बातम्या

पॉलीओलेफिन आणि फिल्म एक्सट्रूजनचा परिचय

इथिलीन आणि प्रोपीलीन सारख्या ओलेफिन मोनोमर्सपासून संश्लेषित केलेल्या मॅक्रोमोलेक्युलर पदार्थांचा एक वर्ग, पॉलीओलेफिन हे जागतिक स्तरावर सर्वाधिक उत्पादित आणि वापरले जाणारे प्लास्टिक आहे. कमी किमतीची, उत्कृष्ट प्रक्रियाक्षमता, उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता आणि योग्य भौतिक वैशिष्ट्ये यासारख्या गुणधर्मांच्या अपवादात्मक संयोजनातून त्यांची व्याप्ती उद्भवते. पॉलीओलेफिनच्या विविध अनुप्रयोगांमध्ये, फिल्म उत्पादने एक सर्वोच्च स्थान धारण करतात, अन्न पॅकेजिंग, कृषी आवरणे, औद्योगिक पॅकेजिंग, वैद्यकीय आणि स्वच्छता उत्पादने आणि दैनंदिन ग्राहकोपयोगी वस्तूंमध्ये महत्त्वपूर्ण कार्ये करतात. फिल्म निर्मितीसाठी वापरल्या जाणाऱ्या सर्वात सामान्य पॉलीओलेफिन रेझिन्समध्ये पॉलीइथिलीन (PE) - रेषीय कमी-घनता पॉलीइथिलीन (LLDPE), कमी-घनता पॉलीइथिलीन (LDPE) आणि उच्च-घनता पॉलीइथिलीन (HDPE) - आणि पॉलीप्रोपीलीन (PP) यांचा समावेश आहे.

पॉलीओलेफिन फिल्म्सचे उत्पादन प्रामुख्याने एक्सट्रूजन तंत्रज्ञानावर अवलंबून असते, ज्यामध्ये ब्लोन फिल्म एक्सट्रूजन आणि कास्ट फिल्म एक्सट्रूजन या दोन मुख्य प्रक्रिया असतात.

१. ब्लोन फिल्म एक्सट्रूजन प्रक्रिया

पॉलीओलेफिन फिल्म्स तयार करण्यासाठी ब्लोन फिल्म एक्सट्रूजन ही सर्वात प्रचलित पद्धतींपैकी एक आहे. मूलभूत तत्व म्हणजे वितळलेल्या पॉलिमरला कंकणाकृती डायद्वारे उभ्या वरच्या दिशेने बाहेर काढणे, ज्यामुळे पातळ-भिंती असलेला ट्यूबलर पॅरिसन तयार होतो. त्यानंतर, या पॅरिसनच्या आतील भागात संकुचित हवा आणली जाते, ज्यामुळे ते डायपेक्षा लक्षणीयरीत्या मोठ्या व्यासाच्या बबलमध्ये फुगते. बबल वर चढत असताना, ते जबरदस्तीने थंड केले जाते आणि बाह्य एअर रिंगद्वारे घन केले जाते. थंड केलेला बबल नंतर निप रोलर्सच्या संचाद्वारे (बहुतेकदा कोलॅप्सिंग फ्रेम किंवा ए-फ्रेमद्वारे) कोसळला जातो आणि नंतर रोलवर जखम करण्यापूर्वी ट्रॅक्शन रोलर्सद्वारे काढला जातो. ब्लोन फिल्म प्रक्रियेमुळे सामान्यत: द्विअक्षीय अभिमुखता असलेले फिल्म्स मिळतात, म्हणजे ते मशीन दिशा (MD) आणि ट्रान्सव्हर्स दिशा (TD) दोन्हीमध्ये यांत्रिक गुणधर्मांचे चांगले संतुलन प्रदर्शित करतात, जसे की तन्य शक्ती, अश्रू प्रतिरोध आणि प्रभाव शक्ती. ब्लो-अप गुणोत्तर (BUR - बबल व्यास ते डाय व्यासाचे गुणोत्तर) आणि ड्रॉ-डाउन गुणोत्तर (DDR - टेक-अप गती ते एक्सट्रूजन गतीचे गुणोत्तर) समायोजित करून फिल्मची जाडी आणि यांत्रिक गुणधर्म नियंत्रित केले जाऊ शकतात.

२. कास्ट फिल्म एक्सट्रूजन प्रक्रिया

कास्ट फिल्म एक्सट्रूजन ही पॉलीओलेफिन फिल्म्ससाठी आणखी एक महत्त्वाची उत्पादन प्रक्रिया आहे, विशेषतः अशा फिल्म्सच्या निर्मितीसाठी योग्य आहे ज्यांना उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुणधर्मांची आवश्यकता असते (उदा., उच्च स्पष्टता, उच्च चमक) आणि उत्कृष्ट जाडीची एकरूपता. या प्रक्रियेत, वितळलेले पॉलिमर एका सपाट, स्लॉट-प्रकारच्या टी-डायद्वारे क्षैतिजरित्या बाहेर काढले जाते, ज्यामुळे एकसमान वितळलेले जाळे तयार होते. हे जाळे नंतर एक किंवा अधिक हाय-स्पीड, अंतर्गत थंड केलेल्या चिल रोलच्या पृष्ठभागावर वेगाने ओढले जाते. कोल्ड रोल पृष्ठभागाच्या संपर्कात आल्यावर वितळणे लवकर घट्ट होते. कास्ट फिल्म्समध्ये सामान्यतः उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुणधर्म, मऊ भावना आणि चांगली उष्णता-सीलबिलिटी असते. डाय लिप गॅप, चिल रोल तापमान आणि रोटेशनल स्पीडवर अचूक नियंत्रण फिल्मची जाडी आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेचे अचूक नियमन करण्यास अनुमती देते.

पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजनच्या टॉप ६ आव्हाने

एक्सट्रूजन तंत्रज्ञानाची परिपक्वता असूनही, उत्पादकांना पॉलीओलेफिन फिल्म्सच्या व्यावहारिक उत्पादनात, विशेषतः उच्च उत्पादन, कार्यक्षमता, पातळ गेजसाठी प्रयत्न करताना आणि नवीन उच्च-कार्यक्षमता रेझिन वापरताना, प्रक्रिया करण्याच्या अडचणींच्या मालिकेचा सामना करावा लागतो. हे मुद्दे केवळ उत्पादन स्थिरतेवरच परिणाम करत नाहीत तर अंतिम उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर आणि किमतीवर देखील थेट परिणाम करतात. प्रमुख आव्हानांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

१. मेल्ट फ्रॅक्चर (शार्कस्किन): पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजनमधील हा सर्वात सामान्य दोषांपैकी एक आहे. मॅक्रोस्कोपिकदृष्ट्या, ते नियतकालिक ट्रान्सव्हर्स लहरी किंवा फिल्मवर अनियमित खडबडीत पृष्ठभाग किंवा गंभीर प्रकरणांमध्ये, अधिक स्पष्ट विकृती म्हणून प्रकट होते. मेल्ट फ्रॅक्चर प्रामुख्याने तेव्हा होते जेव्हा डायमधून बाहेर पडणाऱ्या पॉलिमर मेल्टचा शीअर रेट एका गंभीर मूल्यापेक्षा जास्त असतो, ज्यामुळे डायच्या भिंती आणि मोठ्या प्रमाणात मेल्ट दरम्यान स्टिक-स्लिप दोलन होतात किंवा जेव्हा डायच्या बाहेर पडताना विस्तारित ताण मेल्ट स्ट्रेंथपेक्षा जास्त होतो. हा दोष फिल्मच्या ऑप्टिकल गुणधर्मांना (स्पष्टता, चमक), पृष्ठभागाची गुळगुळीतता गंभीरपणे खराब करतो आणि त्याच्या यांत्रिक आणि अडथळा गुणधर्मांना देखील खराब करू शकतो.

२. डाई ड्रूल / डाई बिल्ड-अप: याचा अर्थ पॉलिमर डिग्रेडेशन उत्पादने, कमी आण्विक वजनाचे अंश, कमी प्रमाणात विखुरलेले अ‍ॅडिटीव्ह (उदा. रंगद्रव्ये, अँटीस्टॅटिक एजंट्स, स्लिप एजंट्स) किंवा डाई लिपच्या कडांवर किंवा डाई कॅव्हिटीमध्ये रेझिनमधून जेल हळूहळू जमा होणे. हे साठे उत्पादनादरम्यान वेगळे होऊ शकतात, फिल्म पृष्ठभाग दूषित करतात आणि जेल, स्ट्रीक्स किंवा ओरखडे यांसारखे दोष निर्माण करतात, ज्यामुळे उत्पादनाचे स्वरूप आणि गुणवत्ता प्रभावित होते. गंभीर प्रकरणांमध्ये, डाई बिल्ड-अप डाई एक्झिटमध्ये अडथळा आणू शकते, ज्यामुळे गेज व्हेरिएशन, फिल्म फाडणे आणि शेवटी डाई क्लीनिंगसाठी उत्पादन लाइन बंद करणे भाग पडते, परिणामी उत्पादन कार्यक्षमतेत लक्षणीय नुकसान होते आणि कच्च्या मालाचा अपव्यय होतो.

३. उच्च एक्सट्रूजन प्रेशर आणि चढउतार: काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, विशेषतः उच्च-स्निग्धता रेझिन प्रक्रिया करताना किंवा लहान डाय गॅप वापरताना, एक्सट्रूजन सिस्टममधील दाब (विशेषतः एक्सट्रूडर हेड आणि डायवर) खूप जास्त होऊ शकतो. उच्च दाबामुळे केवळ ऊर्जेचा वापर वाढतोच असे नाही तर उपकरणांच्या टिकाऊपणाला (उदा. स्क्रू, बॅरल, डाय) आणि सुरक्षिततेलाही धोका निर्माण होतो. शिवाय, एक्सट्रूजन प्रेशरमधील अस्थिर चढउतारांमुळे थेट वितळण्याच्या आउटपुटमध्ये फरक पडतो, ज्यामुळे फिल्मची जाडी एकसारखी नसते.

४. मर्यादित थ्रूपुट: मेल्ट फ्रॅक्चर आणि डाय बिल्ड-अप सारख्या समस्या टाळण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी, उत्पादकांना अनेकदा एक्सट्रूडर स्क्रूचा वेग कमी करावा लागतो, ज्यामुळे उत्पादन लाइनचे उत्पादन मर्यादित होते. याचा थेट परिणाम उत्पादन कार्यक्षमतेवर आणि उत्पादनाच्या प्रति युनिट उत्पादन खर्चावर होतो, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात, कमी किमतीच्या फिल्म्ससाठी बाजारातील मागणी पूर्ण करणे कठीण होते.

५. गेज नियंत्रणात अडचण: वितळण्याच्या प्रवाहात अस्थिरता, डायवर तापमानाचे एकसमान वितरण नसणे आणि डाय तयार होणे या सर्वांमुळे फिल्मच्या जाडीत, आडव्या आणि रेखांशाच्या दोन्ही बाजूंनी फरक होऊ शकतो. याचा परिणाम फिल्मच्या पुढील प्रक्रिया कामगिरीवर आणि अंतिम वापराच्या वैशिष्ट्यांवर होतो.

६. कठीण रेझिन बदलणे: पॉलीओलेफिन रेझिनच्या वेगवेगळ्या प्रकारांमध्ये किंवा ग्रेडमध्ये स्विच करताना किंवा रंग मास्टरबॅच बदलताना, मागील रनमधील अवशिष्ट सामग्री एक्सट्रूडरमधून पूर्णपणे साफ करणे आणि मरणे कठीण असते. यामुळे जुन्या आणि नवीन सामग्रीचे एकत्रीकरण होते, संक्रमण सामग्री तयार होते, बदलण्याची वेळ वाढते आणि स्क्रॅप दर वाढतात.

या सामान्य प्रक्रिया आव्हानांमुळे पॉलीओलेफिन फिल्म उत्पादकांना उत्पादनाची गुणवत्ता आणि उत्पादन कार्यक्षमता वाढवण्याच्या प्रयत्नांना अडथळा येतो आणि नवीन साहित्य आणि प्रगत प्रक्रिया तंत्रांचा अवलंब करण्यातही अडथळे निर्माण होतात. म्हणूनच, संपूर्ण पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजन उद्योगाच्या शाश्वत आणि निरोगी विकासासाठी या आव्हानांवर मात करण्यासाठी प्रभावी उपाय शोधणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजन प्रक्रियेसाठी उपाय: पॉलिमर प्रोसेसिंग एड्स (पीपीए)

पॉलिमर प्रोसेसिंग एड्स (पीपीए) हे फंक्शनल अॅडिटीव्ह आहेत ज्यांचे मुख्य मूल्य एक्सट्रूजन दरम्यान पॉलिमर वितळण्याचे रिओलॉजिकल वर्तन सुधारणे आणि उपकरणांच्या पृष्ठभागांशी त्यांचा परस्परसंवाद सुधारणे आहे, ज्यामुळे प्रक्रिया करण्याच्या विविध अडचणींवर मात होते आणि उत्पादन कार्यक्षमता आणि उत्पादनाची गुणवत्ता वाढते.

१. फ्लोरोपॉलिमर-आधारित पीपीए

रासायनिक रचना आणि वैशिष्ट्ये: हे सध्या सर्वात जास्त वापरले जाणारे, तांत्रिकदृष्ट्या परिपक्व आणि स्पष्टपणे प्रभावी पीपीए वर्ग आहेत. ते सामान्यतः व्हिनीलिडेन फ्लोराइड (व्हीडीएफ), हेक्साफ्लोरोप्रोपायलीन (एचएफपी) आणि टेट्राफ्लोरोइथिलीन (टीएफई) सारख्या फ्लोरोओलेफिन मोनोमर्सवर आधारित होमोपॉलिमर किंवा कोपॉलिमर असतात, ज्यामध्ये फ्लोरोइलास्टोमर सर्वात जास्त प्रतिनिधित्व करतात. या पीपीएच्या आण्विक साखळ्या उच्च-बंध-ऊर्जा, कमी-ध्रुवीयता सीएफ बंधांनी समृद्ध आहेत, जे अद्वितीय भौतिक-रासायनिक गुणधर्म प्रदान करतात: अत्यंत कमी पृष्ठभागाची ऊर्जा (पॉलीटेट्राफ्लोरोइथिलीन/टेफ्लॉन® सारखी), उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता आणि रासायनिक जडत्व. गंभीरपणे, फ्लोरोपॉलिमर पीपीए सामान्यतः नॉन-ध्रुवीय पॉलीओलेफिन मॅट्रिक्स (पीई, पीपी सारख्या) सह खराब सुसंगतता प्रदर्शित करतात. ही विसंगतता डायच्या धातूच्या पृष्ठभागावर त्यांच्या प्रभावी स्थलांतरासाठी एक प्रमुख पूर्वअट आहे, जिथे ते गतिमान स्नेहन कोटिंग तयार करतात.

प्रतिनिधी उत्पादने: फ्लोरोपॉलिमर पीपीएच्या जागतिक बाजारपेठेतील आघाडीच्या ब्रँडमध्ये केमोर्सची व्हिटन™ फ्रीफ्लो™ मालिका आणि 3M ची डायनामार™ मालिका यांचा समावेश आहे, ज्यांचा बाजारपेठेत महत्त्वपूर्ण वाटा आहे. याव्यतिरिक्त, आर्केमा (कायनार® मालिका) आणि सोल्वे (टेकनोफ्लोन®) मधील काही फ्लोरोपॉलिमर ग्रेड देखील पीपीए फॉर्म्युलेशनमध्ये प्रमुख घटक म्हणून वापरले जातात किंवा वापरले जातात.

2. सिलिकॉन-आधारित प्रक्रिया सहाय्य (पीपीए)

रासायनिक रचना आणि वैशिष्ट्ये: या वर्गातील पीपीएमधील प्राथमिक सक्रिय घटक पॉलिसिलॉक्सेन आहेत, ज्यांना सामान्यतः सिलिकॉन म्हणतात. पॉलिसिलॉक्सेनच्या पाठीचा कणा पर्यायी सिलिकॉन आणि ऑक्सिजन अणू (-Si-O-) पासून बनलेला असतो, ज्यामध्ये सिलिकॉन अणूंना सेंद्रिय गट (सामान्यत: मिथाइल) जोडलेले असतात. या अद्वितीय आण्विक रचनेमुळे सिलिकॉन पदार्थांना खूप कमी पृष्ठभागाचा ताण, उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, चांगली लवचिकता आणि अनेक पदार्थांसाठी नॉन-अॅडेसिव्ह गुणधर्म मिळतात. फ्लोरोपॉलिमर पीपीए प्रमाणेच, सिलिकॉन-आधारित पीपीए प्रक्रिया उपकरणांच्या धातूच्या पृष्ठभागावर स्थलांतर करून स्नेहन थर तयार करतात.

अनुप्रयोग वैशिष्ट्ये: जरी फ्लोरोपॉलिमर पीपीए पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजन क्षेत्रात वर्चस्व गाजवत असले तरी, विशिष्ट अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये किंवा विशिष्ट रेझिन सिस्टमसह वापरल्यास सिलिकॉन-आधारित पीपीए अद्वितीय फायदे प्रदर्शित करू शकतात किंवा सहक्रियात्मक प्रभाव निर्माण करू शकतात. उदाहरणार्थ, घर्षणाच्या अत्यंत कमी गुणांकांची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी किंवा अंतिम उत्पादनासाठी विशिष्ट पृष्ठभागाची वैशिष्ट्ये इच्छित असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी त्यांचा विचार केला जाऊ शकतो.

फ्लोरोपॉलिमर बंदी किंवा पीटीएफई पुरवठ्याच्या आव्हानांना तोंड देत आहात?

पीएफएएस-मुक्त पीपीए सोल्यूशन्ससह पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजन आव्हाने सोडवा-सिलिकेचे फ्लोरिनमुक्त पॉलिमर अ‍ॅडिटीव्हज

SILIKE त्यांच्या SILIMER मालिकेतील उत्पादनांसह एक सक्रिय दृष्टिकोन घेते, नाविन्यपूर्ण ऑफर करतेपीएफएएस-मुक्त पॉलिमर प्रक्रिया सहाय्य (पीपीए)). या व्यापक उत्पादन श्रेणीमध्ये १००% शुद्ध पीएफएएस-मुक्त पीपीए आहेत,फ्लोरिन-मुक्त पीपीए पॉलिमर अॅडिटीव्हज, आणिपीएफएएस-मुक्त आणि फ्लोरिन-मुक्त पीपीए मास्टरबॅच.करूनफ्लोरिन अॅडिटीव्हची गरज दूर करणे, हे प्रक्रिया सहाय्य LLDPE, LDPE, HDPE, mLLDPE, PP आणि विविध पॉलीओलेफिन फिल्म एक्सट्रूजन प्रक्रियांसाठी उत्पादन प्रक्रियेत लक्षणीय वाढ करतात. ते नवीनतम पर्यावरणीय नियमांशी सुसंगत आहेत तसेच उत्पादन कार्यक्षमता वाढवतात, डाउनटाइम कमी करतात आणि एकूण उत्पादन गुणवत्ता सुधारतात. SILIKE चे PFAS-मुक्त PPA अंतिम उत्पादनासाठी फायदे आणतात, ज्यामध्ये वितळलेले फ्रॅक्चर (शार्कस्किन) काढून टाकणे, वाढलेले गुळगुळीतपणा आणि उत्कृष्ट पृष्ठभाग गुणवत्ता समाविष्ट आहे.

जर तुम्ही फ्लोरोपॉलिमर बंदी किंवा तुमच्या पॉलिमर एक्सट्रूजन प्रक्रियेत PTFE च्या कमतरतेचा सामना करत असाल, तर SILIKE ऑफर करतेफ्लोरोपॉलिमर पीपीए/पीटीएफईचे पर्याय, चित्रपट निर्मितीसाठी पीएफएएस-मुक्त अ‍ॅडिटीव्हजजे तुमच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी तयार केले आहेत, कोणत्याही प्रक्रियेत बदल करण्याची आवश्यकता नाही.