Per què es produeix la fractura de la fosa en l'extrusió de pel·lícules de PE?

La fractura per fusió és un dels defectes superficials més comuns en l'extrusió de pel·lícules de polietilè (PE), especialment en el processament d'alta velocitat de LLDPE, HDPE i mLLDPE.

Normalment apareix com:

• Textura superficial de pell de tauró

• Aspecte de pel·lícula rugós o irregular

• Inestabilitat del flux a la sortida del dau

• Pèrdua de claredat òptica

Causa arrel

La fractura per fusió és causada per la inestabilitat del flux interfacial quan el polímer fos passa a través de la matriu sota una alta tensió de cisallament.

Quan la tensió de cisallament supera un llindar crític:

• El polímer fos no pot mantenir un flux suau

• El comportament de lliscament enganxós es produeix a la paret del dau

• La capa superficial es fractura periòdicament

Això esdevé més greu en:

• Extrusió d'alta velocitat de línia

• Espais estrets per a les matrius

• Resines d'alt pes molecular

• Graus de PE basats en metalocè

Per què s'utilitzen els PPA de fluoropolímers tradicionals

Durant dècades, els ajudants de processament de polímers (PPA) basats en fluoropolímers s'han utilitzat per resoldre problemes de fractura de la fosa en l'extrusió de pel·lícules de PE.

Treballen mitjançant:

• Migració a la superfície del dau

• Formació d'un recobriment fluorat de baixa energia superficial

• Reducció de la fricció entre la fosa i la matriu

• Habilitació del lliscament de la paret

Això ajuda a estabilitzar el flux de fusió i eliminar els defectes de pell de tauró.

Tanmateix, la creixent pressió reguladora sobre les substàncies relacionades amb les PFAS està canviant la manera com els processadors aborden aquesta solució.

Per què els fabricants busquen solucions no fluoropolímers

El canvi d'ús dels PPA de fluoropolímers està impulsat per:

Pressió reguladora

• Propostes de restricció de PFAS per al REACH de la UE

• Requisits d'informe de PFAS de la TSCA de l'EPA dels EUA

• Iniciatives globals de monitorització de les PFAS

Requisits de l'OEM i de la marca

• Demandes d'envasos sense PFAS

• Auditories de compliment de la sostenibilitat

• Objectius d'economia circular

Preocupacions tècniques i operatives

• Contaminació residual de fluoropolímers en fluxos de reciclatge

• Riscos de qualificació d'exportació

• Incertesa de la cadena de subministrament

Com a resultat, els processadors busquen activament:

Com eliminar la fractura de la fosa sense fluoropolímers

Es pot eliminar la fractura per fusió sense fluoropolímers?

Sí.

La majoria de productors d'additius polimèrics han llançat ajudes de processament sense PFAS, proporcionant un enfocament alternatiu que no depèn de recobriments superficials fluorats.

En lloc de crear una pel·lícula de fluoropolímer permanent, aquests sistemes funcionen mitjançant un control dinàmic de la lubricació interfacial.

Com el processament sense PFAS ajuda a eliminar la fractura per fusió

Els PPA sense PFAS (especialment els sistemes basats en silicona) redueixen la fractura de la fosa mitjançant un mecanisme diferent:

1. Estabilització del lliscament interfacial

Modifiquen la interacció entre el polímer fos i la superfície de la matriu, reduint la inestabilitat de l'enganxament-lliscament.

2. Fluctuació reduïda de la tensió de cisallament

En suavitzar el comportament del flux a nivell molecular, minimitzen els canvis sobtats d'estrès a la sortida de la matriu.

3. Formació dinàmica de la capa de lubricació

Es forma una capa molecular autoajustable a la interfície, estabilitzant contínuament les condicions d'extrusió.

4. Millora de la uniformitat del flux de fusió

El polímer fos manté un perfil de velocitat més consistent a través de la matriu.

PPA sense PFAS de SILIMER per a l'eliminació de fractures de fusió

Coadjuvants de processament sense PFAS SILIKE SILIMERestan dissenyats específicament per a sistemes d'extrusió de poliolefines que requereixen estabilitat a alta velocitat i alta qualitat superficial en la producció de pel·lícules.

Es desenvolupen com a alternatives al fluoropolímer PPA per a:

• Extrusió de pel·lícula de LLDPE

• Processament de pel·lícules de HDPE

• Línies de pel·lícula bufada d'alta velocitat de mLLDPE

Com funciona l'alternativa a la tecnologia de PPA de fluoropolímer, l'adjuvant de processament sense PFAS de SILIMER

Beneficis de rendiment de la sèrie SILIKE SILIMER: solucions alternatives sense PFAS ni fluor en l'extrusió de film de PE

Quan s'apliquen en sistemes de producció de pel·lícules de PE, els ajudants de procés sense PFAS de la sèrie SILIKE SILIMER poden ajudar a:

♦ Eliminar la fractura de la fosa i els defectes de pell de tauró

♦ Millorar la suavitat de la superfície i mantenir la claredat òptica

♦ Reduir la pressió d'extrusió

♦ Millora l'estabilitat del rendiment

♦ Reduir l'acumulació de matrius i el temps d'inactivitat

♦ Mantenir un rendiment estable a altes velocitats de línia

On els PPA sense PFAS són més efectius

S'utilitzen àmpliament en:

Extrusió de pel·lícula bufada

• Pel·lícules de LLDPE i mLLDPE
• Producció de pel·lícules primes d'alta velocitat
• Aplicacions de pel·lícules d'embalatge

Extrusió de pel·lícula fosa

• Pel·lícules òptiques i d'embalatge
• Estructures multicapa

Sistemes de pel·lícula de HDPE

• Pel·lícules industrials
• Embalatge d'alta resistència amb sistema de conformació, ompliment i segellat (FFS)

Processament de poliolefines reciclades

• Estabilització del comportament inconsistent del flux de fusió

Com optimitzar l'eliminació de fractures per fusió sense fluoropolímers

Per obtenir els millors resultats, els processadors solen seguir aquest mètode:

Pas 1: Identificar les condicions de referència

• Registra la pressió actual, la sortida i el nivell de defecte

Pas 2: Introduir PPA sense PFAS

• Afegir al nivell de dosi baixa recomanat
• Assegureu-vos de la dispersió adequada en la fase de masterbatch o de compounding

Pas 3: Estabilitzar el comportament interfacial

• Permetre que el sistema assoleixi un equilibri de lubricació en estat estacionari

Pas 4: Optimitzar els paràmetres de processament

• Ajustar el perfil de temperatura
• Ajust precís de la velocitat de la línia i de la velocitat del cargol

Pas 5: Validar la qualitat de la pel·lícula

• Comproveu la llisa de la superfície
• Monitoritzar l'estabilitat de la foscor i la brillantor
• Avaluar l'estabilitat a llarg termini

PPA sense PFAS vs. fluoropolímers en el control de fractures de fosa

Solucions pràctiques per al processament estable i d'alta velocitat de pel·lícules de polietilè

Comparació de dades reals: PPA sense fluor de la sèrie SILIKE SILIMER vs. coadjuvant de processament sense PFAS

Preguntes freqüents

Es pot eliminar completament la fractura per fusió sense fluoropolímers?

Sí. Els PPA sense PFAS de la sèrie SILIKE SILIMER poden eliminar completament la fractura de la fosa en la majoria de sistemes d'extrusió de pel·lícules de PE quan s'optimitzen correctament.

Els PPA sense PFAS afecten la claredat o la brillantor de la pel·lícula?

No hi ha impactes negatius significatius quan s'utilitza a les dosis recomanades.

Les solucions sense fluor són adequades per a l'extrusió d'alta velocitat?

Sí. Els ajudants de procés de polímers sense PFAS de la sèrie SILIKE SILIMER estan dissenyats per a condicions d'alt cisallament i alt rendiment.

Es poden utilitzar PPA sense PFAS amb PE reciclat?

Sí. Els PPA sense PFAS de la sèrie SILIKE SILIMER poden millorar l'estabilitat en el processament de poliolefines reciclades.

Conclusió

La fractura per fusió en l'extrusió de pel·lícules de PE és fonamentalment un problema d'inestabilitat de flux causat per la fricció interfacial a la superfície de la matriu.

Tot i que els PPA de fluoropolímers s'han utilitzat històricament per resoldre aquest problema,Coadjuvants de processament sense PFASara ofereixen una alternativa viable i cada cop més preferida.

Solucions sense PFAS com la tecnologia SILIKE SILIMERhabilitar:

♦ Extrusió estable d'alta velocitat

♦ Superfícies de pel·lícula sense defectes

♦ Reducció de l'acumulació de matrius

♦ Preparació per al compliment normatiu

♦ Sistemes de processament sense fluor

Més informació sobre com eliminar la fractura per fusió en l'extrusió de pel·lícules de PE sense fluoropolímers o sol·liciteu una mostra dels PPA sense PFAS de la sèrie SILIMER:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com