Waarom treedt smeltbreuk op bij het extruderen van PE-folie?

Smeltbreuk is een van de meest voorkomende oppervlaktedefecten bij de extrusie van polyethyleen (PE)-folie, met name bij de snelle verwerking van LLDPE, HDPE en mLLDPE.

Het ziet er doorgaans als volgt uit:

• Oppervlaktestructuur van haaienhuid

• Ruw of onregelmatig filmbeeld

• Stromingsinstabiliteit bij de matrijsuitgang

• Verlies van optische helderheid

Hoofdoorzaak

Smeltbreuk wordt veroorzaakt door instabiliteit van de grensvlakstroming wanneer polymeersmelt onder hoge schuifspanning door de matrijs stroomt.

Wanneer de schuifspanning een kritische drempelwaarde overschrijdt:

• Het polymeersmeltproces kan geen constante stroom behouden

• Stick-slip-gedrag treedt op bij de matrijswand.

• De oppervlaktelaag vertoont periodieke breuken

Dit wordt ernstiger onder de volgende omstandigheden:

• Extrusie met hoge lijnsnelheid

• Smalle matrijsopeningen

• Harsen met een hoog moleculair gewicht

• PE-kwaliteiten op basis van metalloceen

Waarom traditionele fluorpolymeer-PPA's worden gebruikt

Al decennialang worden op fluorpolymeren gebaseerde polymeerverwerkingshulpmiddelen (PPA's) gebruikt om problemen met smeltbreuk bij de extrusie van PE-folie op te lossen.

Ze werken als volgt:

• Migratie naar het chipoppervlak

• Vorming van een gefluoreerde coating met lage oppervlakte-energie

• Vermindering van wrijving tussen smelt en matrijs

• Wandverschuiving mogelijk maken

Dit helpt de smeltstroom te stabiliseren en haaienhuiddefecten te elimineren.

De toenemende regelgeving rondom PFAS-gerelateerde stoffen verandert echter de manier waarop verwerkers deze oplossing benaderen.

Waarom fabrikanten op zoek zijn naar oplossingen zonder fluorpolymeren

De verschuiving weg van fluorpolymeer-PPA's wordt gedreven door:

Regelgevingsdruk

• EU REACH-voorstellen voor beperking van PFAS

• Rapportagevereisten van de Amerikaanse EPA voor PFAS in het kader van de TSCA

• Wereldwijde initiatieven voor het monitoren van PFAS

OEM- en merkvereisten

• Eisen voor PFAS-vrije verpakkingen

• Audits voor naleving van duurzaamheidsvoorschriften

• Doelstellingen van de circulaire economie

Technische en operationele aspecten

• Restverontreiniging met fluorpolymeren in recyclingstromen

• Risico's met betrekking tot exportkwalificatie

• Onzekerheid in de toeleveringsketen

Als gevolg hiervan zijn verwerkers actief op zoek naar:

Hoe smeltbreuk te voorkomen zonder fluorpolymeren

Kan smeltbreuk worden voorkomen zonder fluorpolymeren?

Ja.

De meeste producenten van polymeeradditieven hebben PFAS-vrije verwerkingshulpmiddelen op de markt gebracht, wat een alternatieve aanpak biedt die niet afhankelijk is van gefluoreerde oppervlaktecoatings.

In plaats van een permanente fluorpolymeerfilm te creëren, werken deze systemen door middel van dynamische controle van de smering aan het grensvlak.

Hoe PFAS-vrije verwerkingshulpmiddelen smeltbreuk voorkomen

PFAS-vrije PPA's (met name systemen op siliconenbasis) verminderen smeltbreuk via een ander mechanisme:

1. Stabilisatie van grensvlakslip

Ze modificeren de interactie tussen het polymeersmelt en het matrijsoppervlak, waardoor de stick-slip-instabiliteit wordt verminderd.

2. Verminderde fluctuatie van de schuifspanning

Door het stromingsgedrag op moleculair niveau te egaliseren, minimaliseren ze abrupte spanningsveranderingen bij de uitgang van de chip.

3. Dynamische vorming van de smeerlaag

Aan het grensvlak vormt zich een zelfregulerende moleculaire laag die de extrusieomstandigheden continu stabiliseert.

4. Verbeterde uniformiteit van de smeltstroom

Het polymeersmeltproces behoudt een consistenter snelheidsprofiel over de gehele matrijs.

SILIMER PFAS-vrije PPAs voor het voorkomen van smeltbreuken

SILIKE SILIMER PFAS-vrije verwerkingshulpmiddelenZe zijn specifiek ontworpen voor polyolefine-extrusiesystemen die hoge snelheidsstabiliteit en een hoge oppervlaktekwaliteit vereisen bij de filmproductie.

Ze zijn ontwikkeld als alternatieven voor fluorpolymeer PPA voor:

• Extrusie van LLDPE-folie

• HDPE-folieverwerking

• mLLDPE hogesnelheidsblaasfolielijnen

Hoe werkt de PFAS-vrije verwerkingshulpstof SILIMER, een alternatief voor fluorpolymeer-PPA's?

Prestatievoordelen van de SILIKE SILIMER-serie: PFAS-vrije en fluorvrije alternatieve oplossingen voor PE-folie-extrusie.

Bij toepassing in PE-folieproductiesystemen kunnen de SILIKE SILIMER-serie proceshulpmiddelen zonder PFAS het volgende bieden:

♦ Elimineer smeltbreuken en haaienhuiddefecten

♦ Verbeter de gladheid van het oppervlak en behoud de optische helderheid

♦ Verlaag de extrusiedruk

♦ Verbeter de stabiliteit van de doorvoer

♦ Verminder de ophoping van chips en de stilstandtijd

♦ Zorg voor stabiele prestaties bij hoge lijnsnelheden

Waar PFAS-vrije PPA's het meest effectief zijn

Ze worden veelvuldig gebruikt in:

Blaasfolie-extrusie

• LLDPE- en mLLDPE-folies
• Snelle productie van dunne films
• Toepassingen van verpakkingsfolie

Extrusie van gegoten folie

• Optische en verpakkingsfolies
• Meerlaagse structuren

HDPE-foliesystemen

• Industriële films
• Vorm-vul-sluit (FFS) zware verpakkingen

Verwerking van gerecyclede polyolefinen

• Stabilisatie van inconsistent smeltstroomgedrag

Hoe smeltbreukeliminatie te optimaliseren zonder fluorpolymeren

Voor optimale resultaten volgen processors doorgaans deze aanpak:

Stap 1: Stel de beginsituatie vast

• Registreer de huidige druk, het vermogen en het defectniveau.

Stap 2: Introduceer PFAS-vrije PPA

• Voeg toe in de aanbevolen lage dosering.
• Zorg voor een goede dispersie in de masterbatch of tijdens het samenstellen.

Stap 3: Stabiliseer het grensvlakgedrag

• Laat het systeem een ​​stabiele smeringsbalans bereiken

Stap 4: Optimaliseer de verwerkingsparameters

• Temperatuurprofiel aanpassen
• Lijnsnelheid en schroefsnelheid nauwkeurig afstellen

Stap 5: Controleer de filmkwaliteit

• Controleer de gladheid van het oppervlak
• Bewaak de stabiliteit van de waas en glans
• Evalueer de stabiliteit op lange termijn

PFAS-vrije versus fluorpolymeer-PPA's bij smeltbreukbeheersing

Praktische oplossingen voor stabiele, snelle verwerking van polyethyleenfolie

Feitelijke gegevensvergelijking: SILIKE SILIMER-serie fluorvrije PPA versus PFAS-vrije verwerkingshulpstof

Veelgestelde vragen

Kan smeltbreuk volledig worden geëlimineerd zonder fluorpolymeren?

Ja. De PFAS-vrije PPA's uit de SILIKE SILIMER-serie kunnen smeltbreuk in de meeste PE-folie-extrusiesystemen volledig voorkomen wanneer ze correct zijn geoptimaliseerd.

Hebben PFAS-vrije PPA's invloed op de helderheid of glans van de film?

Bij gebruik volgens de aanbevolen dosering worden geen significante negatieve effecten waargenomen.

Zijn fluorvrije oplossingen geschikt voor hogesnelheidsextrusie?

Ja. De SILIKE SILIMER-serie PFAS-vrije polymeerproceshulpmiddelen zijn ontworpen voor omstandigheden met hoge schuifkracht en hoge doorvoer.

Kunnen PFAS-vrije PPA's gebruikt worden met gerecycled PE?

Ja. De PFAS-vrije PPA's uit de SILIKE SILIMER-serie kunnen de stabiliteit bij de verwerking van gerecyclede polyolefinen verbeteren.

Conclusie

Smeltbreuk bij de extrusie van PE-folie is in wezen een probleem van stromingsinstabiliteit, veroorzaakt door wrijvingskrachten aan het oppervlak van de matrijs.

Hoewel fluorpolymeer-PPA's in het verleden zijn gebruikt om dit probleem op te lossen,PFAS-vrije verwerkingshulpmiddelenbieden nu een haalbaar en steeds vaker geprefereerd alternatief.

PFAS-vrije oplossingen zoals de SILIKE SILIMER-technologieinschakelen:

♦ Stabiele extrusie met hoge snelheid

♦ Vuilnisvrije filmoppervlakken

♦ Minder chipophoping

♦ Klaar voor naleving van de regelgeving

♦ Fluorvrije verwerkingssystemen

Leer meer over hoe u smeltbreuk bij PE-folie-extrusie zonder fluorpolymeren kunt voorkomen of vraag een monster aan van de PFAS-vrije PPA's uit de SILIMER-serie:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com