יציקת שחול של סרטי פוליוויניל כלוריד (PVC).

 

 

לאחר הוספת חומרי פלסטיק ותוספים אחרים לשרף PVC, ניתן לייצר סרטי PVC גמישים בתהליך יציקת המכה. בהתאם לסוג המייצב המשמש, סרטים אלה יכולים להיות שקופים או שקופים. הם נמצאים בשימוש נרחב כשתילי גידול -חקלאיים, סרטי כיסוי ג'ינסנג, סרטי חממה, סרטי אריזה לחומרי גלם תעשייתיים שונים, מוצרים מוגמרים למחצה- ומוצרים מוגמרים, כמו גם סרטי מדבקות מגן לנייר.

 

1. ניסוחים

הניסוחים של סרטים יצוקים-מפוצצים PVC גמישים מוצגים בטבלה 6-13.

טבלה 6-13 ניסוחים של סרטי PVC גמישים בנשיפה

חוֹמֵר גֶלֶם	מינון / חלקים לפי מסה
	ניסוח 1	ניסוח 2	ניסוח 3
שרף פוליוויניל כלוריד (PVC)	100	100	100
דיוקטיל פתלאט (DOP)	20	12	12
דיבוטיל פתלט (DBP)	10	9	10
Dioctyl Sebacate (DOS)	7	4	-
נפט אסתר	-	5	-
Octadecene אפוקסיד	4	5	6
בריום סטארט	1.6	1.5	0.4
קדמיום סטארט	0.6	0.6	0.8
מייצב אורגנוטין	0.5		1.5
פָּרָפִין	0.3	0.3	-
שמן לבן	-	-	0.3

הערות על הניסוחים של סרטי מכת PVC גמישים-יצוקים:

ניסוח 1 מיועד לסרטים חקלאיים; פורמולציה 2 לסרטי אריזה; ניסוח 3 לסרטי מדבקות.

נבחר שרף PVC מסוג-בינוני צמיגות SG-4. כדי להפחית "עיני דגים" (חלקיקי ג'ל) בסרטי מדבקה, יש להשתמש בפורמולציה 3 בשרף עם מבנה רופף וחלוקת משקל מולקולרית צרה. אם משתמשים בפורמולציה 2 לאריזת מזון, יש לבחור בשרף לא רעיל.

המינון של חומרי פלסטיק הוא בדרך כלל 30-40 חלקים במסה, עם מקסימום של 45 חלקים. חריגה ממגבלה זו תהפוך את צינור הבועה לרך מדי, מה שיוביל ליציבות צורה לקויה ולקושי בשליטה בתהליך. בהתחשב ביישום בטמפרטורה-נמוכה, גם סרטים חקלאיים וגם סרטי אריזה דורשים תוספת של DOS (חומר פלסטי עמיד לקור) וסרטים חקלאיים (בשימוש בחורף) צריכים מינון גבוה יותר של DOS. שרפי אפוקסי משמשים גם כמייצבים.

מערכת המייצבים מאמצת אורגנוטין או קדמיום סטארט, המציעים שקיפות טובה; לא נעשה שימוש במייצבים מבוססי עופרת-, שכן סרטי מדבקה, סרטים חקלאיים וסרטי אריזה כולם דורשים שקיפות.

מוסיפים חומרי סיכה כמו פרפין ושמן לבן. בשל המינון הנמוך יחסית של חומרים פלסטיים, יש צורך בכמות קטנה של חומרי סיכה כדי לשפר את יכולת העיבוד של החומרים ולמנוע הידבקות הסרט.

אם משתמשים בפורמולציה 1 לסרטים חקלאיים נגד-טפטוף, יש להוסיף כמות קטנה של חומרים פעילי שטח (למשל, גליצריל מונו-סטארט, קסיליטול סטארט), כשהמינון לא יעלה על חלק אחד במסה. חומרים פעילים מונעים טפטוף על פני השטח הפנימיים של הסרט, דבר המועיל לצמיחת שתילים.

מכיוון שסרטים חקלאיים משמשים בחוץ לתקופות ארוכות, ניתן להוסיף בולמי אולטרה סגול ונוגדי חמצון בהתאם לעוצמת האור באזור היישום.

תוספים המעכבים את צמיחת הצמח, נספגים בצמחים ואז מועברים לגוף האדם (מהווים סיכונים בריאותיים), או גורמים לזיהום סביבתי אסורים בתכשירי סרטים חקלאיים.

 

2. ציוד ייצור ראשי

(1) ציוד ערבוב: טחנת שלוש-גלילים עם גלילים בקוטר 400 מ"מ (מצוידת בקירור מים); מיקסר- במהירות גבוהה בנפח של 200 ליטר.

(2) ציוד גרגירי אקסטרוזיה: גרנולטור אקסטרוזיה בקוטר בורג של 65 מ"מ, יחס אורך-ל-קוטר (L/D) של 15–20 ובורג מתחדד בהדרגה.

(3) ציוד לנשיפה: אקסטרודר בקוטר בורג של 65 מ"מ, יחס L/D של 20–25, ובורג מתחדד בהדרגה. רוב הקוביות מאמצות מבנה מסוג-מדרל.

 

3. זרימת תהליך ייצור

סרטי PVC מיוצרים בשיטת יציקת מכה כלפי מעלה או בשיטת יציקת מכה אופקית. ישנם שני זרימות תהליך דפוס מכה:

האחד כולל יציקת אבקה בשיחול ישיר, באמצעות מכבש- בורג כפול או אקסטרודר בורג יחיד- עם יחס L/D גדול (מתאים לעיבוד אבקה).

השני כולל גרנולציה תחילה, ולאחר מכן דפוס מכה. זרימת התהליך של האחרון מוצגת באיור 6-20.

 

4. תנאי תהליך ייצור

(1) אצווה וגרנולציה

כדי להסיר זיהומים מחומרים:

שרף PVC מסונן דרך מסננת 40 רשת (קוטר חור מסננת: 0.425 מ"מ).

חומרי הפלסטיק מסוננים דרך מסך נחושת 100 רשת (קוטר חור המסך: 0.15 מ"מ).

תוספים אחרים מדוללים בעזרת חומרי פלסטיק וטוחנים באמצעות טחנת שלוש-גלילים עד לעדינות של פחות מ-80 מיקרומטר.

לאחר מכן משקללים את החומרים לפי הפורמולה ומכניסים למלישה. טמפרטורת הלישה נשלטת על 100-120 מעלות, והחומר נפלט כאשר הוא הופך רפוי ואלסטי. החומר הלישה מוזן לגרנולטור אקסטרוזיה לגרנולציה, כאשר הטמפרטורה נשלטת על 150-170 מעלות (יש להימנע מטמפרטורות גבוהות מדי).

(2) טמפרטורת שחול

כדי להבטיח את איכות יציקת המכה, העדיפו גרגירים מחוממים מראש, מכיוון שהם מסייעים להפחית את צריכת האנרגיה ולשפר את איכות הפלסטיקה של הסרט. טמפרטורות האקסטרוזיה עבור סרטי PVC מופיעות בטבלה 6-14.

טבלה 6-14 טמפרטורות שחול עבור סרטי PVC

סוג סרט	טמפרטורת חבית/מעלה			טמפרטורת המות/מעלה
	אזור 1	אזור 2	אזור 3	מַחבֵּר	דגם פה
סרט חקלאי	155 - 165	165 - 175	175 - 185	160 - 170	170~180
סרט אריזה	145 - 155	155 - 165	165 - 175	165 - 175	175~185
סרט מדבקה	160 - 170	170 - 180	180 - 190	170 - 180	180~190

ככל שהמינון של חומרי הפלסטיק גדל, טמפרטורת האקסטרוזיה יורדת. עם זאת, טמפרטורת האקסטרוזיה אינה יכולה להיות נמוכה מדי, אחרת, פני הסרט יהפכו לא אחידים, ויתרחשו פגמים כגון "עיני דגים" וגושים קשים.

(3) יחס-תפוצצות

יחס הפיצוץ- עבור סרטי PVC הוא בדרך כלל 1.5-3.0. יחס הפיצוץ-משפיע על חוזק הסרט ושקיפותו. עבור שיטת הנשיפה האופקית עם קוטר מקופל קטן, נבחר יחס ניפוח- גדול יותר. תחת אותו יחס משיכה אורכי, הגדלת יחס הפריצה-משפרת את החוזק הרוחבי של הסרט אך מפחיתה את חוזק האורך שלו; לכן, יחס הפיצוץ-לא צריך להיות גדול מדי.

(4) יחס ציור

יחס המשיכה עבור סרטי PVC הוא בדרך כלל 4-6, כלומר מהירות הציור מהירה פי 4-6 מהמהירות הליניארית של האקסטרוזיה. בפעולה בפועל, יחס משיכה גדול יותר מיחס הפריצה-מבטיח יציבות טובה יותר של צינור הבועות. עם זאת, עבור תכונות אורך ורוחב מאוזנות של הסרט, עדיף שיחס המשיכה יהיה שווה או קרוב ליחס הפיצוץ.-

העלייה במהירות הציור מוגבלת גם על ידי יעילות הקירור של הסרט. קירור לא מספיק יגרום לסרט להיצמד זה לזה, מה שהופך אותו לבלתי אפשרי להפריד ומשפיע על השימושיות שלו.

(5) מיקום טבעת אוויר קירור

המרחק בין יציאת האוויר של טבעת האוויר הקירור לבין פתח התבנית הוא בדרך כלל 50-200 מ"מ. מרחק קטן יותר משמש לצינורות סרטים בעלי קטרים ​​גדולים יותר, ומרחק גדול יותר עבור אלו עם קטרים ​​קטנים יותר. מרחק זה לא צריך להיות גדול מדי, אחרת, קו קירור הסרט יהיה גבוה מדי, וזה לא חיובי עבור קירור צינור הסרט ויציבות צורת הבועות. גובה קו הקירור נשלט בדרך כלל על 200-400 מ"מ.

(6) נפח אוויר קירור

נפח אוויר הקירור משפיע ישירות על אפקט הקירור. נפח אוויר גדול יותר משפר את יעילות הקירור, אך נפח אוויר גדול מדי יגרום לתנודה של הסרט, ומשפיע על יציבות צינור הבועות. לעומת זאת, נפח אוויר לא מספיק יוביל לקירור והדבקה לקויים של הסרט.

(7) בקרת זווית של לוחות הידוק קירור

הזווית של לוחות ההידוק המתקררים חייבת להיות מבוקרת- היטב: 30 מעלות עבור שיטת הנשיפה האופקית ו-60 מעלות עבור שיטת הנשיפה כלפי מעלה. זווית גדולה מדי תגרום לקמטים על הסרט.

 

 

יציקת מכת שחול היא אחד התהליכים ליצירת סרטי PVC קשיחים. סרטים המיוצרים בתהליך זה מציגים שקיפות גבוהה, חוזק וקשיחות טובים, עמידות מצוינת בפני פגיעה וקריעה, אטימות טובה, והם לא-רעילים, חסרי ריח וחסרי טעם-משמרים ביעילות את הטריות והארומה של מוצרים ארוזים. סרטים יצוקים של PVC נוקשה-שקופים דומים למראה צלופן ומשמשים לאריזת סיגריות, ממתקים ורכיבים חשמליים ואלקטרוניים שונים.

 

1. ניסוח

סרטי אריזה שקופים מסוג PVC קשיחים הם מוצרי PVC קשיחים ללא פלסטיק-. שרף מסוג SG-6 מועדף בשל יכולת העיבוד הטובה שלו. אם נעשה שימוש לאריזת מזון, יש לבחור שרף בדרגת מזון, עם תכולת מונומר ויניל כלוריד שיורית בשרף פחות מ-5 מ"ג/ק"ג. ניסוח טיפוסי של סרטי אריזה שקופים PVC קשיחים מוצג בטבלה 6-15.

טבלה 6-15 ניסוח אופייני של סרטי אריזה שקופים PVC קשיחים

שם חומר גלם	מינון / חלקים לפי מסה	שם חומר גלם	מינון / חלקים לפי
PVC	100	חֲלַקְלַק	0.5~1.0
MBS	5~10	חוֹמֶר סִיכָּה	3~4
שינוי עיבוד	1~3	חומרי צבע	סְכוּם
מְיַצֵב	2~4	-	-

 

2. ציוד ייצור ראשי

מיקסר מהיר-בנפח של 300 ליטר.

יחידת אקסטרוזיה המצוידת באקסטרודר (קוטר בורג: 100 מ"מ, יחס L/D: 25, יחס דחיסה: 3) עם מבנה בורג מסוג מחסום-.

תבנית בקוטר פתח של 250 מ"מ ורווח של 1.3 מ"מ.

 

3. תהליך ייצור

זרימת התהליך של סרטי PVC שקופים קשיחים מוצגת באיור 6-21.

 

זרימת התהליך לעיל כוללת יציקת מכה ישירה של אבקה. אם האקסטרודר אינו מתאים לעיבוד אבקה ישיר, יש לבצע גרנולציה תחילה (יש להימנע מטמפרטורות גרנולציה גבוהות מדי). ניתן להשתמש בסרטי ה-PVC השקופים המיוצרים על ידי יציקת מכה ישירות או לאחר טיפולי ציפוי אנטי-סטטיים ו-איטום בחום. כאשר משתמשים בו לאריזות סיגריות, משטח הסרט צריך להיות מצופה בחומר איטום -בחום- נמוך, שהמרכיב העיקרי שלו הוא ויניל כלורי- שרף קופולימר ויניל אצטט.

סרטי אריזה שקופים מ-PVC קשיחים נוצרים בדרך כלל בשיטת שחול אופקית-למעלה. תנאי ההפעלה העיקריים הם כדלקמן:

אצווה ולישה: שקלו את החומרים לפי הפורמולה, הוסיפו אותם למכשיר לישה- במהירות גבוהה ולישה במשך 5-8 דקות בטמפרטורה של כ-102 מעלות. לאחר הלישה, העבירו את החומר למכשיר לישה- במהירות נמוכה כדי לקרר אותו ל-40-50 מעלות.

יציקת מכת שחול: יציקת מכת אבקה דומה ליציקת מכת גרגירים קונבנציונלית. טמפרטורת האקסטרודר היא 160-180 מעלות, טמפרטורת מתאם המות היא 180-190 מעלות וטמפרטורת המות היא 190-210 מעלות. יחס -התפוצצות הסרט הוא 2-3, ומהירות המתיחה היא 10-30 מ' לדקה.