قالب گیری دمشی اکستروژن فیلم های پلی وینیل کلراید (PVC).

 

 

پس از افزودن نرم کننده ها و سایر مواد افزودنی به رزین PVC، فیلم های PVC انعطاف پذیر را می توان از طریق فرآیند قالب گیری دمشی تولید کرد. بسته به نوع تثبیت کننده مورد استفاده، این فیلم ها می توانند شفاف یا نیمه شفاف باشند. آنها به طور گسترده به عنوان فیلم‌های پرورش نهال کشاورزی، فیلم‌های پوشش جینسنگ، فیلم‌های گلخانه‌ای، فیلم‌های بسته‌بندی برای مواد خام صنعتی مختلف، محصولات نیمه‌{3}}و محصولات نهایی، و همچنین فیلم‌های برچسب محافظ برای کاغذ استفاده می‌شوند.

 

1. فرمولاسیون

فرمولاسیون فیلم‌های قالب‌گیری دمشی{0}} PVC انعطاف‌پذیر در جدول 6-13 ارائه شده است.

جدول 6-13 فرمولاسیون فیلم‌های منعطف PVC

مواد خام	دوز / قطعات با جرم
	فرمول 1	فرمول 2	فرمول 3
رزین پلی وینیل کلراید (PVC)	100	100	100
دیوکتیل فتالات (DOP)	20	12	12
دی بوتیل فتالات (DBP)	10	9	10
دیوکتیل سبکات (DOS)	7	4	-
استر نفتی	-	5	-
اکتادسن اپوکسیزه شده	4	5	6
باریم استئارات	1.6	1.5	0.4
استئارات کادمیوم	0.6	0.6	0.8
تثبیت کننده ارگانوتین	0.5		1.5
پارافین	0.3	0.3	-
روغن سفید	-	-	0.3

نکاتی در مورد فرمولاسیون دمش PVC منعطف-فیلم‌های قالب‌گیری شده:

فرمول 1 برای فیلم های کشاورزی است. فرمول 2 برای فیلم های بسته بندی؛ فرمول 3 برای فیلم های برچسب.

رزین پی وی سی نوع 4-SG با ویسکوزیته متوسط- انتخاب شده است. برای کاهش "چشم ماهی" (ذرات ژل) در فیلم های برچسب، فرمول 3 باید از رزین با ساختار شل و توزیع وزن مولکولی باریک استفاده کند. اگر از فرمول 2 برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود، رزین غیر سمی باید انتخاب شود.

دوز نرم کننده ها معمولاً 30 تا 40 قسمت در جرم و حداکثر 45 قسمت است. فراتر از این حد، لوله حباب بیش از حد نرم می شود، که منجر به ثبات شکل ضعیف و مشکل در کنترل فرآیند می شود. با توجه به کاربرد در دمای پایین، هم فیلم‌های کشاورزی و هم فیلم‌های بسته‌بندی نیاز به افزودن DOS (یک نرم‌کننده مقاوم در برابر سرما) دارند و فیلم‌های کشاورزی (که در زمستان استفاده می‌شوند) به دوز بالاتری از DOS نیاز دارند. رزین های اپوکسی نیز به عنوان تثبیت کننده عمل می کنند.

سیستم تثبیت کننده از ارگانوتین یا استئارات کادمیوم استفاده می کند که شفافیت خوبی را ارائه می دهد. از تثبیت کننده های مبتنی بر سرب- استفاده نمی شود، زیرا فیلم های برچسب، فیلم های کشاورزی و فیلم های بسته بندی همگی به شفافیت نیاز دارند.

روان کننده هایی مانند پارافین و روغن سفید اضافه می شود. با توجه به دوز نسبتا کم نرم کننده ها، مقدار کمی روان کننده برای بهبود فرآیند پذیری مواد و جلوگیری از چسبندگی فیلم ضروری است.

اگر از فرمول 1 برای فیلم‌های کشاورزی ضد چکه استفاده می‌شود، مقدار کمی از سورفکتانت‌ها (مثلاً گلیسریل مونو استئارات، زایلیتول استئارات) باید اضافه شود که دوز آن بیش از 1 قسمت وزنی نباشد. سورفکتانت ها از چکیدن روی سطح داخلی فیلم جلوگیری می کنند که برای رشد گیاهچه مفید است.

از آنجایی که فیلم‌های کشاورزی برای مدت طولانی در فضای باز استفاده می‌شوند، جاذب‌های فرابنفش و آنتی‌اکسیدان‌ها را می‌توان بر اساس شدت نور در ناحیه کاربرد به‌طور مناسب اضافه کرد.

افزودنی هایی که رشد گیاه را مهار می کنند، توسط گیاهان جذب می شوند و سپس به بدن انسان منتقل می شوند (خطراتی برای سلامتی ایجاد می کنند)، یا باعث آلودگی محیط زیست می شوند، در فرمولاسیون فیلم های کشاورزی اکیدا ممنوع هستند.

 

2. تجهیزات اصلی تولید

(1) تجهیزات اختلاط: سه- آسیاب غلتکی با رول های قطر 400 میلی متر (مجهز به خنک کننده آب). یک میکسر-سرعت بالا با حجم 200 لیتر.

(2) تجهیزات دانه بندی اکستروژن: گرانولاتور اکستروژن با قطر پیچ 65 میلی متر، نسبت طول-به{3}}قطر (L/D) 15-20، و یک پیچ به تدریج مخروطی شده است.

(3) تجهیزات قالب گیری دمشی: یک اکسترودر با قطر پیچ 65 میلی متر، نسبت L/D 20-25، و یک پیچ به تدریج مخروطی شده است. بیشتر قالب‌ها ساختاری از نوع سنبه- دارند.

 

3. جریان فرآیند تولید

فیلم های پی وی سی با استفاده از روش قالب گیری بادی به سمت بالا و یا روش قالب گیری دمشی افقی تولید می شوند. دو جریان فرآیند قالب گیری دمشی وجود دارد:

یکی شامل قالب گیری دمشی اکستروژن مستقیم پودر، با استفاده از یک اکسترودر دوقلو-پیچ یا یک اکسترودر تک-پیچ با نسبت L/D بزرگ (مناسب برای پردازش پودر).

مورد دیگر ابتدا شامل دانه بندی و سپس قالب گیری بادی است. جریان فرآیند دومی در شکل 6-20 نشان داده شده است.

 

4. شرایط فرآیند تولید

(1) بچینگ و دانه بندی

برای حذف ناخالصی ها از مواد:

رزین پی وی سی از طریق الک 40 مش (قطر سوراخ الک: 0.425 میلی متر) الک می شود.

نرم کننده ها از طریق یک صفحه مسی 100 مش (قطر سوراخ صفحه: 0.15 میلی متر) فیلتر می شوند.

سایر افزودنی‌ها با نرم‌کننده‌ها رقیق شده و با استفاده از آسیاب غلتکی سه- تا ظرافت کمتر از 80 میکرومتر آسیاب می‌شوند.

سپس مواد را مطابق فرمول وزن کرده و در خمیر گیر قرار می دهند. دمای ورز دادن در 100-120 درجه کنترل می شود و زمانی که مواد شل و کشسان شود تخلیه می شود. مواد خمیر شده برای دانه بندی به یک گرانول اکستروژن وارد می شود، با دمای کنترل شده در 150-170 درجه (باید از دماهای بیش از حد بالا اجتناب شود).

(2) دمای اکستروژن

برای اطمینان از کیفیت قالب گیری دمشی، گرانول های از قبل گرم شده ترجیح داده می شوند، زیرا به کاهش مصرف انرژی و بهبود کیفیت پلاستیک سازی فیلم کمک می کنند. دمای اکستروژن برای فیلم های PVC در جدول 6-14 ذکر شده است.

جدول 6-14 دمای اکستروژن برای فیلم های PVC

نوع فیلم	دمای بشکه / درجه			دمای قالب / درجه
	منطقه 1	منطقه 2	منطقه 3	رابط	مدل دهان
فیلم کشاورزی	155 - 165	165 - 175	175 - 185	160 - 170	170~180
فیلم بسته بندی	145 - 155	155 - 165	165 - 175	165 - 175	175~185
فیلم استیکر	160 - 170	170 - 180	180 - 190	170 - 180	180~190

با افزایش دوز نرم کننده ها، دمای اکستروژن کاهش می یابد. با این حال، دمای اکستروژن نمی تواند خیلی پایین باشد، در غیر این صورت، سطح فیلم ناهموار می شود و نقص هایی مانند "چشم ماهی" و توده های سخت ایجاد می شود.

(3) نسبت افزایش{1}

نسبت ضربه زدن برای فیلم‌های PVC معمولاً 1.5-3.0 است. نسبت ضربه{3}}روی استحکام و شفافیت فیلم تأثیر می‌گذارد. برای روش قالب‌گیری افقی با قطر تا شده کوچک، نسبت ضربه{5}به بالا انتخاب می‌شود. تحت همین نسبت کشش طولی، افزایش نسبت ضربه-به بالا استحکام عرضی فیلم را بهبود می‌بخشد اما مقاومت طولی آن را کاهش می‌دهد. بنابراین، نسبت ضربه{8}} نباید بیش از حد بزرگ باشد.

(4) نسبت قرعه کشی

نسبت کشش برای فیلم های PVC به طور کلی 4-6 است، به این معنی که سرعت کشش 4-6 برابر سریعتر از سرعت خطی اکستروژن است. در عملیات واقعی، نسبت کشش بزرگتر از نسبت ضربه{5}بالا، پایداری بهتر لوله حباب را تضمین می کند. با این حال، برای ویژگی های طولی و عرضی متعادل فیلم، ترجیح داده می شود که نسبت کشش برابر یا نزدیک به نسبت ضربه{7}} باشد.

افزایش سرعت کشش نیز به دلیل راندمان خنک کننده فیلم محدود شده است. خنک کننده ناکافی باعث چسبیدن فیلم به هم می شود و جدا شدن آن را غیرممکن می کند و بر قابلیت استفاده آن تأثیر می گذارد.

(5) موقعیت حلقه هوای خنک کننده

فاصله بین خروجی هوای حلقه هوای خنک کننده و دهانه قالب معمولاً 50 تا 200 میلی متر است. فاصله کمتر برای لوله های فیلم با قطر بزرگتر و فاصله بیشتر برای لوله های با قطر کمتر استفاده می شود. این فاصله نباید خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت، خط خنک کننده فیلم خیلی زیاد خواهد بود، که برای خنک کردن لوله فیلم و ثبات شکل حباب نامطلوب است. ارتفاع خط خنک کننده معمولاً در 200-400 میلی متر کنترل می شود.

(6) حجم هوای خنک کننده

حجم هوای خنک کننده به طور مستقیم بر اثر خنک کننده تأثیر می گذارد. حجم هوای بزرگ‌تر، راندمان خنک‌کننده را بهبود می‌بخشد، اما حجم هوای بیش از حد زیاد باعث نوسان فیلم می‌شود و بر پایداری لوله حباب تأثیر می‌گذارد. برعکس، حجم ناکافی هوا منجر به خنک شدن و چسبندگی ضعیف فیلم می شود.

(7) کنترل زاویه صفحات بستن خنک کننده

زاویه صفحات گیره بند شاه ماهی خنک کننده باید-به خوبی کنترل شود: 30 درجه برای روش قالب گیری افقی با ضربه و 60 درجه برای روش قالب گیری بادی به سمت بالا. زاویه بیش از حد بزرگ باعث ایجاد چین و چروک روی فیلم می شود.

 

 

قالب گیری دمشی اکستروژن یکی از فرآیندهای تشکیل فیلم های پی وی سی سخت است. فیلم‌هایی که از طریق این فرآیند تولید می‌شوند شفافیت بالا، استحکام و چقرمگی خوب، مقاومت در برابر ضربه و پارگی عالی، هوابندی خوب و غیر سمی، بی‌بو و بی مزه هستند-به‌طور موثری تازگی و عطر کالاهای بسته‌بندی شده را حفظ می‌کنند. فیلم‌های قالب‌گیری{4}}صفحه‌دار شفاف PVC از نظر ظاهری شبیه سلفون هستند و برای بسته‌بندی سیگار، آب نبات و قطعات مختلف الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند.

 

1. فرمولاسیون

فیلم‌های بسته‌بندی شفاف PVC سفت و سخت، محصولات PVC سفت و سخت بدون نرم‌کننده- هستند. رزین نوع SG{4}}6 به دلیل فرآیند پذیری خوب ترجیح داده می شود. در صورت استفاده برای بسته بندی مواد غذایی، رزین درجه مواد غذایی باید انتخاب شود که مقدار مونومر وینیل کلرید باقیمانده در رزین کمتر از 5 میلی گرم بر کیلوگرم باشد. یک فرمول معمولی از فیلم های بسته بندی شفاف PVC سخت در جدول 6-15 نشان داده شده است.

جدول 6-15 فرمول بندی معمولی فیلم های بسته بندی شفاف پی وی سی سخت

نام ماده اولیه	دوز / قطعات با جرم	نام ماده اولیه	دوز / قطعات توسط
پی وی سی	100	لغزنده	0.5~1.0
MBS	5~10	روان کننده	3~4
اصلاح کننده پردازش	1~3	رنگ ها	مقدار
تثبیت کننده	2~4	-	-

 

2. تجهیزات اصلی تولید

یک میکسر-سرعت بالا با حجم 300 لیتر.

یک واحد اکستروژن مجهز به یک اکسترودر (قطر پیچ: 100 میلی‌متر، نسبت L/D: 25، نسبت تراکم: 3) با ساختار مارپیچ نوع سد-.

یک قالب با قطر دهانه 250 میلی متر و شکاف 1.3 میلی متر.

 

3. فرآیند تولید

جریان فرآیند فیلم های شفاف PVC صلب در شکل 6-21 نشان داده شده است.

 

جریان فرآیند فوق شامل قالب گیری مستقیم پودر با ضربه است. اگر اکسترودر برای پردازش مستقیم پودر مناسب نیست، ابتدا باید دانه بندی انجام شود (از درجه حرارت دانه بندی بیش از حد بالا باید اجتناب شود). فیلم‌های شفاف PVC که توسط قالب‌گیری دمشی تولید می‌شوند را می‌توان مستقیماً یا پس از عملیات‌های پوشش ضد الکتریسیته ساکن و حرارت{2}}استفاده کرد. هنگامی که برای بسته بندی سیگار استفاده می شود، سطح فیلم باید با یک ماده آب بندی با دمای پایین-حرارت- پوشانده شود که جزء اصلی آن رزین کوپلیمر وینیل کلرید{6}}وینیل استات است.

فیلم‌های بسته‌بندی شفاف پی وی سی سخت معمولاً با استفاده از روش قالب‌گیری دمشی به سمت بالا{{0} اکستروژن افقی تشکیل می‌شوند. شرایط عملیاتی اصلی به شرح زیر است:

بچینگ و ورز دادن: مواد را مطابق فرمول وزن کنید، آنها را به{0}}خمیرزن با سرعت بالا اضافه کنید و به مدت 5 تا 8 دقیقه در دمای تقریباً 102 درجه ورز دهید. پس از ورز دادن، مواد را به یک ورز دهنده کم سرعت انتقال دهید تا در دمای 40 تا 50 درجه خنک شود.

قالب گیری دمشی اکستروژن: قالب گیری دمشی پودری شبیه قالب گیری دمشی گرانول معمولی است. دمای اکسترودر 160-180 درجه، دمای آداپتور قالب 180-190 درجه و دمای قالب 190-210 درجه است. نسبت دمیدن فیلم 2-3 و سرعت کشش 10-30 متر در دقیقه است.