تجزیه و تحلیل مراحل کلیدی در تولید فیلم های PP

فیلم های پلی پروپیلن به دلیل خواص فیزیکی عالی، پایداری شیمیایی و خواص فرآوری به طور گسترده در بسته بندی، صنعت و کشاورزی استفاده می شود. در بسته بندی مواد غذایی، می تواند به طور موثر هوا و رطوبت را مسدود کند و عمر مفید مواد غذایی را افزایش دهد. در صنعت می توان از آن برای ساخت انواع مواد بسته بندی، مواد عایق و غیره استفاده کرد. با توجه به اهمیت فیلم های پلی پروپیلن (PP)، بررسی مراحل کلیدی در تولید فیلم های PP به منظور بهبود کیفیت فیلم ها و رفع نیازهای زمینه های مختلف حائز اهمیت است.

مراحل کلیدی پردازش مواد خام قبل از تولید فیلم PP
(I) انتخاب مواد خام.
انواع مختلف رزین پلی پروپیلن ویژگی های منحصر به فردی دارند و برای کاربردهای مختلف مناسب هستند. هموپلیمر PP دارای استحکام کششی، مدول الاستیک و نقطه ذوب بالایی است، بنابراین لایه های ساخته شده از آن سفتی خوبی دارند. اما برای بسته بندی مواد غذایی منجمد به دلیل درجه حرارت آب بندی بالا و چقرمگی دمای پایین مناسب نیست. کوپلیمر تصادفی PP، اگرچه قیمت نسبتاً بالایی دارد، اما دارای مزایای شفافیت و انعطاف پذیری در برخی خواص است.
انتخاب مواد اولیه مناسب با توجه به کاربرد خاص فیلم بسیار مهم است. به عنوان مثال، برای بسته بندی مواد غذایی که نیاز به تقطیر در دمای بالا دارند، رزین پلی پروپیلن مقاوم در برابر تقطیر در دمای بالا باید انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که فیلم در شرایط دمای بالا تغییر شکل یا تجزیه نمی شود، بنابراین ایمنی و کیفیت مواد غذایی تضمین می شود. فیلم‌های متالیزه برای افزودنی‌های مواد اولیه نیازمندی‌های ویژه‌ای هستند و برای بهبود چسبندگی بین فیلم متالایز و لایه آلومینیوم به افزودنی‌های خاصی نیاز است.
(II) خالص سازی مواد خام و تهیه مواد خام PP خریداری شده ممکن است حاوی ناخالصی باشد و عیوب ظاهری مانند نقاط کریستالی و چشم ماهی را به فیلم ها وارد کند که بر کیفیت و خواص فیلم ها تأثیر می گذارد. بنابراین، تصفیه مواد اولیه ضروری است.
گرانول های پلاستیکی PP معمولاً به نسبت مواد افزودنی مانند EVA، مستربچ مات و سفید در تولید فیلم ها برای اهداف مختلف مخلوط می شوند. به عنوان مثال، افزودن مستربچ مات می‌تواند براقیت فیلم را کاهش دهد و آن را ساینده و برای بسته‌بندی‌هایی که به ظاهر کم- نیاز دارند، مناسب می‌سازد. سپس مواد خام مخلوط شده توسط پنوماتیک یا وسایل دیگر به اکسترودر جهت آماده سازی برای فرآیندهای قالب گیری بعدی منتقل می شوند.
(III) آماده سازی کاتالیزور (اگر واکنش پلیمریزاسیون درگیر باشد) اگر تولید فیلم های پلی پروپیلن خاصی با واکنش پلیمریزاسیون آغاز شود، کاتالیزور مورد نیاز است. کاتالیزورهای زیگلر{1}}ناتا معمولاً استفاده می‌شوند و از ترکیبات تیتانیوم و ترکیبات آلی فلزی تشکیل شده‌اند. آنها باید در شرایط کاملاً بدون آب و بدون اکسیژن- آماده شوند، زیرا آب و اکسیژن کاتالیزورها را غیرفعال می‌کنند و بر واکنش پلیمریزاسیون و کیفیت رزین پلی پروپیلن تأثیر می‌گذارند.

مراحل کلیدی در قالب گیری فیلم PP PP
(I) اکستروژن
1. روش ریخته گری
تی-تجهیزات کلیدی در تولید فیلم بازیگران است. طراحی قالب باید اطمینان حاصل کند که مواد به طور یکنواخت در عرض لبه قالب جریان می یابد و دارای توزیع دمایی یکنواخت است. در تولید صنعتی، اکسترودر دارای پارامترهای خاصی مانند قطر، خروجی، دمای مذاب، عرض ترک و فشار برگشتی است. برای مثال، دمای بیش از حد مذاب می تواند باعث ذوب شدن و ترک خوردن فیلم شود، در حالی که دمای بسیار پایین می تواند منجر به جریان پذیری ضعیف مواد شود و بر کیفیت فیلم تأثیر بگذارد.
ذوب اکسترودر، مواد خام را ذوب می کند و پلاستیک می کند و سپس آن را از طریق یک قالب درز{0}} T شکل بیرون می آورد. پیش فرم فیلم مذاب بلافاصله روی غلتک ریخته گری کشیده می شود تا یک فیلم تشکیل شود. قطر، عملیات سطح و حالت خنک‌کننده غلتک ریخته‌گری تأثیر مهمی بر کیفیت ریخته‌گری دارد. **روش پوشش:** آب خنک‌کننده در غلتک ریخته‌گری به گردش در می‌آید، و ساختار بیشل دیافراگمی برای تحقق جریان آب خنک‌کننده مارپیچی استفاده می‌شود، به طوری که فیلم می‌تواند به سرعت خنک شود و قالب‌گیری شود. در عین حال، دمای غلتک ریخته گری قالب باید به شدت کنترل شود و به طور کلی در محدوده مناسب حفظ شود تا از صافی و عملکرد فیلم اطمینان حاصل شود.
2. **روش قالب گیری دمشی: ** فرآیند تشکیل فیلم دمشی شامل اکسترود کردن پلیمرها از یک پیش فرم لوله ای، دمیدن آنها به ضخامت مشخص با فشار بالا و سپس خنک کردن آنها برای تشکیل یک فیلم است.
هر دو فیلم دمنده اکستروژن تخت و فیلم دمنده اکستروژن مسطح ویژگی های خاص خود را دارند. پلی پروپیلن یک پلیمر کریستالی با قدرت ذوب کم، بلورینگی بالا و سرعت تبلور سریع است. خط تولید با استفاده از اسپری حلقه آب برای خنک سازی توزیع مناسبی دارد. دارای مزایای کشیدن فیلم راحت، سرعت تولید سریع، راندمان خنک کننده بالا، ویسکوزیته مذاب کم و شفافیت محصول بالا است.
3. **روش پوشش:** فیلم پوشش داده شده فرآیند اکسترود کردن فیلم مذاب پلی پروپیلن بر روی قالب پایه (فیلم های پلیمری دیگر، فویل فلزی یا کاغذ) برای تشکیل یک ماده فیلم کامپوزیت است. فیلم های کامپوزیتی چند لایه را می توان برای پوشش اکستروژن یک طرفه-یا دو طرفه- استفاده کرد.
فرآیند پوشش برای تهیه فیلم‌های کامپوزیت چندلایه غیر{0} پلیمری با خواص مواد و شرایط مختلف پردازش مناسب است. به عنوان مثال، استفاده از فیلم PP روی پایه کاغذ می تواند مقاومت کاغذ در برابر آب و استحکام کاغذ را بهبود بخشد و در عین حال قابلیت چاپ آن را حفظ کند. پوشش همچنین می تواند مقاومت در برابر خوردگی، براقیت سطح و مقاومت سایشی محصولات فیلم کامپوزیت را بهبود بخشد.
(II) تشکیل
روش ریخته گری: تحت عمل یدک کش و خنک کننده غلتک ریخته گری، مذاب به طول کشیده و خنک می شود تا یک لایه نازک تشکیل شود. سپس پیش برش، اندازه گیری ضخامت، تنظیم نوسان، درمان تاج سطحی و برش لبه قبل از سیم پیچی. درمان کرونا می تواند عملکرد سطحی فیلم را بهبود بخشد و چسبندگی فیلم را به مواد دیگر افزایش دهد.
2. روش قالب گیری دمشی: یک پریفرم لوله ای توسط دستگاه کششی سفت می شود. برای جلوگیری از چسبندگی و تشکیل حباب های محصور، مقدار کمی هوای کم فشار به داخل بدنه از پیش قالب گیری شده دمیده می شود. سپس هوای با فشار بالا به داخل دمیده می‌شود و پریفرم را به لایه‌های لوله‌ای نازک-دیواره کشیده و منبسط می‌کند. فیلم های لوله ای ذوب شده با استفاده از تهویه مطبوع یا حمام اسپری سرد و جامد می شوند. ضخامت و یکنواختی لایه های لوله ای را می توان با کنترل فاصله قالب، جریان هوا، شرایط خنک کننده و سرعت کشش تنظیم کرد. در نهایت، فیلم دمیده PP از طریق جمع آوری ورق شاه ماهی، تاشو و سیم پیچ غلتک های گیره به دست می آید.
3. شکل دهی حرارتی (در صورت وجود): ورق پلی پروپیلن به عنوان ماده اولیه اصلی، شکل دهی خلاء، تشکیل فشرده سازی هوا و سایر فرآیندهای ترموفرمینگ برای تولید انواع محصولات پلاستیکی پلی پروپیلن. مراحل مشخص به شرح زیر است:

• تغذیه و تعیین موقعیت صفحه: ورق های پلی پروپیلن را به دقت در موقعیت مشخص شده تجهیزات ترموفرمینگ قرار دهید.
• گرمایش و پلاستیک سازی: دمای گرمایش و زمان ماندگاری را برای دستیابی به حالت پلاستیک سازی مناسب صفحه کنترل کنید. دمای حرارت بالا منجر به تجزیه صفحه می شود، در حالی که دمای پایین مانع از پلاستیک سازی کافی می شود.
• قالب گیری: پس از بستن قالب نیروی قالب گیری را اعمال کنید. شکل دهی خلاء از فشار اتمسفر برای فشار دادن یک ماده ورقه ای نرم شده به سطح حفره قالب استفاده می کند. شکل دهی پنوماتیک از هوای فشرده در بالای مواد ورق استفاده می کند تا آن را وارد حفره قالب کند. فشار خلاء را می توان با فشار هوا نیز ترکیب کرد. خلاء یا فشار پنوماتیک کافی و زمان نگهداری را برای اطمینان از کیفیت قالب گیری حفظ کنید.
• خنک‌سازی و تنظیم: خنک‌سازی از طریق یک سیستم خنک‌کننده هوا در یک خط آب خنک‌کننده یا قالب انجام می‌شود و زمان خنک‌سازی کنترل می‌شود.
• قالب گیری: قسمت پلاستیکی با بازگردانی خلاء، دمیدن هوای فشرده یا مکانیزم بیرون رانده می شود.

 مقدمه مراحل کلیدی{0} پردازش پست در تولید فیلم PP
(I) درمان سطح
پیوند پلیمریزاسیون پیوند پلیمریزاسیون تخلیه تاج تخلیه تابش لیزر تابش لیزر برای بهبود ترشوندگی و چسبندگی سطوح فیلم پلی پروپیلن استفاده می شود. در میان آنها، فناوری درمان کرونا به طور گسترده ای برای حفاظت از محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است. این می تواند غلظت گونه های اکسیژن فعال (ROS) را در سطح پلیمر بهبود بخشد. دارای مزایای دامنه پردازش گسترده، زمان درمان کوتاه، سرعت پردازش سریع، پردازش روی خط، عملیات ساده، کنترل آسان، حداقل تاثیر بر خواص مکانیکی و عدم تخلیه مایعات زائد است. رطوبت و چسبندگی سطوح پلاستیکی را بهبود می بخشد و معمولاً برای درمان سطح قبل از چاپ فیلم، پوشش و لمینیت استفاده می شود.
درمان کرونا بر اساس فرآیندی است که در آن یک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا باعث می‌شود جریان الکترونی به سطح فیلم برخورد کند، سطح را زبر کرده و تعداد زیادی ذرات پلاسما را تولید کند. اوزون با مولکول‌های روی سطح پلاستیک برهم‌کنش می‌کند و باعث شکستن پیوندهای پلیمری و ایجاد رادیکال‌های آزاد و مراکز غیراشباع می‌شود. سپس این رادیکال‌های آزاد و مراکز غیراشباع با آب موجود در هوا عبور می‌کنند و گروه‌های قطبی تشکیل می‌دهند که سطح را فعال می‌کنند. افزایش کشش سطحی عمدتاً توسط اجزای قطبی ایجاد می شود.
(II) بریدن و پیچیدن
رول های اصلی فیلم به دستگاه برش منتقل می شوند و با توجه به نیازهای اندازه خاص برش داده می شوند. سپس لایه شکاف با استفاده از یک کویل برای ذخیره سازی، حمل و نقل و استفاده بعدی باز می گردد.
بازرسی کیفیت ظاهر، ابعاد، یکنواختی ضخامت دیواره یکنواختی الزامات عملکرد خاص فیلم نهایی. فیلم از نظر ظاهری باید عاری از عیوب مواد، حباب، فرورفتگی، لکه های سیاه، رگه های نقره ای، تغییر شکل و ... باشد و از نظر ابعاد، ابعاد کلیدی باید با نقشه ها مطابقت داشته باشد. یکنواختی ضخامت دیواره به طور مستقیم بر خواص و عملکرد فیلم ها تأثیر می گذارد.
روش های بازرسی شامل بازرسی اول، بازرسی فرآیند و بازرسی محصول نهایی است. برای اطمینان از صحت و اطمینان نتایج بازرسی، طرح های نمونه برداری مطابق با استانداردها و هنجارهای مربوطه ایجاد کنید.
(IV) درمان پیری (در صورت لزوم) برخی از فیلم ها، مانند فیلم BOPP، باید پس از سیم پیچی پس از تولید کهنه شوند (حداقل 72 ساعت در دمای اتاق نگهداری شوند). درمان پیری می تواند فیلم را کاملاً عاری از انقباض کند، استرس داخلی را آزاد کند و ثبات ابعاد را بهبود بخشد. در عین حال، به مواد افزودنی اجازه می دهد تا از لایه هسته به سطح مهاجرت کنند و عملکرد فیلم را بهبود بخشد.

نتیجه‌گیری هر مرحله از فرآیند تولید فیلم پلی پروپیلن شامل مراحل کلیدی مانند انتخاب مواد خام، خالص‌سازی و آماده‌سازی، آماده‌سازی کاتالیزور، اکستروژن و قالب‌گیری،{0}}تصفیه سطح پس از تولید، بریدگی و سیم پیچی، بازرسی کیفیت و عملیات پیری است. هر پیوندی به هم پیوسته و تعاملی است. کنترل دقیق پارامترهای هر مرحله برای اطمینان از کیفیت فیلم و رفع نیازهای کاربردهای مختلف ضروری است. تنها با بهبود مستمر فرآیند تولید می‌توانیم فیلم‌های پلی پروپیلن با کیفیت و عملکرد بالاتر را برای پاسخگویی به تقاضای در حال تغییر بازار تولید کنیم.