Por que se produce a fractura por fusión na extrusión de película de PE?

A fractura por fusión é un dos defectos superficiais máis comúns na extrusión de películas de polietileno (PE), especialmente no procesamento de alta velocidade de LLDPE, HDPE e mLLDPE.

Normalmente aparece como:

• Textura superficial de pel de tiburón

• Aspecto da película rugosa ou irregular

• Inestabilidade do fluxo na saída do molde

• Perda de claridade óptica

Causa raíz

A fractura da masa fundida prodúcese pola inestabilidade do fluxo interfacial cando a masa fundida do polímero pasa a través da matriz baixo unha alta tensión de cizallamento.

Cando a tensión de corte supera un limiar crítico:

• O polímero fundido non pode manter un fluxo suave

• O comportamento de deslizamento adherente ocorre na parede do molde

• A capa superficial frácturase periodicamente

Isto faise máis grave en:

• Extrusión de alta velocidade en liña

• Ocos estreitos para matrices

• Resinas de alto peso molecular

• Graos de PE baseados en metaloceno

Por que se usan os PPA tradicionais de fluoropolímeros

Durante décadas, os axudantes de procesamento de polímeros (PPA) baseados en fluoropolímeros empregáronse para resolver problemas de fractura por fusión na extrusión de películas de PE.

Traballan mediante:

• Migración á superficie do molde

• Formación dun revestimento fluorado de baixa enerxía superficial

• Redución da fricción entre a fusión e a matriz

• Activación do deslizamento da parede

Isto axuda a estabilizar o fluxo de fusión e eliminar defectos de pel de tiburón.

Non obstante, o aumento da presión regulamentaria sobre as substancias relacionadas coas PFAS está a cambiar a forma en que os procesadores abordan esta solución.

Por que os fabricantes buscan solucións non fluoropolímeros

O afastamento dos PPA de fluoropolímeros débese a:

Presión reguladora

• Propostas de restrición de PFAS do REACH da UE

• Requisitos de presentación de informes sobre PFAS da EPA dos EUA sobre a TSCA

• Iniciativas globais de vixilancia das PFAS

Requisitos de OEM e marca

• Esixencias de envases libres de PFAS

• Auditorías de cumprimento da sustentabilidade

• Obxectivos de economía circular

Preocupacións técnicas e operativas

• Contaminación residual por fluoropolímeros en fluxos de reciclaxe

• Riscos de cualificación da exportación

• Incerteza na cadea de subministración

Como resultado, os procesadores buscan activamente:

Como eliminar a fractura por fusión sen fluoropolímeros

Pódese eliminar a fractura por fusión sen fluoropolímeros?

Si.

A maioría dos produtores de aditivos poliméricos lanzaron coadxuvantes de procesamento libres de PFAS, o que proporciona unha alternativa que non depende de revestimentos superficiais fluorados.

En lugar de crear unha película permanente de fluoropolímero, estes sistemas funcionan mediante un control dinámico de lubricación interfacial.

Como as axudas de procesamento sen PFAS eliminan a fractura da fusión

Os PPA libres de PFAS (especialmente os sistemas baseados en silicona) reducen a fractura da fusión mediante un mecanismo diferente:

1. Estabilización do deslizamento interfacial

Modifican a interacción entre a masa fundida do polímero e a superficie do molde, reducindo a inestabilidade de adherencia-slip.

2. Flutuación reducida da tensión de corte

Ao suavizar o comportamento do fluxo a nivel molecular, minimizan os cambios repentinos de tensión na saída da matriz.

3. Formación dinámica da capa de lubricación

Fórmase unha capa molecular autorregulable na interface, estabilizando continuamente as condicións de extrusión.

4. Mellora da uniformidade do fluxo de fusión

O polímero fundido mantén un perfil de velocidade máis consistente en todo o molde.

PPA sen PFAS de SILIMER para a eliminación de fracturas por fusión

Coadxuvantes de procesamento sen PFAS SILIKE SILIMERestán deseñados especificamente para sistemas de extrusión de poliolefinas que requiren estabilidade a alta velocidade e alta calidade superficial na produción de películas.

Están desenvolvidos como alternativas de fluoropolímero PPA para:

• Extrusión de película de LLDPE

• Procesamento de películas de HDPE

• Liñas de película soprada de alta velocidade de mLLDPE

Como funciona a alternativa de procesamento sen PFAS de SILIMER á tecnoloxía de PPA con fluoropolímeros

Vantaxes de rendemento das solucións alternativas sen PFAS e sen flúor da serie SILIKE SILIMER na extrusión de películas de PE

Cando se aplican en sistemas de produción de película de PE, os aditivos de proceso sen PFAS da serie SILIKE SILIMER poden axudar a:

♦ Eliminar a fractura por fusión e os defectos de pel de tiburón

♦ Mellorar a suavidade da superficie e manter a claridade óptica

♦ Reducir a presión de extrusión

♦ Mellorar a estabilidade do rendemento

♦ Reducir a acumulación de matrices e o tempo de inactividade

♦ Manter un rendemento estable a altas velocidades de liña

Onde os PPA libres de PFAS son máis eficaces

Son amplamente utilizados en:

Extrusión de película soprada

• Películas de LLDPE e mLLDPE
• Produción de película fina a alta velocidade
• Aplicacións de películas de embalaxe

Extrusión de película fundida

• Películas ópticas e de embalaxe
• Estruturas multicapa

Sistemas de película de HDPE

• Películas industriais
• Envases de alta resistencia con sistema de enchido e selado (FFS)

Procesamento de poliolefinas recicladas

• Estabilización do comportamento inconsistente do fluxo de fusión

Como optimizar a eliminación da fractura por fusión sen fluoropolímeros

Para obter os mellores resultados, os procesadores adoitan seguir este enfoque:

Paso 1: Identificar as condicións de referencia

• Rexistra a presión actual, a saída e o nivel de defecto

Paso 2: Introducir PPA libre de PFAS

• Engadir ao nivel de dosificación baixa recomendado
• Asegurar unha dispersión axeitada na fase de masterbatch ou de mesturado

Paso 3: Estabilizar o comportamento interfacial

• Permitir que o sistema alcance un equilibrio de lubricación en estado estacionario

Paso 4: Optimizar os parámetros de procesamento

• Axustar o perfil de temperatura
• Axuste fino da velocidade da liña e da velocidade do parafuso

Paso 5: Validar a calidade da película

• Comprobar a lisura da superficie
• Monitorizar a estabilidade da turbidez e o brillo
• Avaliar a estabilidade a longo prazo

PPA sen PFAS vs. fluoropolímeros no control de fracturas por fusión

Solucións prácticas para o procesamento estable e de alta velocidade de películas de polietileno

Comparación de datos reais: PPA sen flúor da serie SILIKE SILIMER vs. axente auxiliar de procesamento sen PFAS

Preguntas frecuentes

Pódese eliminar completamente a fractura por fusión sen fluoropolímeros?

Si. Os PPA sen PFAS da serie SILIKE SILIMER poden eliminar totalmente a fractura da fusión na maioría dos sistemas de extrusión de película de PE cando se optimizan axeitadamente.

Os PPA sen PFAS afectan á claridade ou ao brillo da película?

Sen impacto negativo significativo cando se usa nos niveis de dosificación recomendados.

Son as solucións sen flúor axeitadas para a extrusión de alta velocidade?

Si. Os aditivos de proceso poliméricos libres de PFAS da serie SILIKE SILIMER están deseñados para condicións de alto cizallamento e alto rendemento.

Pódense usar PPA sen PFAS con PE reciclado?

Si. Os PPA libres de PFAS da serie SILIKE SILIMER poden mellorar a estabilidade no procesamento de poliolefinas recicladas.

Conclusión

A fractura por fusión na extrusión de película de PE é fundamentalmente un problema de inestabilidade de fluxo causado pola fricción interfacial na superficie da matriz.

Aínda que os PPA de fluoropolímeros se empregaron historicamente para resolver este problema,Axudantes de procesamento libres de PFASagora ofrecen unha alternativa viable e cada vez máis preferida.

Solucións libres de PFAS como a tecnoloxía SILIKE SILIMERactivar:

♦ Extrusión estable de alta velocidade

♦ Superficies de película sen defectos

♦ Redución da acumulación de dados

♦ Preparación para o cumprimento normativo

♦ Sistemas de procesamento sen flúor

Obtén máis información sobre como eliminar a fractura por fusión na extrusión de película de PE sen fluoropolímeros ou solicita unha mostra dos PPA sen PFAS da serie SILIMER:amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com