუშავებისას ან შტამპის მცირე ნაპრალის გამოყენებისას, ექსტრუზიის სისტემაში წნევა (განსაკუთრებით ექსტრუდერის თავთან და შტამპთან) შეიძლება ზედმეტად მაღალი გახდეს. მაღალი წნევა არა მხოლოდ ზრდის ენერგიის მოხმარებას, არამედ საფრთხეს უქმნის აღჭურვილობის (მაგ., ხრახნიანი, ცილინდრიანი, შტამპის) სიცოცხლის ხანგრძლივობას და უსაფრთხოებას. გარდა ამისა, ექსტრუზიის წნევის არასტაბილური რყევები პირდაპირ იწვევს დნობის გამოსავლიანობის ცვალებადობას, რაც იწვევს ფენის არათანაბარ სისქეს.
4. შეზღუდული გამტარუნარიანობა: დნობის გატეხვისა და შტამპის დაგროვების მსგავსი პრობლემების თავიდან ასაცილებლად ან შესამსუბუქებლად, მწარმოებლები ხშირად იძულებულნი არიან შეამცირონ ექსტრუდერის ხრახნის სიჩქარე, რითაც ზღუდავენ წარმოების ხაზის გამომუშავებას. ეს პირდაპირ გავლენას ახდენს წარმოების ეფექტურობასა და პროდუქტის ერთეულზე წარმოების ღირებულებაზე, რაც ართულებს ბაზრის მოთხოვნის დაკმაყოფილებას მასშტაბური, დაბალფასიანი ფირების მიმართ.
5. გაზომვის კონტროლის სირთულე: დნობის ნაკადის არასტაბილურობამ, ტემპერატურის არათანაბარმა განაწილებამ შტამპზე და შტამპის დაგროვებამ შეიძლება ხელი შეუწყოს ფირის სისქის ვარიაციებს, როგორც განივი, ასევე გრძივი მიმართულებით. ეს გავლენას ახდენს ფირის შემდგომ დამუშავების მახასიათებლებზე და საბოლოო გამოყენების მახასიათებლებზე.
6. ფისის რთული შეცვლა: პოლიოლეფინის ფისების სხვადასხვა ტიპებსა და კლასებს შორის გადართვისას, ან ფერის მასტერბეჩების შეცვლისას, წინა სერიიდან დარჩენილი მასალის სრულად ამოღება ექსტრუდერიდან და შტამპიდან ხშირად რთულია. ეს იწვევს ძველი და ახალი მასალების შერევას, გარდამავალი მასალის წარმოქმნას, შეცვლის დროის გახანგრძლივებას და ჯართის სიჩქარის ზრდას.
დამუშავებასთან დაკავშირებული ეს საერთო გამოწვევები ზღუდავს პოლიოლეფინის ფირების მწარმოებლების ძალისხმევას, გააუმჯობესონ პროდუქტის ხარისხი და წარმოების ეფექტურობა და ასევე ქმნის ბარიერებს ახალი მასალებისა და მოწინავე დამუშავების ტექნიკის დანერგვაში. ამიტომ, ამ გამოწვევების დასაძლევად ეფექტური გადაწყვეტილებების ძიება გადამწყვეტია პოლიოლეფინის ფირების ექსტრუზიის მთელი ინდუსტრიის მდგრადი და ჯანსაღი განვითარებისთვის.
პოლიმერული დამუშავების დამხმარე საშუალებები (PPA) არის ფუნქციური დანამატები, რომელთა ძირითადი ღირებულება მდგომარეობს ექსტრუზიის დროს პოლიმერული დნობის რეოლოგიური ქცევის გაუმჯობესებაში და აღჭურვილობის ზედაპირებთან მათი ურთიერთქმედების შეცვლაში, რითაც გადალახავს დამუშავების სხვადასხვა სირთულეს და აუმჯობესებს წარმოების ეფექტურობას და პროდუქტის ხარისხს.
1. ფტორპოლიმერზე დაფუძნებული PPA-ები
ქიმიური სტრუქტურა და მახასიათებლები: ეს ამჟამად წარმოადგენს პოლიოლეფინური პოლიმერების (PPA) ყველაზე ფართოდ გამოყენებად, ტექნოლოგიურად მომწიფებულ და დემონსტრირებად ეფექტურ კლასს. ისინი, როგორც წესი, წარმოადგენენ ჰომოპოლიმერებს ან კოპოლიმერებს, რომლებიც დაფუძნებულია ფტოროლეფინის მონომერებზე, როგორიცაა ვინილიდენფტორიდი (VDF), ჰექსაფტორპროპილენი (HFP) და ტეტრაფტორეთილენი (TFE), სადაც ფტორელასტომერები ყველაზე წარმომადგენლობითი ხასიათისაა. ამ PPA-ების მოლეკულური ჯაჭვები მდიდარია მაღალი ბმის ენერგიის, დაბალი პოლარობის CF ბმებით, რომლებიც ანიჭებენ მათ უნიკალურ ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს: უკიდურესად დაბალი ზედაპირული ენერგია (პოლიტეტრაფტორეთილენის/Teflon®-ის მსგავსი), შესანიშნავი თერმული სტაბილურობა და ქიმიური ინერტულობა. კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, რომ ფტორპოლიმერული PPA-ები ზოგადად ავლენენ სუსტ თავსებადობას არაპოლარულ პოლიოლეფინის მატრიცებთან (როგორიცაა PE, PP). ეს შეუთავსებლობა მათი ეფექტური მიგრაციის მთავარი წინაპირობაა შტამპის ლითონის ზედაპირებზე, სადაც ისინი ქმნიან დინამიურ საპოხი საფარს.
წარმომადგენლობითი პროდუქტები: ფტორპოლიმერული პოლიმერული ხსნარების გლობალურ ბაზარზე წამყვანი ბრენდებია Chemours-ის Viton™ FreeFlow™ სერია და 3M-ის Dynamar™ სერია, რომლებიც მნიშვნელოვან საბაზრო წილს იკავებენ. გარდა ამისა, Arkema-ს (Kynar® სერია) და Solvay-ს (Tecnoflon®) გარკვეული კლასის ფტორპოლიმერები ასევე გამოიყენება როგორც ან წარმოადგენს PPA-ს ფორმულირებების ძირითად კომპონენტებს.
2. სილიკონის ბაზაზე დამზადებული დამუშავების დამხმარე საშუალებები (PPA)
ქიმიური სტრუქტურა და მახასიათებლები: ამ კლასის პოლისილოქსანების ძირითადი აქტიური კომპონენტებია პოლისილოქსანები, რომლებსაც ჩვეულებრივ სილიკონებს უწოდებენ. პოლისილოქსანების ჩონჩხი შედგება სილიციუმის და ჟანგბადის ატომების (-Si-O-) მონაცვლეობითი ცვლადობისგან, რომლებსაც ორგანული ჯგუფები (როგორც წესი, მეთილი) უერთდება სილიციუმის ატომებთან. ეს უნიკალური მოლეკულური სტრუქტურა სილიკონის მასალებს ანიჭებს ძალიან დაბალ ზედაპირულ დაჭიმულობას, შესანიშნავ თერმულ სტაბილურობას, კარგ მოქნილობას და მრავალი ნივთიერების მიმართ არაწებოვანი თვისებებით. ფტორპოლიმერული პოლიმეთილენიდების მსგავსად, სილიკონზე დაფუძნებული პოლიმეთილენიდები ფუნქციონირებენ დამუშავების აღჭურვილობის ლითონის ზედაპირებზე გადაადგილებით, რათა შექმნან საპოხი ფენა.
გამოყენების მახასიათებლები: მიუხედავად იმისა, რომ ფტორპოლიმერული პოლი ...
ფტორპოლიმერის აკრძალვის ან PTFE-ს მიწოდების გამოწვევების წინაშე დგახართ?
პოლიოლეფინის ფირის ექსტრუზიის გამოწვევების გადაჭრა PFAS-ისგან თავისუფალი PPA გადაწყვეტილებებით-SILIKE-ის ფტორის გარეშე პოლიმერული დანამატები
SILIKE პროაქტიულ მიდგომას იყენებს თავისი SILIMER სერიის პროდუქტებით და გთავაზობთ ინოვაციურ...PFAS-ისგან თავისუფალი პოლიმერული დამუშავების დამხმარე საშუალებები (PPA)). ეს ყოვლისმომცველი პროდუქციის ხაზი შეიცავს 100%-ით სუფთა PFAS-ისგან თავისუფალ PPA-ებს,ფტორის გარეშე PPA პოლიმერული დანამატებიდაPFAS-ის და ფტორის გარეშე PPA მასტერბეჩები.ავტორიფტორის დანამატების საჭიროების აღმოფხვრაეს დამუშავების დამხმარე საშუალებები მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს LLDPE, LDPE, HDPE, mLLDPE, PP და სხვადასხვა პოლიოლეფინის ფირის ექსტრუზიის პროცესების წარმოების პროცესს. ისინი შეესაბამება უახლეს გარემოსდაცვით რეგულაციებს და ამავდროულად ზრდის წარმოების ეფექტურობას, ამცირებს შეფერხების დროს და აუმჯობესებს პროდუქტის საერთო ხარისხს. SILIKE-ის PFAS-ისგან თავისუფალი PPA-ები საბოლოო პროდუქტს სარგებელს მოაქვს, მათ შორის დნობის მოტეხილობის (ზვიგენის კანის) აღმოფხვრას, გაუმჯობესებულ სიგლუვეს და ზედაპირის უმაღლეს ხარისხს.
თუ თქვენ ფტორპოლიმერების აკრძალვის ან PTFE-ს დეფიციტის გავლენას პოლიმერული ექსტრუზიის პროცესებზე ებრძვით, SILIKE გთავაზობთ...ფლუოროპოლიმერული PPA/PTFE-ს ალტერნატივები, PFAS-ისგან თავისუფალი დანამატები ფირის წარმოებისთვისრომლებიც მორგებულია თქვენს საჭიროებებზე, პროცესის ცვლილებების გარეშე.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 15 მაისი
