Tại sao hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy xảy ra trong quá trình ép đùn màng PE?

Nứt vỡ do nóng chảy là một trong những khuyết tật bề mặt phổ biến nhất trong quá trình ép đùn màng polyetylen (PE), đặc biệt là trong quá trình xử lý tốc độ cao LLDPE, HDPE và mLLDPE.

Nó thường xuất hiện dưới dạng:

• Kết cấu bề mặt da cá mập

• Bề mặt phim thô ráp hoặc không đều

• Sự bất ổn định dòng chảy tại cửa ra của khuôn đúc

• Mất độ trong suốt quang học

Nguyên nhân gốc rễ

Hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy xảy ra do sự bất ổn định của dòng chảy tại giao diện khi polyme nóng chảy đi qua khuôn dưới ứng suất cắt cao.

Khi ứng suất cắt vượt quá ngưỡng tới hạn:

• Chất nóng chảy polymer không thể duy trì dòng chảy trơn tru

• Hiện tượng trượt-dính xảy ra ở thành khuôn.

• Lớp bề mặt bị nứt vỡ định kỳ

Tình trạng này càng trở nên nghiêm trọng hơn trong các trường hợp sau:

• Ép đùn tốc độ cao

• Khe hở khuôn hẹp

• Nhựa có trọng lượng phân tử cao

• Các loại PE gốc Metallocene

Tại sao các PPA fluoropolymer truyền thống được sử dụng?

Trong nhiều thập kỷ, các chất hỗ trợ xử lý polyme (PPA) gốc fluoropolymer đã được sử dụng để giải quyết các vấn đề nứt vỡ trong quá trình ép đùn màng PE.

Họ làm việc bằng cách:

• Di chuyển đến bề mặt chip

• Tạo lớp phủ flo hóa có năng lượng bề mặt thấp

• Giảm ma sát giữa khuôn đúc và vật liệu nóng chảy

• Cho phép trượt tường

Điều này giúp ổn định dòng chảy nóng chảy và loại bỏ các khuyết tật dạng vảy cá.

Tuy nhiên, áp lực pháp lý ngày càng tăng đối với các chất liên quan đến PFAS đang làm thay đổi cách các nhà chế biến tiếp cận giải pháp này.

Vì sao các nhà sản xuất đang tìm kiếm các giải pháp không chứa flopolymer?

Sự chuyển dịch khỏi các PPA chứa flo polymer được thúc đẩy bởi:

Áp suất điều tiết

• Các đề xuất hạn chế PFAS theo quy định REACH của EU

• Yêu cầu báo cáo PFAS theo Đạo luật TSCA của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA).

• Các sáng kiến ​​giám sát PFAS toàn cầu

Yêu cầu của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và thương hiệu

• Yêu cầu về bao bì không chứa PFAS

• Kiểm toán tuân thủ tính bền vững

• Mục tiêu kinh tế tuần hoàn

Các vấn đề kỹ thuật và vận hành

• Ô nhiễm dư lượng fluoropolymer trong dòng vật liệu tái chế

• Rủi ro về điều kiện xuất khẩu

• Sự không chắc chắn trong chuỗi cung ứng

Do đó, các nhà chế biến đang tích cực tìm kiếm:

Cách loại bỏ hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy mà không cần sử dụng fluoropolymer

Liệu có thể loại bỏ hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy mà không cần sử dụng flo polymer không?

Đúng.

Hầu hết các nhà sản xuất phụ gia polymer đã tung ra các chất hỗ trợ xử lý không chứa PFAS, cung cấp một phương pháp thay thế không dựa vào lớp phủ bề mặt chứa flo.

Thay vì tạo ra một lớp màng fluoropolymer vĩnh cửu, các hệ thống này hoạt động thông qua cơ chế kiểm soát bôi trơn giao diện động.

Làm thế nào các chất hỗ trợ xử lý không chứa PFAS loại bỏ hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy?

Các chất bảo vệ chống ăn mòn (PPA) không chứa PFAS (đặc biệt là các hệ thống gốc silicon) làm giảm hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy thông qua một cơ chế khác:

1. Ổn định trượt giao diện

Chúng điều chỉnh sự tương tác giữa chất nóng chảy polymer và bề mặt khuôn, làm giảm sự mất ổn định do hiện tượng trượt dính.

2. Giảm sự biến động ứng suất cắt

Bằng cách làm mượt quá trình chảy ở cấp độ phân tử, chúng giảm thiểu sự thay đổi ứng suất đột ngột tại đầu ra của khuôn.

3. Sự hình thành lớp bôi trơn động

Một lớp phân tử tự điều chỉnh hình thành tại giao diện, liên tục ổn định các điều kiện ép đùn.

4. Cải thiện tính đồng nhất của dòng chảy nóng chảy

Chất nóng chảy polymer duy trì cấu hình vận tốc ổn định hơn trên toàn bộ khuôn.

Silimer PPAs không chứa PFAS để loại bỏ vết nứt nóng chảy

Chất hỗ trợ xử lý SILIKE SILIMER không chứa PFASChúng được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống ép đùn polyolefin yêu cầu độ ổn định tốc độ cao và chất lượng bề mặt cao trong sản xuất màng.

Chúng được phát triển như là chất thay thế PPA fluoropolymer cho:

• Ép đùn màng LLDPE

• Gia công màng HDPE

• Dây chuyền sản xuất màng thổi tốc độ cao mLLDPE

Cách thức hoạt động của SILIMER - Chất hỗ trợ xử lý không chứa PFAS thay thế cho công nghệ PPA fluoropolymer

Lợi ích về hiệu suất của dòng sản phẩm SILIKE SILIMER: Giải pháp thay thế không chứa PFAS và Flo trong quá trình ép đùn màng PE.

Khi được ứng dụng trong hệ thống sản xuất màng PE, các chất hỗ trợ quy trình không chứa PFAS thuộc dòng sản phẩm SILIKE SILIMER có thể giúp:

♦ Loại bỏ các vết nứt do nóng chảy và các khuyết tật dạng vảy cá mập

♦ Cải thiện độ nhẵn bề mặt và duy trì độ trong suốt quang học

♦ Giảm áp suất ép đùn

♦ Tăng cường tính ổn định thông lượng

♦ Giảm thiểu sự tích tụ chip và thời gian ngừng hoạt động

♦ Duy trì hiệu suất ổn định ở tốc độ dây chuyền cao

Trong những trường hợp nào PPA không chứa PFAS phát huy hiệu quả tối đa

Chúng được sử dụng rộng rãi trong:

Ép đùn màng thổi

• Màng LLDPE và mLLDPE
• Sản xuất màng mỏng tốc độ cao
• Ứng dụng màng bao bì

Ép đùn màng đúc

• Màng quang học và màng bao bì
• Cấu trúc nhiều lớp

Hệ thống màng HDPE

• Phim công nghiệp
• Bao bì dạng hộp đóng gói chịu lực cao (FFS)

Xử lý polyolefin tái chế

• Ổn định hành vi dòng chảy nóng chảy không nhất quán

Làm thế nào để tối ưu hóa việc loại bỏ vết nứt nóng chảy mà không cần sử dụng fluoropolymer?

Để đạt kết quả tốt nhất, các bộ xử lý thường tuân theo phương pháp này:

Bước 1: Xác định điều kiện cơ bản

• Ghi lại áp suất hiện tại, sản lượng và mức độ lỗi.

Bước 2: Giới thiệu PPA không chứa PFAS

• Thêm vào ở liều lượng thấp được khuyến nghị.
• Đảm bảo phân tán đều trong giai đoạn trộn hoặc pha chế hỗn hợp.

Bước 3: Ổn định hành vi giao diện

• Cho phép hệ thống đạt trạng thái cân bằng bôi trơn ổn định.

Bước 4: Tối ưu hóa các thông số xử lý

• Điều chỉnh hồ sơ nhiệt độ
• Tinh chỉnh tốc độ dây và tốc độ trục vít

Bước 5: Kiểm tra chất lượng phim

• Kiểm tra độ nhẵn bề mặt
• Theo dõi độ mờ và độ bóng ổn định
• Đánh giá tính ổn định lâu dài

So sánh PPA không chứa PFAS và PPA chứa flo trong kiểm soát nứt chảy.

Các giải pháp thiết thực cho quá trình xử lý màng polyethylene ổn định và tốc độ cao.

So sánh dữ liệu thực tế: Dòng sản phẩm SILIKE SILIMER không chứa flo PPA so với chất hỗ trợ xử lý không chứa PFAS

Câu hỏi thường gặp

Liệu có thể loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy mà không cần sử dụng flo polymer không?

Đúng vậy. Dòng sản phẩm SILIKE SILIMER không chứa PFAS của PPA có thể loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nứt vỡ khi nóng chảy trong hầu hết các hệ thống ép đùn màng PE khi được tối ưu hóa đúng cách.

Các chất bảo vệ màng phim không chứa PFAS có ảnh hưởng đến độ trong suốt hoặc độ bóng của màng phim không?

Không có tác động tiêu cực đáng kể nào khi sử dụng ở liều lượng khuyến cáo.

Liệu các dung dịch không chứa flo có phù hợp cho quá trình ép đùn tốc độ cao không?

Đúng vậy. Các chất hỗ trợ quá trình polymer không chứa PFAS thuộc dòng SILIKE SILIMER được thiết kế cho điều kiện cắt cao và lưu lượng lớn.

Có thể sử dụng PPA không chứa PFAS với PE tái chế không?

Đúng vậy. Dòng sản phẩm SILIKE SILIMER không chứa PFAS của PPA có thể cải thiện độ ổn định trong quá trình xử lý polyolefin tái chế.

Phần kết luận

Hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy trong quá trình ép đùn màng PE về cơ bản là một vấn đề mất ổn định dòng chảy gây ra bởi ma sát giữa các lớp vật liệu tại bề mặt khuôn.

Mặc dù các hợp chất PPA chứa flo đã được sử dụng trong lịch sử để giải quyết vấn đề này,chất hỗ trợ xử lý không chứa PFASHiện nay, đây là một giải pháp thay thế khả thi và ngày càng được ưa chuộng.

Các giải pháp không chứa PFAS, chẳng hạn như công nghệ SILIKE SILIMER.cho phép:

♦ Quá trình đùn tốc độ cao ổn định

♦ Bề mặt màng phim không có khuyết tật

♦ Giảm sự tích tụ khuôn

♦ Sự sẵn sàng tuân thủ quy định

♦ Hệ thống xử lý không chứa flo

Tìm hiểu thêm về cách loại bỏ hiện tượng nứt vỡ do nóng chảy trong quá trình ép đùn màng PE mà không cần sử dụng fluoropolymer hoặc yêu cầu mẫu PPAs không chứa PFAS dòng SILIMER:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com