Puntos del proceso de producción de película soplada de LDPE y análisis de problemas comunes, ¡el 99% de los problemas están resueltos!

La mayoría de los termoplásticos se pueden soplar para producir una película soplada, que es un tubo delgado de plástico comprimido para formar un tubo, luego se sopla con aire comprimido para expandir el plástico mientras aún está caliente y luego se enfría y se le da forma para producir un producto de película cilíndrica. El rendimiento de esta película se encuentra entre la película orientada y la película fundida: la resistencia es mejor que la película fundida y el sellado térmico es peor que el de la película fundida.

Existen muchas variedades de películas producidas mediante el método de moldeo por soplado, como polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (HDPE), nailon (PA), copolímero de etileno y acetato de vinilo (EVA), etc.

Este artículo proporciona una breve introducción al proceso de producción de moldeo por soplado de películas de polietileno de baja densidad (LDPE) de uso común y sus fallas comunes.

01 Selección de materiales para películas de polietileno soplado

1. La materia prima utilizada debe ser partículas de resina de polietileno de grado de película soplada que contengan la cantidad adecuada de agente deslizante para garantizar la apertura de la película.

2. El índice de fusión (MI) de las partículas de resina no debe ser demasiado grande, el índice de fusión (MI) es demasiado grande, la viscosidad de la resina fundida es demasiado pequeña, el rango de procesamiento es estrecho, las condiciones de procesamiento son difíciles de controlar, las propiedades de formación de película de la resina son pobres, no es fácil procesarla en película; además, el índice de fusión (MI) es demasiado grande, la distribución del peso molecular relativo del polímero es demasiado estrecha, la resistencia de la película es pobre.

Por lo tanto, se debe utilizar un índice de fusión (MI) más bajo y una distribución de peso molecular relativo más amplia de la materia prima de resina, a fin de cumplir con los requisitos de rendimiento de la película, pero también para garantizar las características de procesamiento de la resina. Las películas de polietileno soplado generalmente se fabrican a partir de polietileno con un índice de fusión (MI) en el rango de 2 a 6 g/10 min.

02. Puntos de control del proceso de moldeo por soplado

El proceso de película soplada es aproximadamente el siguiente.
Carga de tolva – extrusión de material plastificado – soplado y transporte – enfriamiento por anillo de aire – entablillado en espiga – transporte mediante rodillos de arrastre – tratamiento corona – bobinado de película

Sin embargo, cabe señalar que el rendimiento de la película soplada tiene mucho que ver con los parámetros del proceso de producción. Por lo tanto, es importante fortalecer el control de los parámetros del proceso y estandarizar la operación del proceso para garantizar una producción fluida y obtener productos de película de alta calidad.

En la producción de películas de polietileno soplado, la atención se centra principalmente en el buen control de los siguientes parámetros del proceso.

Temperatura del extrusor

Al moldear por soplado una película de polietileno de baja densidad (LDPE), la temperatura de extrusión generalmente se controla entre 160 °C y 170 °C, y se debe garantizar que la temperatura del cabezal sea uniforme; la temperatura de extrusión es demasiado alta, la resina se descompone fácilmente y la película es quebradiza, especialmente la resistencia a la tracción longitudinal se reduce significativamente.

Si la temperatura es demasiado baja, la resina no se plastifica bien, no se expande ni se estira suavemente, la resistencia a la tracción de la película es baja y el brillo y la transparencia de la superficie son deficientes, incluso pareciendo un patrón de anhelo de madera y núcleos sin fundir (ojos de pescado).

Proporción de explosión

La relación de soplado es uno de los principales puntos de control en el proceso de producción de película soplada y se refiere a la relación entre el diámetro de la burbuja de la película soplada y el diámetro del anillo del tubo sin soplar.

La relación de expansión es un múltiplo de la expansión lateral de la película, que en realidad estira la película lateralmente. El estiramiento produce un cierto grado de orientación de las moléculas de plástico y un aumento de la relación de expansión, lo que da como resultado un aumento de la resistencia lateral de la película.

Sin embargo, la relación de soplado no debe ser demasiado grande, de lo contrario es fácil causar inestabilidad en la burbuja de la película y la película es propensa a arrugarse. Por lo tanto, la relación de soplado debe ser apropiada con la relación de tracción. En términos generales, la relación de soplado de la película de polietileno de baja densidad (LDPE) debe controlarse entre 2.5 y 3.0.

Relación de tracción

La relación de tracción es la relación entre la velocidad de tracción de la película y la velocidad de extrusión del anillo tubular. La relación de tracción es el multiplicador de estiramiento longitudinal que da a la película su orientación en la dirección de estiramiento.

Si la relación de tracción aumenta, la resistencia longitudinal aumenta y el espesor de la película se vuelve más fino, pero si la relación de tracción es demasiado grande, el espesor de la película es difícil de controlar e incluso existe el riesgo de que la película se desprenda, provocando el fenómeno de la película rota. La relación de tracción de la película de LDPE se controla generalmente entre 4 y 6.

punto de rocío

El punto de rocío, también conocido como línea de congelación, se refiere a la línea divisoria en la que el plástico pasa del estado de alta elasticidad al estado de flujo viscoso. En el proceso de película soplada, el polietileno de baja densidad (LDPE) se encuentra en estado fundido cuando se extruye desde la abertura de la matriz con buena transparencia.

Al salir de la abertura de la matriz, la zona soplada de la burbuja de película se debe enfriar mediante el anillo de aire de enfriamiento. Cuando el aire de enfriamiento se sopla con un cierto ángulo y velocidad hacia la burbuja de película de plástico recién extruida desde el cabezal, la burbuja de película caliente entra en contacto con el aire de enfriamiento, el calor de la burbuja de película será absorbido por el aire frío y su temperatura caerá significativamente por debajo de la temperatura de flujo viscoso del polietileno de baja densidad (LDPE), lo que la hará enfriar, curar y difuminar.

En la burbuja de la película soplada podemos ver una línea divisoria entre lo claro y lo tenue, este es el punto de rocío (o línea de escarcha).

Durante el proceso de soplado de película, el nivel del punto de rocío tiene una influencia definida en las propiedades de la película.

Si el punto de rocío es alto y se encuentra por encima de la burbuja de la película soplada, la película se sopla en estado líquido y el soplado solo adelgaza la película sin que las moléculas se sometan a una orientación de estiramiento, en cuyo punto el rendimiento de la película soplada es cercano al de una película fundida.

Por el contrario, si el punto de rocío es relativamente bajo, el soplado tiene lugar en estado sólido, cuando el plástico está en un estado altamente elástico, y el soplado actúa como un estiramiento transversal, orientando las moléculas de manera que el rendimiento de la película soplada es cercano al de una película orientada.

03. Requisitos técnicos para el desempeño básico

Especificaciones y desviaciones

El ancho y el espesor de la película de polietileno deben cumplir con los requisitos; la película debe tener un espesor uniforme, con pequeñas desviaciones de espesor en las direcciones horizontal y vertical y una distribución relativamente uniforme de las desviaciones.

Apariencia

Las películas de polietileno deben estar bien plastificadas, sin “líneas de agua” o “nubes” obvias; la superficie de la película debe ser plana y lisa, sin arrugas o solo unos pocos pliegues vivos; sin burbujas, perforaciones o rupturas; sin puntos negros obvios, impurezas, cristales o bloques rígidos; sin líneas colgantes o filamentos graves.

Propiedades fisicas y mecanicas

Como la película de polietileno soplado está sujeta a fuerzas mecánicas cuando se utiliza en procesos de impresión o composición, se requiere que las propiedades físicas y mecánicas de la película de polietileno sean excelentes, incluyendo principalmente la resistencia a la tracción, el alargamiento a la rotura, la resistencia al desgarro y varios otros indicadores que deben cumplir con los estándares.

La magnitud de la tensión superficial

Para que las tintas de impresión y los adhesivos de laminación tengan una buena humectación y adhesión en la superficie de la película de polietileno, se debe exigir que la tensión superficial de la película de polietileno cumpla con ciertos estándares; de lo contrario, se verá afectado el buen funcionamiento de la producción de impresión y laminación.

Como regla general, las películas de polietileno deben tener una tensión superficial de al menos 38 dinas, siendo preferible 40 dinas o más.

04. Fallos comunes y soluciones

La película es demasiado pegajosa y no se abre bien
1. Causa del fallo.
a. tipo incorrecto de materia prima de resina, no partículas de resina LDPE de grado de película soplada, que no contienen abridores o tienen un bajo contenido de abridores.
b. La temperatura de la resina fundida es demasiado alta y el flujo es demasiado grande.
c. Una relación de explosión demasiado grande, lo que da como resultado una apertura deficiente de la película.
d. enfriamiento demasiado lento, enfriamiento insuficiente de la película y unión mutua bajo la acción de la presión del rodillo de tracción.
e.La velocidad de tracción es demasiado rápida.

2. Soluciones.
a. Reemplace la materia prima de resina o agregue una cantidad de agente de apertura al zapatero.
b. Reducción adecuada de la temperatura de extrusión y de la temperatura de la resina.
c. Reducción adecuada de la tasa de explosión.
d. Aumentar el volumen de aire para mejorar el efecto de enfriamiento y acelerar la velocidad de enfriamiento de la película.
e. Reducir la velocidad de tracción adecuadamente.

Mala transparencia de la película

1. Causa del fallo.
a. Baja temperatura de extrusión y mala plastificación de la resina, lo que da como resultado una baja transparencia de la película soplada.
b. La relación de explosión es demasiado pequeña.
c. Mal enfriamiento, esto afecta la transparencia de la película.
d. Contenido excesivo de humedad en la materia prima de resina.
e. La velocidad de tracción es demasiado rápida y la película no se enfría lo suficiente.

2. Soluciones.
a. Aumentar la temperatura de extrusión adecuadamente para que la resina pueda plastificarse uniformemente.
b. Un aumento adecuado en la tasa de explosión.
c. Aumentar el volumen de aire para mejorar el efecto de enfriamiento.
d. Secado de materias primas.
e. Reducir la velocidad de tracción adecuadamente.

Arrugas de la película

1 Causa del fallo.
a. Espesor desigual de la película.
b. Efecto de enfriamiento insuficiente.
c. La relación de soplado es demasiado grande, lo que provoca que la burbuja de la película sea inestable, se balancee de un lado a otro y sea propensa a arrugarse.
d. El ángulo de la abrazadera en espiga es demasiado grande y la burbuja de la película se aplana en una distancia corta, por lo que la película también es propensa a arrugarse.
e. presión inconsistente en ambos lados del rodillo de tracción, un lado alto y el otro bajo.
f. Los ejes entre los rodillos guía no son paralelos, lo que afecta la estabilidad y la extensión de la película, dando lugar a arrugas.

2. Soluciones.
a. Reemplace la materia prima de resina o agregue una cantidad de agente de apertura al zapatero.
b. Reducción adecuada de la temperatura de extrusión y de la temperatura de la resina.
c. Reducción adecuada de la tasa de explosión.
d. Aumentar el volumen de aire para mejorar el efecto de enfriamiento y acelerar la velocidad de enfriamiento de la película.
e. Reducir la velocidad de tracción adecuadamente.

Patrón de agua brumosa en la película

1. Causa del fallo.
a. Baja temperatura de extrusión y mala plastificación de la resina.
b. La resina está húmeda y tiene un contenido de humedad demasiado alto.

2. Solución.
a. Ajuste la configuración de temperatura del extrusor y aumente la temperatura de extrusión adecuadamente.
b. Secar la materia prima de resina, requiriendo generalmente que el contenido de humedad de la resina no exceda el 0.3%.

Espesor de película desigual

1. Causa del fallo.
a. La uniformidad del espacio entre matrices afecta directamente la uniformidad del espesor de la película. Si el espacio entre matrices no es uniforme, algunas partes tendrán un espacio mayor y otras menores, lo que provocará que el volumen de extrusión sea mayor o menor. Por lo tanto, el espesor de la película formada no es uniforme, y algunas partes serán delgadas y otras serán gruesas.
b. Distribución desigual de la temperatura en la boca del molde, con temperaturas altas y bajas, lo que da como resultado un espesor desigual de la película después del moldeo por soplado.
c. Suministro de aire inconsistente alrededor del anillo de aire de enfriamiento, lo que da como resultado un efecto de enfriamiento desigual y, por lo tanto, un espesor de película desigual.
d. Relaciones de soplado y tracción inadecuadas, lo que dificulta el control del espesor de la burbuja de la película.
e. La velocidad de tracción no es constante y cambia constantemente, lo que por supuesto afecta el espesor de la película.

2. Solución.
a. Ajuste del espacio de apertura de la matriz del cabezal para garantizar la uniformidad en todos los puntos.
b. ajustar la temperatura de la abertura de la matriz del cabezal de modo que la temperatura de la parte de la abertura de la matriz sea uniforme.
c. Ajustar el dispositivo de enfriamiento para garantizar un flujo de aire uniforme desde la salida de aire.
d. Ajuste de las relaciones de inflado y tracción.
e. Verifique el accionamiento mecánico para mantener constante la velocidad de tracción.

El espesor de la película es bastante grueso.

1. Causa del fallo.
a. Gran espacio entre matrices y gran volumen de extrusión, lo que da como resultado una película de gran espesor.
b. El volumen de aire del anillo de aire de enfriamiento es demasiado alto y la película se enfría demasiado rápido.
c. La velocidad de tracción es demasiado lenta.

2. Solución.
a. Ajuste de la abertura de la matriz.
b. Reduzca el volumen de aire del anillo de viento adecuadamente para soplar más la película y así hacerla un poco más delgada.
c. Aumente la velocidad de tracción adecuadamente.

Espesor de película fina

1. Causa del fallo.
a. El espacio de apertura de la matriz es demasiado pequeño y la resistencia es demasiado alta, por lo que el espesor de la película es delgado.
b. el volumen de aire del anillo de aire de enfriamiento es demasiado pequeño y la película se enfría demasiado lentamente.
c. La velocidad de tracción es demasiado rápida y la película se estira excesivamente, lo que adelgaza el espesor.

2. Solución.
a. Ajuste de la abertura de la matriz.
b. Aumente el volumen de aire del anillo de aire adecuadamente para acelerar el enfriamiento de la película.
c. Reducir la velocidad de tracción adecuadamente.