Polivinil-klorid (PVC) fóliák extrudálásos fúvása

 

 

A PVC-gyantához lágyítók és egyéb adalékanyagok hozzáadása után a fúvással flexibilis PVC fóliák állíthatók elő. A használt stabilizátor típusától függően ezek a fóliák átlátszóak vagy áttetszőek lehetnek. Széles körben használják őket mezőgazdasági palántanevelő fóliák-, ginzeng fedőfóliák, üvegházhatást okozó fóliák, csomagolófóliák különféle ipari nyersanyagokhoz, félkész termékek és késztermékek, valamint védőmatrica fóliák papírhoz.

 

1. Kiszerelések

A rugalmas PVC fúvós{0}}fóliák összetételét a 6-13. táblázat mutatja be.

Táblázat 6

Nyersanyag	Adagolás / Alkatrészek tömegenként
	1. készítmény	2. készítmény	3. készítmény
Polivinil-klorid gyanta (PVC)	100	100	100
Dioktil-ftalát (DOP)	20	12	12
Dibutil-ftalát (DBP)	10	9	10
Dioktil-szebacát (DOS)	7	4	-
Kőolaj-észter	-	5	-
Epoxidált oktadecén	4	5	6
Bárium-sztearát	1.6	1.5	0.4
Kadmium-sztearát	0.6	0.6	0.8
Organotin stabilizátor	0.5		1.5
Paraffin	0.3	0.3	-
Fehér olaj	-	-	0.3

Megjegyzések a rugalmas PVC fúvós{0}}fóliák összetételéhez:

Az 1. készítmény mezőgazdasági fóliákra vonatkozik; 2. készítmény csomagolófóliákhoz; 3. készítmény matricafóliákhoz.

Közepes -viszkozitású SG-4 típusú PVC gyanta van kiválasztva. A „halszemek” (gélrészecskék) csökkentése érdekében a ragasztófóliákban a 3. készítményben laza szerkezetű és szűk molekulatömeg-eloszlású gyantát kell használni. Ha a 2. készítményt élelmiszerek csomagolására használják, akkor nem mérgező gyantát kell választani.

A lágyítószerek adagolása általában 30-40 tömegrész, maximum 45 rész. E határérték túllépése a buborékcsövet túl puhává teszi, ami rossz alakstabilitást és a folyamatszabályozás nehézségeit eredményezi. Tekintettel az alacsony hőmérsékletű{5}}felhasználásra, mind a mezőgazdasági fóliák, mind a csomagolófóliák DOS-t (hideg-ellenálló lágyítószert) igényelnek, a mezőgazdasági fóliákhoz (télen használva) pedig nagyobb dózisú DOS-t. Az epoxigyanták stabilizátorként is szolgálnak.

A stabilizáló rendszer szerves ónt vagy kadmium-sztearátot alkalmaz, amelyek jó átlátszóságot biztosítanak; ólom-alapú stabilizátorokat nem használnak, mivel a matricafóliák, a mezőgazdasági fóliák és a csomagolófóliák átlátszóságot igényelnek.

Kenőanyagokat, például paraffint és fehérolajat adnak hozzá. A lágyítószerek viszonylag alacsony dózisa miatt kis mennyiségű kenőanyag szükséges az anyagok feldolgozhatóságának javításához és a film tapadásának megakadályozásához.

Ha az 1. készítményt csepegésgátló mezőgazdasági fóliákhoz használják, kis mennyiségű felületaktív anyagot (pl. gliceril-monosztearátot, xilit-sztearátot) kell hozzáadni, de az adag nem haladhatja meg az 1 tömegrészt. A felületaktív anyagok megakadályozzák a fólia belső felületére való csöpögést, ami előnyös a palánta növekedéséhez.

Mivel a mezőgazdasági fóliákat hosszú ideig használják a szabadban, ultraibolya abszorberek és antioxidánsok adhatók hozzá megfelelően az alkalmazási terület fényintenzitása alapján.

A növények növekedését gátló, a növények által felszívódó, majd az emberi szervezetbe kerülő (egészségügyi kockázatot jelentő) vagy környezetszennyezést okozó adalékanyagok szigorúan tilosak a mezőgazdasági fóliakészítményekben.

 

2. Fő gyártóberendezések

(1) Keverőberendezés: Három-hengermalom 400 mm átmérőjű tekercsekkel (vízhűtéssel); egy 200 literes nagy sebességű-keverő.

(2) Extrudáló granuláló berendezés: 65 mm-es csavarátmérőjű extrudáló granulátor, 15–20 hossz-/-átmérő arány (L/D) és fokozatosan kúpos csavar.

(3) Fúvóformázó berendezés: 65 mm-es csavarátmérőjű, 20–25 L/D arányú extruder és fokozatosan kúpos csavar. A legtöbb szerszám tüske típusú{5}}szerkezetet használ.

 

3. Gyártási folyamat folyamata

A PVC fóliákat felfelé fúvással vagy vízszintes fúvásos módszerrel állítják elő. Két fúvósütési folyamat létezik:

Az egyik magában foglalja a por közvetlen extrudálásos fúvását, iker-csigás extruder vagy egy-csigás extruder használatával, nagy L/D aránnyal (porfeldolgozásra alkalmas).

A másik a granulálást foglalja magában, majd a fúvóformázást. Ez utóbbi folyamatfolyamát a 6-20. ábra mutatja.

 

4. Gyártási folyamat feltételei

(1) Adagolás és granulálás

A szennyeződések eltávolítása az anyagokból:

A PVC-gyantát 40 mesh-es szitán szitálják át (a szitanyílás átmérője: 0,425 mm).

A lágyítószereket 100 mesh-es rézszitán szűrik át (a szitanyílás átmérője: 0,15 mm).

A többi adalékanyagot lágyítószerekkel hígítják, és három{0}}hengermalomban 80 μm-nél kisebb finomságúra őrlik.

Ezután az anyagokat a készítménynek megfelelően lemérjük, és dagasztógépbe helyezzük. A dagasztási hőmérséklet 100-120 fok között van szabályozva, és az anyag kiürül, amikor meglazul és rugalmas lesz. Az összegyúrt anyagot 150-170 fokra szabályozott hőmérsékletű extrudáló granulátorba adagoljuk granuláláshoz (a túl magas hőmérséklet kerülendő).

(2) Extrudálási hőmérséklet

A fúvóformázás minőségének biztosítása érdekében előnyben részesítjük az előmelegített granulátumokat, mivel ezek segítenek csökkenteni az energiafogyasztást és javítják a film lágyítási minőségét. A PVC fóliák extrudálási hőmérsékleteit a 6-14. táblázat tartalmazza.

6-14. táblázat: PVC fóliák extrudálási hőmérséklete

Film típusa	Hordó hőmérséklet / fok			Hőmérséklet/fok
	1. zóna	2. zóna	3. zóna	Csatlakozó	Száj modell
Mezőgazdasági film	155 - 165	165 - 175	175 - 185	160 - 170	170~180
Csomagoló fólia	145 - 155	155 - 165	165 - 175	165 - 175	175~185
Matrica Film	160 - 170	170 - 180	180 - 190	170 - 180	180~190

A lágyítószerek adagolásának növekedésével az extrudálási hőmérséklet csökken. Az extrudálási hőmérséklet azonban nem lehet túl alacsony, különben a fólia felülete egyenetlenné válik, és olyan hibák léphetnek fel, mint a "halszem" és a kemény csomók.

(3) Felfújás-arány

A PVC fóliák{0}}fújási aránya általában 1,5–3,0. A felfújt-arány befolyásolja a film erejét és átlátszóságát. A kis hajtogatott átmérőjű vízszintes fúvási módszerhez nagyobb fúvási arányt- kell választani. Ugyanazon hosszirányú húzási arány mellett a felfúvási arány növelése{7}}javítja a fólia keresztirányú szilárdságát, de csökkenti a hosszirányú szilárdságát; ezért a felfújási arány-ne legyen túl nagy.

(4) Húzási arány

A PVC fóliák húzási aránya általában 4-6, ami azt jelenti, hogy a húzási sebesség 4-6-szor gyorsabb, mint az extrudálás lineáris sebessége. A tényleges működés során a felfújási aránynál nagyobb húzási arány-biztosítja a buborékcső jobb stabilitását. Azonban a fólia kiegyensúlyozott hosszanti és keresztirányú tulajdonságai érdekében előnyös, ha a húzási arány egyenlő vagy közel van a fúvási arányhoz.

A húzási sebesség növekedését a fólia hűtési hatékonysága is korlátozza. Az elégtelen hűtés a fólia összetapadását okozza, ami lehetetlenné teszi a szétválasztást és befolyásolja a használhatóságát.

(5) A hűtőlevegő gyűrű helyzete

A hűtőlevegő-gyűrű levegőkimenete és a szerszám nyílása közötti távolság általában 50-200 mm. A nagyobb átmérőjű fóliacsöveknél kisebb, a kisebb átmérőjűeknél nagyobb távolságot használnak. Ez a távolság nem lehet túl nagy, különben a fólia hűtővonala túl magas lesz, ami nem kedvez a fóliacső hűtésének és a buborék alak stabilitásának. A hűtővezeték magasságát általában 200-400 mm-re szabályozzák.

(6) Hűtőlevegő térfogata

A hűtőlevegő mennyisége közvetlenül befolyásolja a hűtőhatást. A nagyobb légmennyiség javítja a hűtési hatékonyságot, de a túl nagy levegőmennyiség a film oszcillációját okozza, ami befolyásolja a buborékcső stabilitását. Ezzel szemben az elégtelen levegőmennyiség a film rossz hűtéséhez és tapadásához vezet.

(7) Hűtő szorítólemezek szögszabályozása

A hűtési halszálkás szorítólemezek szögét jól- kell szabályozni: 30 fokos vízszintes fúvóformázásnál és 60 fok felfelé fúvósításnál. A túl nagy szög ráncokat okoz a filmen.

 

 

Az extrudálásos fúvóformázás a merev PVC fóliák kialakításának egyik eljárása. Az ezzel az eljárással előállított fóliák nagy átlátszóságot, jó szilárdságot és szívósságot, kiváló ütés- és szakadásállóságot, jó légzáróságot mutatnak, és nem-mérgezőek, szagtalanok és íztelenek-, hatékonyan megőrzik a csomagolt áruk frissességét és aromáját. Az átlátszó, kemény PVC fúvós{4}}fóliák celofánra hasonlítanak, és cigaretták, cukorkák, valamint különféle elektromos és elektronikus alkatrészek csomagolására szolgálnak.

 

1. Összeállítás

A merev PVC átlátszó csomagolófóliák lágyítók{0}}mentes merev PVC termékek. Jó feldolgozhatósága miatt az SG-6 típusú gyantát részesítjük előnyben. Élelmiszer-csomagolás esetén élelmiszer-minőségű gyantát kell választani, amelynek vinil-klorid-monomer-maradéka a gyantában kevesebb, mint 5 mg/kg. A merev PVC átlátszó csomagolófóliák tipikus összetételét a 6-15. táblázat mutatja be.

6-15. táblázat A merev PVC átlátszó csomagolófóliák tipikus összetétele

Nyersanyag neve	Adagolás / Alkatrészek tömegenként	Nyersanyag neve	Adagolás / Alkatrészek szerint
PVC	100	Csúszós	0.5~1.0
MBS	5~10	Kenőanyag	3~4
Feldolgozó módosító	1~3	Színezékek	Összeg
Stabilizátor	2~4	-	-

 

2. Fő gyártóberendezések

300 l térfogatú{0}}nagy sebességű keverő.

Extruderrel felszerelt extrudáló egység (csavar átmérője: 100 mm, L/D arány: 25, kompressziós arány: 3), zárócsavaros szerkezettel.

250 mm-es nyílásátmérővel és 1,3 mm-es hézaggal rendelkező szerszám.

 

3. Gyártási folyamat

A merev PVC átlátszó fóliák folyamatát a 6-21. ábra mutatja.

 

A fenti folyamatfolyamat magában foglalja a por közvetlen fúvását. Ha az extruder nem alkalmas közvetlen porfeldolgozásra, akkor először a granulálást kell elvégezni (el kell kerülni a túl magas granulálási hőmérsékletet). A fúvással előállított átlátszó PVC fóliák közvetlenül, vagy antisztatikus és hőszigetelő bevonatkezelés után is használhatók. Ha cigarettacsomagoláshoz használják, a fólia felületét alacsony-hőmérsékletű hevítésű-záróanyaggal kell bevonni, amelynek fő összetevője a vinil-klorid-vinil-acetát kopolimer gyanta.

A merev PVC átlátszó csomagolófóliákat általában vízszintes extrudálási-felfelé fúvással alakítják ki. A fő működési feltételek a következők:

Adagolás és dagasztás: Mérje le az anyagokat az összetételnek megfelelően, adja hozzá egy nagy sebességű-dagasztógéphez, és 5–8 percig dagasszon körülbelül 102 fokos hőmérsékleten. A dagasztás után helyezze át az anyagot egy alacsony-sebességű dagasztógépbe, hogy lehűtse 40–50 fokra.

Extrúziós fúvóformázás: A porfúvás hasonló a hagyományos granulált fúvással. Az extruder hőmérséklete 160-180 fok, a szerszámadapter hőmérséklete 180-190 fok, a szerszám hőmérséklete 190-210 fok. A fólia felfújási aránya 2–3, a vontatási sebesség 10–30 m/perc.