Išspręskite penkias įprastas plėvelės pūtimo koekstruzijos problemas

1. putplasčio nestabilumas: terminas burbulo nestabilumas apima daugybę skirtingų problemų, susijusių su ekstruzinių burbuliukų stabilumu. Pagrindinės problemos yra burbulo plyšimas, deformacijos sukietėjimas, šalčio nestabilumas ir burbulų plazdėjimas.
Burbulo plyšimas: kai išlydyta medžiaga, išeinanti iš pelėsio, yra pernelyg ištempta, todėl burbulo struktūra plyšta, burbulas plyšta. Taip atsitinka, kai ekstruzinės medžiagos lydymosi stiprumas yra nepakankamas, kad būtų pasiektas pasirinktas sprogimo koeficientas (BUR). Siekiant išvengti šios problemos, dervos pasirinkimas gali būti pakeistas, kad į plėvelės struktūrą būtų pridėta medžiagų, turinčių didesnį lydymosi stiprumą, siekiant pagerinti bendrą lydymosi stiprumą. Pavyzdžiui, mažo tankio polietilenas (LDPE) yra įtrauktas į linijinę mažo tankio polietileno (LLDPE) plėvelę, kad padidėtų jos bendras lydymosi stiprumas.
Kietėjimas įtempiant: Kai išlydytas polimeras greitai ištempiamas mašinos kryptimi (MD) ir taip sukietėja, įvyksta deformacinis sukietėjimas. Tai sukels vidinio burbulo slėgio ir burbulo pločio svyravimus. Šios problemos galima išvengti sumažinus išėmimo rodiklį. Kitas sprendimas yra pakeisti dervos pasirinkimą, kad būtų sumažintas bendras plėvelės tempiamasis klampumas, leidžiantis plėvelei labiau ištempti MD be jokio sukietėjimo.
Nestabili užšalimo linija: esant stabiliam procesui, šerkšno linija išliks pastoviame aukštyje, aukštesnėje už pelėsį, ir ją valdo aušinimo greitis, formos pralaidumas ir plėvelės storio vienodumas. Kai procesas tampa nestabilus, šalčio linijos padėtis taip pat taps nestabili. Viena iš šio nestabilumo priežasčių yra netolygus temperatūros pasiskirstymas ekstruzijoje.
Lydymosi temperatūros pokytis gali atsirasti dėl netinkamos pasirinktos dervos varžto konstrukcijos, varžto susidėvėjimo arba šildytuvo arba termoporos gedimo. Prieš sujungiant, reikia išmatuoti kiekvieno srauto lydymosi temperatūrą, siekiant nustatyti, kuris lydalo sluoksnis yra temperatūros pokyčių šaltinis. Nustatę padėtį, išimkite varžtą ir patikrinkite polimero irimą bei varžto susidėvėjimą. Taip pat turi būti patikrintas visų šildytuvų ir termoporų veikimas.
Kita dažna nestabilios šalčio linijos priežastis – pelėsių užsikimšimas. Netolygiai praryjanti medžiaga gali atsirasti dėl suyrančių medžiagų kaupimosi formoje. Norint išvengti tokios situacijos, pelėsį reikia reguliariai tikrinti ir, jei reikia, atlikti medžiagų kaupimąsi.
Putplasčio plazdėjimas: putų plazdėjimas prasideda žemiau šalčio linijos ir rodomas kaip linijinis ženklas burbulo paviršiuje skersine kryptimi (Td). Šią sparno formą lemia didelis oro greitis iš oro žiedo. Sumažinus pūstuvo greitį arba sureguliavus oro žiedo komponentus, kad sumažėtų oro srautas išilgai burbuliukų paviršiaus, bus išvengta burbuliukų plazdėjimo. Tačiau sumažinus oro srautą sumažės oro žiedo aušinimo efektyvumas, o tada šalčio linija nutols nuo pelėsio, sukeldama naujų problemų. Siekiant išvengti šios situacijos, dervos pasirinkimas gali būti optimizuotas, kad būtų sumažintas bendras ekstruzijos lydalo klampumas ir bendra lydymosi temperatūra.
2. Indekso pokytis: Plėvelės pūtimo koekstruzijos atveju neišvengiama tam tikro instrumento TD pasikeitimo. Prietaiso profilio su žemo slėgio laipsnio kitimo plėvele pavyzdys pateiktas 2 paveiksle. 1A. Tačiau jei apdorojimo metu atsiranda netikėtų problemų, instrumento pasikeitimo laipsnis gali padidėti. Yra keletas skirtingų problemų, dėl kurių gali padidėti specifikacijų pokyčiai, o problemos priežastis nustatoma patikrinus prietaiso profilio putų formą.
Nevienodas oro žiedo aušinimas: prastas arba netolygus oro srautas iš oro žiedo sukels netolygų plėvelės aušinimą ir turės įtakos plėvelės slėgio kritimo santykiui. Dėl to kai kurios plėvelės gali ištempti labiau nei kitos, o tai gali sukelti matavimo nuokrypį. Siekiant išvengti šios problemos, oro žiede esantis ortakis turi būti reguliariai tikrinamas ir valomas, kad būtų pašalintos priemaišos, galinčios sutrikdyti oro srautą. Taip pat reikia patikrinti oro žiedą, kad įsitikintumėte, jog jis tinkamai išdėstytas formos centre.
Netolygi lydymosi temperatūra: Dėl netolygios lydymosi temperatūros pasikeis burbuliukų aušinimo greitis ir pelėsių pralaidumas. Akivaizdus netolygios lydymosi temperatūros požymis yra sinusoidinis profilis. Šio sinusoidinio pokyčio susidarymas yra susijęs su medžiagų, kurių lydymosi temperatūra netolygi, srautu per formą, kuri vadinama uosto linija. Kaip minėta anksčiau, lydymosi temperatūros pokyčius gali sukelti netinkama varžtų konstrukcija arba susidėvėjimas.
3. Sąsajos nestabilumas. Terminas sąsajos nestabilumas reiškia dviejų sluoksnių sąsajos nestabilumą. Sąsajos stabilumas priklausys nuo tokių veiksnių kaip medžiagos charakteristikos, proceso sąlygos ir įrangos konstrukcijos ypatybės. Yra žinomi trys sąsajos nestabilumo tipai, kurie gali atsirasti plėvelės pūtimo koekstruzijos metu.
Yra keletas žinomų posūkių priežasčių. Pirmasis yra šlyties klampumo skirtumas tarp medžiagų, kurios sukuria sąsają. Jei medžiagos šlyties klampumas labai skiriasi, kiekvienas sluoksnis patirs skirtingą šlyties greitį, esant taikomam šlyties įtempiui, todėl susidaro Zig-Zag deformacija. Tai galima sušvelninti pasirenkant panašios šlyties klampos medžiagas (jei įmanoma), kad būtų sukurta sąsaja.
Antroji priežastis – netinkamas sluoksnių santykis. Jei dėl pasirinkto sluoksnio santykio sąsaja bus per arti formos sienelės, per didelis šlyties įtempis sukels deformaciją. Siekiant to išvengti, galima padidinti išorinio sluoksnio storį, išlaikyti sąsają toliau nuo sienos ir sumažinti jai tenkantį šlyties įtempį.
Trečioji priežastis – netinkamas formos dizainas. Projektuojant formą, svarbu teisingai optimizuoti skysčio kanalą, kad visoje formoje būtų sukurtas vienodas greičio profilis. Netinkamas formos dizainas gali sukelti didelių šlyties taškų ir netolygaus greičio profilių susidarymą, o tai gali sukelti tokį nestabilumą.
Bangos sąsajos nestabilumas: šią nestabilumo formą sukelia netolygi pailgėjimo deformacija dviejų medžiagų sąsajoje, dėl kurios burbulo paviršiuje susidaro banguoti raštai, nes jis išspaudžiamas iš formos. Šio nestabilumo vaizdas matomas 3 paveiksle. Nustatyta, kad pailgėjimo deformacija, sukelianti šį nestabilumą, atsiranda iš dviejų žinomų šaltinių. Pirmasis yra susijęs su netinkamu sluoksnių santykiu. Jei vienas iš sudėtinių konstrukcijos sluoksnių yra per plonas, formoje susiliejimo taške jis patirs didesnį pagreitį, todėl sluoksnio pailgėjimo deformacijos greitis bus didesnis. Sluoksnių santykis turėtų būti sureguliuotas, kad būtų galima tolygesnė greičio kreivė, kuri susidarytų pasroviui nuo sujungimo taško.
Antrasis šaltinis yra sąsają sukuriančių medžiagų pailgėjimo klampumo skirtumas. Dvi medžiagos, turinčios skirtingą pailgėjimo jėgą ir skirtingą pailgėjimo klampumą, deformuos skirtingu greičiu. Jei įmanoma, sąsajai sukurti reikėtų pasirinkti medžiagas su panašiomis išplėtimo savybėmis.
Nestabili aktyvi sąsaja: reaktyvioji sąsaja gali būti suformuota daugiasluoksnės struktūros, sudarytos iš poliarinės blokuojančios dervos ir jungiamojo sluoksnio, koekstruzijos procese. Užtvarinė derva paprastai yra išspaudžiama kartu su poliolefino dervos sluoksniu. Paprastai tarp šių konstrukcijų reikia jungiamojo sluoksnio, kad pagerintų jų sukibimą. Jungiamasis sluoksnis yra polimeras, sudarytas iš polinių ir nepolinių galinių grupių. Kartais gali įvykti nereikalinga cheminė reakcija tarp jungiamojo sluoksnio poliarinės galinės grupės ir poliarinę blokuojančią dervą, todėl susidaro nestabili sąsaja. Šių reakcijų rezultatas – sumažėjęs optinis skaidrumas ir smulkesnė plėvelės išvaizda.

4. gelis: terminas gelis paprastai vartojamas kalbant apie bet kokį mažą defektą, dėl kurio galutinėje plėvelėje susidaro optinė deformacija. Gelis yra problemiškas, nes jie ne tik iškreipia optinius iškraipymus, bet ir sumažina mechanines plėvelės savybes. Gelį galima suskirstyti į tris pagrindines kategorijas: neištirpusios dervos, skaidančios medžiagos ir pašaliniai teršalai.
Nejudanti derva: neakyta derva yra įprastas gelio tipas, dažniausiai stebimas esant dideliam ekstruderio našumui. Jie atsiranda dėl netolygaus lydymosi, kurį sukelia mažos šlyties zonos ekstruderyje. Norėdami nustatyti, ar gelis yra nesumaišyta derva, pašildykite gelį aukščiau lydymosi temperatūros, tada atvėsinkite. Jei po aušinimo gelis vėl neatsiranda, tai yra nesumaišyta derva. Jei plėvelėje yra nesumaišytos dervos, reikia patikrinti ekstruderio varžtą ir jį suprojektuoti iš naujo, kad būtų sumažintos mažos šlyties zonos.
Suardyta medžiaga: jei polimeras ilgą laiką yra veikiamas didelės energijos, ekstruzijos metu medžiaga gali suirti. Dėl šių sąlygų susidaro labai oksiduotos arba susietos medžiagos, kurios membranoje sudaro gelį. Paprastai šie geliai neegzistuoja iš karto po paleidimo. Suirę polimerai kaupiasi skaidymosi procese, todėl jie atsiranda ant plėvelės.
Labai oksiduotas gelis rodo trapias juodas dėmes ir gali būti atpažįstamas pagal fluorescenciją ultravioletinėje šviesoje. 5 paveiksle parodytas labai oksiduoto gelio vaizdas, darytas poliarizuotoje šviesoje, ir gelio fluorescencijos vaizdas UV šviesoje. Kryžminis gelis yra tamsiai rudos spalvos ir sudarytas iš oksiduotų medžiagų. Tačiau oksidacijos laipsnis yra per mažas, kad sukeltų fluorescenciją UV šviesoje.
Kryžminis gelis kartais painiojamas su labai susipynusiomis dervomis. Norėdami atskirti šiuos du dalykus, galite pašildyti gelį iki aukštesnės nei jo lydymosi temperatūros, paspausti jį, kad jis sulaužytų, ir leisti atvėsti. Jei po aušinimo vėl atsiranda gelio forma, medžiaga yra susieta, o ne labai susipynusi. Norint nustatyti skaidžių medžiagų šaltinį, ekstruderio sraigtas turi būti nuimtas po veikimo be valymo. Nustačius skilimo šaltinį, šioje srityje galima optimizuoti varžto konstrukciją, kad būtų sumažintas sąstingis ir maža šlyties jėga.
Pašaliniai teršalai: Kartais į procesą gali patekti pašalinių teršalų. Per bunkerį į ekstruderį dažniausiai patenka pašaliniai teršalai, kurie iš drabužių pluošto gali būti perkelti į svetimą polimerinę dervą. Jei nustatoma, kad gelio lydymosi temperatūra labai skiriasi nuo neapdorotos dervos arba labai netaisyklingos formos (pvz., pluošto), tai gali būti svetimkūnių užteršimas. Norint išvengti šių gelių, bunkeris visada turi būti tinkamai išvalytas, o originali žaliavos talpykla turi būti uždaryta, kad nesusimaišytų pašalinės medžiagos.
5. Garbanojimai: plėvelės susisukimas yra defektas, pastebėtas daugiasluoksnėje struktūroje, sudarytoje iš skirtingo kristališkumo medžiagų. Šis defektas susidaro aušinant išlydytai plėvelei, todėl plėvelė pati susisuka. Plėvelės susisukimas yra susijęs su dviem problemomis: medžiagos savybių skirtumu (ty lydymosi temperatūra ir kristališkumu) ir netinkamu sluoksnių išdėstymu.
Įprastas plėvelės garbanojimo pavyzdys parodytas 6 paveiksle, kuriame parodyta trijų sluoksnių plėvelė, sudaryta iš polietileno (PE), nailono (PA) ir jungiamojo sluoksnio. Kai daugiasluoksnė plėvelė išeina iš formos, visi sluoksniai išsilydo ir plėvelė pradeda vėsti. Kai jis vėsta, nailono sluoksnis kristalizuojasi ir tampa kietas, o PE sluoksnis susitraukia, nes vis dar yra išlydytas. Kai temperatūra nukrenta žemiau polietileno lydymosi temperatūros, jis taip pat pradeda kietėti. Tačiau šiuo metu nailonas susikristalizavo ir negali būti toliau susitraukęs, todėl kietėjimo metu PE susisuka.
Metodas, neleidžiantis plėvelei susisukti, yra greitas plėvelės aušinimas, kad būtų išvengta kristalizacijos. Užuot naudojus orą plėvelei aušinti, plėvelę galima tiesiogiai išspausti į vandens vonią, kad būtų galima greitai atvėsinti. Tai leidžia koekstruzuoti medžiagas su skirtingu kristalizacijos greičiu, neparodant jokios garbanotos plėvelės. Kitas galimas sprendimas – optimizuoti daugiasluoksnių plėvelių struktūrą.