V oblasti výroby plastových fóliítřívrstvé stroje na vyfukování filmůjsou klíčovým zařízením pro výrobu vysoce výkonných fólií s jejich unikátním designem vrstvené struktury. Tento druh designu může kombinovat materiály s různými vlastnostmi do vrstev a dosáhnout komplexních vlastností, které jsou pro jeden materiál obtížně dosažitelné. Splňuje různé požadavky na balení potravin, zemědělskou fólii, průmyslové balení a tak dále. Je velmi důležité studovat návrh vrstvené strukturytřívrstvé stroje na vyfukování filmůa mechanismus optimalizace filmového výkonu.
Princip návrhu vrstvené struktury tří{0}}vrstvého membránového dmychadla
Jádro třívrstvého membránového dmychadla spočívá v jeho vrstvené struktuře, která se obecně skládá z povrchové, střední a spodní vrstvy. Každá vrstva může být vybrána z různých materiálů podle konkrétních potřeb. Tři nezávislé extrudéry se používají pro tavení a plastifikaci různých materiálů. Roztavený materiál se pak spojí do třívrstvé kompozitní trubkové taveniny prostřednictvím ko-vytlačovací hubice. Po vyfukování, ochlazování, natahování, navíjení a tak dále v řadě procesů dochází ke konečnému vytvoření tří-vrstvého kompozitního filmu se specifickými vlastnostmi. V tomto procesu,třívrstvý foukací filmumožňuje přesnou kontrolu nad tloušťkou každé vrstvy a rozložením materiálu.
Princip tohoto návrhu vrstvené struktury je založen na komplementárních vlastnostech různých materiálů. Povrchové materiály se mohou například zaměřit na tisk, odolnost proti poškrábání a bariérové vlastnosti; střední materiály se mohou zaměřit na zajištění mechanické pevnosti, bariérového výkonu nebo tepelné stability; a spodní materiály se mohou zaměřit na tepelnou-svařitelnost, anti{2}}blokovací vlastnosti a kompatibilitu s balenými produkty. Přiměřeným sladěním každé vrstvy materiálu můžeme plně využít předností každé vrstvy a dosáhnout optimalizované kombinace vlastností fólií.
Optimalizace fyzikálních vlastností tenkých vrstev prostřednictvím návrhu vrstvené struktury
Mechanické vlastnosti
Návrh vrstvené struktury atřívrstvý foukací filmmůže opravdu pomoci udělat film silnější. Střední vrstva často používá pevné a tuhé materiály, jako je vysokohustotní polyethylen (HDPE) nebo nylon (PA). Ty dávají filmu většinu jeho síly. Horní a spodní vrstva mohou používat měkké a pružné materiály jako LDPE nebo lineární LDPE. Ty pomáhají, aby fólie lépe odolávala propíchnutí a roztržení.
Například HDPE s vysokou{0}}hustotou (HDPE) se používá při výrobě balicích fólií s vysokou-hustotou. Díky své vysoké pevnosti a modulu je fólie schopna odolat velkým vnějším silám bez porušení. Pro povrchové a spodní vrstvy se používá LDPE nebo LLDPE. Jeho vynikající pružnost a tažnost může účinně rozptýlit napětí a zabránit šíření trhliny při propíchnutí nebo roztržení fólie. Prostřednictvím této vrstvené struktury se výrazně zlepšila pevnost v tahu, penetrace a odolnost fólie proti roztržení a byly splněny požadavky na těžké balení a přepravu.
Optické vlastnosti
Optické vlastnosti tenkých filmů, jako je průhlednost a lesk, jsou velmi důležité v oblastech, jako je balení potravin a obaly na displeje. Konstrukce vrstvené struktury třívrstvého dmychadla filmu může zlepšit optické vlastnosti filmu. Dělá to výběrem správných materiálů a zlepšením parametrů procesu.
Výběr materiálu povrchové vrstvy má důležitý vliv na průhlednost fólií. Vysoce transparentní materiály, jako je metalocenový lineární nízkohustotní polyetylen (mLLDPE), se používají k tomu, aby fólie měla dobrou propustnost světla a jasně zobrazovala produkty uvnitř obalu. Současně lze snížit krystalizaci a orientaci fólie, snížit zákal mlhy a zlepšit průhlednost fólie optimalizací poměru vyfukování a procesu chlazení. Například při výrobě vysoce transparentních potravinářských obalových fólií se v povrchové vrstvě používá mLLDPE s poměrem výbuchu mezi 2,5 a 3,0 a používá se proces rychlého chlazení. Díky tomu může být fólie více než 90 průhledná a splňovat požadavky na průhlednost obalů potravin.
Bariérové charakteristiky
Bariérové vlastnosti jsou důležitým ukazatelem kvality fólie, který přímo ovlivňuje trvanlivost a kvalitu obalových produktů. Vrstvená struktura třívrstvého ventilátoru- může zlepšit bariérový výkon fólie. Toho je dosaženo přidáním materiálů s vysokou bariérou, jako je ethylen-vinylalkoholový kopolymer (EVOH), polyvinylidenchlorid (PVDC) nebo nylon (PA) do středu fólie.
EVOH je materiál, který má velmi dobré vlastnosti pro kyslíkovou bariéru. Jeho propustnost pro kyslík je tisíckrát nižší než u běžného polyethylenu. Přidáním EVOH doprostřed může zabránit pronikání kyslíku, vodní páry a aromatických látek. Může také prodloužit trvanlivost obalových produktů. Například při výrobě potravinářských obalových fólií se EVOH používá ve střední vrstvě. Díky rozumnému návrhu poměru vrstev a řízení procesu lze propustnost fólií pro kyslík snížit na méně než 0,5 cm³/(m²·24h·0,1 MPa) a propustnost vodní páry na méně než 2 g/(m²·24h), což splňuje požadavky na konzervaci potravin.
Optimalizace chemických vlastností tenkých vrstev prostřednictvím návrhu vrstvené struktury
Odolnost proti chemické korozi
In some applications, films need to be chemically corrosion resistant to protect packaged products from chemical corrosion. The layered structure design of a three-layer membrane blower can be achieved by selecting a chemical corrosion resistant material.
Například v oblasti balení chemických produktů lze jako povrchové vrstvy použít polytetrafluoretylen (PTFE) nebo polypropylen (PP). Tyto materiály mají velmi dobrou chemickou odolnost proti korozi. Mohou odolávat kyselinám, zásadám, soli a dalším chemickým látkám. Ve střední vrstvě lze použít materiály s dobrými mechanickými vlastnostmi, jako je vysokohustotní polyethylen (HDPE) nebo polyakrylonitril (PAN). To poskytuje podporu a ochranu filmu. Díky této vrstvené struktuře si fólie může udržet stabilní vlastnosti v drsných chemických prostředích. Pomáhá také udržovat balené produkty v bezpečí.
Tepelná stabilita
Tepelná stabilita znamená, že fólie může zůstat stabilní i při vysokých teplotách. Některá použití vyžadují ošetření při vysoké teplotě nebo použití při vysoké teplotě. Patří sem tepelně smrštitelné obaly a retortové obaly. Pro tyto aplikace vyžadují fólie dobrou tepelnou stabilitu. Konstrukce vrstvené struktury třívrstvého dmychadla fólie může zlepšit tepelnou stabilitu fólie výběrem tepelně odolných materiálů ve spodní a střední vrstvě.
Například při výrobě fólií na balení retorty lze ve střední vrstvě použít polyamid (PA) nebo polyethylentereftalát (PET). Tyto materiály mají vysokou teplotu tání a dobrou tepelnou stabilitu. Zůstávají také stabilní za podmínek sterilizace vysokou teplotou. Na horní a spodní vrstvu lze použít materiály s dobrou tepelnou svařitelností, jako je LDPE nebo ethylen-vinylacetátový kopolymer (EVA). To pomáhá zajistit, aby fólie mohla dobře těsnit při vysokých teplotách. Díky konstrukci vrstvené struktury může fólie zvládnout teploty retorty nad 120 stupňů. To odpovídá potřebám balení potravinových retort.
Optimalizace výkonu zpracování filmu prostřednictvím návrhu vrstvené struktury
Tepelná-utěsnitelnost
Tepelná svařitelnost je důležitou zpracovatelskou vlastností fólie. Přímo ovlivňuje těsnění a spolehlivost balení. Vrstvená struktura třívrstvého dmychadla může zlepšit tepelnou svařitelnost fólie. Toho dosáhne přidáním tepelně svařitelných materiálů, jako je EVA nebo LDPE, do spodní vrstvy fólie.
EVA je druh materiálu s vynikající tepelnou-svařitelností, širokým teplotním rozsahem tepelného spojování a vysokou pevností tepelného spojování. Po přidání EVA na dno může dosáhnout dobrého tepelného-těsnícího účinku při nižší teplotě, má vysokou tepelnou pevnost a snižuje riziko úniku vzduchu. Například při výrobě sáčků na balení potravin se na dně používá EVA. Úpravou obsahu EVA a parametrů procesu tepelného spojování lze teplotu tepelného spojování fólie snížit na méně než 100 stupňů a pevnost tepelného spojování může dosáhnout více než 5 N/15 mm, což vyhovuje požadavkům na balení potravin.
Možnost tisku
Potiskovatelnost je důležitou aplikační vlastností fólie v oblasti obalů, která přímo ovlivňuje estetický a informační přenosový efekt obalu. Vrstvená struktura třívrstvého dmychadla může zlepšit potiskovatelnost filmu přidáním potisknutelných materiálů, jako je kopolypropylen (CPP) nebo polyetylen s vysokou -hustotou (HDPE) na povrch.
CPP je vynikající potiskovatelný materiál, vysoké povrchové napětí, silná adheze inkoustu, může dosáhnout vysoce kvalitního tiskového efektu. Po přidání CPP do povrchové vrstvy může fólie splňovat požadavky hlubotisku, flexotisku, sítotisku a dalších tiskových procesů. Například při výrobě špičkových-fólií na balení potravin se CPP používá na povrchu. Přijměte proces povrchové úpravy pro zlepšení povrchového napětí filmu. Každý palec tisku může mít více než 150 řádků s čistotou, jasnými barvami a splňuje požadavky na tisk špičkových-obalů.
Závěr
Návrh vrstvené strukturytřívrstvé stroje na vyfukování filmůposkytuje široký prostor pro optimalizaci vlastností membrány. Mechanické vlastnosti, optické vlastnosti, bariérové vlastnosti, chemické vlastnosti a zpracovatelské vlastnosti fólií lze výrazně zlepšit výběrem každé vrstvy materiálu a optimalizací návrhu poměru vrstev a technologických parametrů tak, aby vyhovovaly různým požadavkům různých oborů. S neustálým vývojem vědy o materiálech a výrobní technologie bude vrstvená struktura tří-vyfukovačů filmu neustále inovativní a dokonalá a přinese průmyslu výroby filmů více příležitostí pro vývoj a výzvy. V budoucnu bychom měli dále posilovat vrstvenou konstrukci třívrstvých dmychadel fólií, zkoumat nové kombinace materiálů a procesní metody, podporovat neustálé zlepšování výkonnosti fólií a poskytovat kvalitnější fóliové produkty pro rozvoj všech průmyslových odvětví.
