Vytláčanie vyfukovaním polyetylénových fólií

 

Polyetylénová (PE) fólia je najvyrábanejším a najpoužívanejším typom plastovej fólie. Nie je-toxický, bez zápachu a má vysokú pevnosť a húževnatosť, ako aj vynikajúcu odolnosť proti vlhkosti, vode, otvárateľnosť, odolnosť voči nízkym-teplotám a určitý stupeň priehľadnosti. Má vynikajúce tepelné-tesniace vlastnosti s relatívne nízkou teplotou{5}}zlepovania (okolo 100 stupňov ), čo umožňuje tepelné-zlepenie pomocou elektrického ohrevu a pohodlnej{8}}výroby vrecúšok. Polyetylénová fólia sa vyrába priamo extrúznym vyfukovaním s použitím peliet z polyetylénovej živice, vo všeobecnosti bez potreby prísad; farebné predzmesi možno primiešať na farbenie. Pelety z polyetylénovej živice používané na vyfukovanie{11}}fólií zahŕňajú polyetylén s nízkou{12}}hustotou (LDPE), lineárny polyetylén s nízkou{13}}hustotou (LLDPE) a polyetylén s vysokou{14}}hustotou (HDPE).

 

 

1. Poľnohospodárske skleníkové fólie

Poľnohospodárske skleníkové fólie sú široko{0}}fólie vyfukované{1}}z LDPE alebo zo zmesi živíc LDPE a LLDPE pomocou metódy horizontálneho pretláčania smerom nahor-vyfukovania. Priemer zloženého filmu sa pohybuje v širokom rozsahu (menej alebo rovný 1 000 mm alebo väčší alebo rovný 5 000 mm), s hrúbkou 0,03 – 0,14 mm, pevnosťou v ťahu väčšou alebo rovnou 12 MPa a predĺžením pri pretrhnutí 300 %.

 

Poľnohospodárske skleníkové fólie sú odolné voči dažďu,{0}}prepúšťajú svetlo a{1}}izolujú teplo, čo umožňuje celoročné-pestovanie rôznych druhov zeleniny, ovocia a iných plodín v skleníkoch. Na základe poľnohospodárskych potrieb v súčasnosti existuje niekoľko typov funkčných poľnohospodárskych skleníkových fólií:
(1) Vystužené skleníkové fólie: Tieto fólie sa vyrábajú pridaním viac ako 25 % (hmotnostný zlomok) živice LLDPE k LDPE, čo zvyšuje pevnosť v ťahu na 20 MPa a predĺženie pri pretrhnutí na viac alebo rovné 400 %. Ak sa živica LLDPE použije výlučne na vyfukovanie fólie, pevnosť bude ešte vyššia, s ďalšími výhodami, ako je odolnosť proti prepichnutiu a hladký povrch fólie, a hrúbka fólie sa môže znížiť o 20 % – 30 %.
(2) Skleníkové filmy s dlhou-životnosťou: Životnosť bežných fólií na skleníky je 0,5 – 1 rok, zatiaľ čo životnosť fólií na skleníky s dlhou -životnosťou sa môže zdvojnásobiť alebo viac a dosiahnuť 2 až 3 roky. Vyrábajú sa pridaním 0,3 až 0,5 hmotnostných dielov stabilizátorov svetla a 0,1 až 0,3 hmotnostných dielov antioxidantov do LDPE živice. Najprv sa na navlhčenie povrchu LDPE použije biely olej, potom sa s ním zmieša a nakoniec sa vytlačí a vyfúkne{11}}do filmov.
(3) Fólie proti kvapkaniu skleníkov-: Tieto fólie nemajú na povrchu žiadnu vodnú hmlu ani kvapky vody, čo môže zlepšiť priepustnosť svetla a podporiť lepší rast plodín. Do polyetylénovej živice sa pridáva primerané množstvo povrchovo aktívnych látok alebo predzmesi proti kvapkaniu, aby sa zvýšila afinita filmu k vode, čo umožňuje, aby sa množstvo malých kvapiek vody na povrchu filmu spojilo do veľkých, ktoré stekajú po stene filmu na zem. To eliminuje vodnú hmlu na vnútornom povrchu fólie, zlepšuje priehľadnosť fólie a zabraňuje kvapkám vody priamo kvapkať na plodiny.

2. Poľnohospodárske mulčovacie fólie

Poľnohospodárske mulčovacie fólie sú na poľnohospodárske účely označované skratkou „pozemné-krycie fólie“. Sú to ultra-tenké fólie vyfukované-z LDPE s hrúbkou 0,008 – 0,014 mm a šírkou 600 – 1 000 mm. Bežné bezfarebné a priehľadné mulčovacie fólie sa používajú najmä ako fólie na pestovanie sadeníc a{10}}krycie fólie, ktoré môžu podporiť skorú zrelosť a zvýšiť výnos plodín, ako aj zabrániť chorobám a škodcom. Vo všeobecnosti sa vyrábajú pomocou{12}}vyfukovania smerom nahor.

 

Funkčné mulčovacie fólie sa farbia pridaním 3 % – 5 % (hmotnostná frakcia) farbív do polyetylénovej živice, čím vznikajú fólie rôznych farieb, ako je červená, žltá, modrá, šedá a čierna. Tieto farebné filmy umožňujú rôznym zeleninám a ovociu získať požadované svetelné spektrum, čím sa dosiahnu ciele skorej zrelosti plodín, zvýšenie výnosu, kontrola škodcov a inhibícia rastu buriny.

3. Baliace fólie

Polyetylénové obalové fólie sa delia na ľahké obalové fólie a ťažké{0}}baliace fólie.
(1) Ľahké baliace fólie: Vyrobené z LDPE živice, používajú sa hlavne na balenie rôznych produktov, ako sú potraviny, pečivo, cukríky, zelenina, ovocie, liečivá, textil, predmety dennej potreby a odevy. Na uľahčenie výroby na automatických baliacich linkách je potrebné pridať malé množstvo klzných prostriedkov alebo antistatických prostriedkov. Vyrábajú sa hlavne metódou fúkania smerom nahor{{2} alebo horizontálnym-fúkaním. Priemer zloženého filmu sa pohybuje v širokom rozsahu (menej ako alebo rovný 70 mm alebo väčší alebo rovný 1000 mm), s hrúbkou 0,02–0,20 mm a pevnosťou v ťahu väčšou alebo rovnou 10 MPa.

 

Tašky do vesty, tašky na odevy a ďalšie výrobky vyrobené z HDPE živice sú nákupné tašky na rôzne komodity a majú značný objem využitia. Vyrábajú sa hlavne metódou fúkania smerom nahor-, so skladaným priemerom 70 – 1 000 mm, hrúbkou 0,007 – 0,10 mm a pevnosťou v ťahu 25 MPa alebo viac.

 

(2) Ťažké-baliace fólie: Tieto fólie sa vyrábajú z LDPE živice s relatívne vysokou molekulovou hmotnosťou metódou fúkania smerom nahor-, s hrúbkou 0,2 – 0,35 mm. Každá taška pojme predmety s hmotnosťou 20-30 kg. Používajú sa najmä na balenie rôznych produktov, ako sú poľnohospodárske produkty, chemické suroviny, chemické hnojivá, pesticídy, potraviny, cukor, soľ, liečivá a textil.

 

 

Rýchlosť toku taveniny (MFR) LDPE živice používanej na vyfukovanie{0}}fólií má široký rozsah 0,5 – 7 g/10 min a výber je založený najmä na rôznych použitiach fólie (pozri tabuľku 6-8).

 

 

Tabuľka 6-8 Výber LDPE živice na výrobu filmu

Typy filmov	Ľahká baliaca fólia	Vysoko{0}}transparentný film	Poľnohospodárska plastová mulčovacia fólia	Skleníkový film	Teplom zmršťovacia fólia	Ťažká-baliaca fólia
Živica MFR / ( g/10 min )	2~4	5~7	4~7	1.5~4.5	2~5	0.25~0.5

 

MFR živice používanej pre LLDPE fólie je 1–2 g/10 min a MFR pre HDPE fólie je 0,2 – 1 g/10 min. HDPE živica má relatívne vysokú teplotu topenia a vysokú viskozitu v rozsahu zmien šmykovej rýchlosti. Vďaka svojej lineárnej molekulárnej štruktúre má silnú orientáciu toku.

 

 

 

1. Extrudéry

Bežné LDPE fólie so skladaným priemerom väčším ako 300 mm sa formujú metódou horizontálneho vytláčania smerom nahor-vyfukovaním s priemerom skrutky 45–150 mm. Ak je zložený priemer väčší ako 1 m, možno použiť dva jedno-závitovkové extrudéry na ko-extrúziu na výrobu filmov so širokou-šírkou. Pomer dĺžky-priemeru skrutky je 20 – 30 a kompresný pomer je 3 – 3,5. Štruktúra skrutky je postupná{15}skrutka.

 

Na výrobu HDPE fólií sú vhodné malé-extrúdery s pomerom priemeru dĺžky{{1} závitovky 16–25. Skrutková konštrukcia je vybavená strižnou sekciou a miešacou sekciou.

2. Die Heads

LDPE fólie väčšinou používajú špirálové vytláčacie hlavy alebo pavúkové hlavy s priemerom otvoru matrice 100–1000 mm. Ak sa vyžaduje dobrá rovnomernosť hrúbky, je možné zvoliť rotačnú lisovaciu hlavu. Hlavnými procesmi sú metóda-vyfukovania smerom nahor a metóda horizontálneho{5}}fúkania.

 

HDPE fólie používajú závitovkové hlavy so špirálovým tŕňom. Je potrebné poznamenať, že pri konštrukcii a rozmeroch prietokového kanála, špirálových línií a otvoru matrice by sa malo zabrániť nadmerným šmykovým rýchlostiam; v opačnom prípade pravdepodobne dôjde k lomu taveniny. V dôsledku vyššie uvedených tvarovacích charakteristík HDPE je veľkosť otvoru matrice HDPE fólií relatívne malá, zvyčajne 30–200 mm.

3. Chladenie

Používa sa hlavne metóda chladenia vzduchovým krúžkom. Tlak dúchadla je 4000–8000 Pa a prietok 15–75 m³/min.

 

 

1. Teplota vytláčania

Teplota vytláčania je určená hlavne rýchlosťou toku taveniny polyetylénu. Čím vyššia je rýchlosť toku taveniny, tým nižšia je teplota vytláčania. Teplota extrudéra sa postupne zvyšuje od prívodného otvoru k filtračnej doske a teplota na vytláčacej hlave sa v podstate rovná teplote na hlave skrutky alebo je mierne nižšia o 10–20 stupňov. To zaisťuje stabilné hrubé filmové polotovary a dobrú priehľadnosť filmu. Teplota vytláčania polyetylénových fólií je uvedená v tabuľke 6-9.

 

 

Tabuľka 6-9 Teplota vytláčania polyetylénových fólií

Typy filmov		Teplota skrutky a suda / stupeň			Teplota/stupeň
		Zóna 1	Zóna 2	Zóna 3	Konektor	Pleseň
LDPE fólia	Ľahká baliaca fólia Skleníkový film Ťažká-baliaca fólia	120~140 130~140 140~160	150~160 150~170 160~180	170~180 180~190 180~200	170~180 180~190 190~200	160~170 170~180 180~190
LLDPE film		160~180	180~200	200~220	200~220	220~230
HDPE fólia		200~220	220~240	240~260	250~260	240~250

2. Die Orifice Gap

Veľkosť medzery otvoru matrice sa líši v závislosti od rôznych živíc a jej rozsah je uvedený v tabuľke 6-10.

 

Tabuľka 6-10 Rozsah medzier otvoru matrice

Typ filmu	LDPE	LLDPE	HDPE
Medzera/mm	0.5~1.0	1.5~2.5	1.2~1.5

 

 

Keď sa rýchlosť toku taveniny živice zvýši, zvolí sa menšia medzera otvoru matrice; keď sa hrúbka filmu zväčší, zvolí sa väčšia medzera. Napríklad pri obalových fóliách z LDPE-pre veľké zaťaženie je MFR relatívne malá a fólia je hrubšia, preto je zvolená medzera otvoru matrice 1 mm; pre ľahké obalové fólie LDPE je MFR relatívne veľká a fólia je tenšia, takže medzera otvoru matrice je 0,5–0,6 mm.

 

LLDPE živica má vysokú viskozitu taveniny a jej viskozita taveniny nie je citlivá na zmeny šmykovej rýchlosti. Preto je teplota vytláčania LLDPE vyššia ako teplota LDPE a medzera otvoru hubice je tiež oveľa väčšia ako teplota LDPE. Ak sa medzera nezvýši, na povrchu filmu sa objavia hrubé vzory "žraločej kože".

 

HDPE živica má relatívne malú rýchlosť toku taveniny, takže medzera jej otvoru je o niečo väčšia ako pri LDPE.

3. Vyfukovací-pomer

Potom, čo polotovar fólie opustí lisovaciu hlavu, stlačený vzduch vyfúkne polotovar hrubého filmu, čím sa zväčší jeho priemer a zníži sa jeho hrúbka (priečne rozťahovanie). Pomer-nafúknutia je vo všeobecnosti 2–5. Pomer-nafúknutia nemôže byť príliš veľký; v opačnom prípade sa bublinková trubica bude triasť, tvar bubliny bude nestabilný, hrúbka fólie bude nerovnomerná a fólia sa ľahko zlomí. So zvyšujúcim sa pomerom nafúknutia sa zvyšuje priečna pevnosť v ťahu, pevnosť v roztrhnutí a rázová húževnatosť filmu, ale priehľadnosť a lesk sa znižujú a pevnosť v pozdĺžnom ťahu klesá. Pomery nafúknutia polyetylénových fólií sú uvedené v tabuľke 6-11.

 

Tabuľka 6-11 Pomery nafúknutia polyetylénových fólií

 

Typ filmu	LDPE	LLDPE	HDPE
Vyfukovací-pomer	1.5–3.5	1.5–2.0	3.2–6.0

4. Pomer kreslenia

Potom, čo polyetylénová fólia vystúpi z vytláčacej hlavy a je vedená k ťažným valcom, fólia podlieha pozdĺžnemu naťahovaniu. Lineárna rýchlosť ťažných valcov je vo všeobecnosti 3 až 5-krát vyššia ako lineárna rýchlosť vytláčania, takže fólia je natiahnutá 3 až 5-krát v pozdĺžnom smere a jej pevnosť v pozdĺžnom ťahu je výrazne zlepšená. To je výhodné pre použitie fóliových baliacich vreciek, pretože nesú hlavne pozdĺžnu ťahovú silu.