การอัดขึ้นรูปฟิล์มโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC)

 

 

หลังจากเติมพลาสติไซเซอร์และสารเติมแต่งอื่นๆ ลงในพีวีซีเรซินแล้ว ก็สามารถผลิตฟิล์มพีวีซีที่มีความยืดหยุ่นผ่านกระบวนการเป่าขึ้นรูปได้ ฟิล์มเหล่านี้สามารถเป็นแบบโปร่งใสหรือโปร่งแสงก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของสารกันลื่นที่ใช้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นฟิล์มสำหรับเพาะกล้าไม้ทางการเกษตร- ฟิล์มคลุมโสม ฟิล์มเรือนกระจก ฟิล์มบรรจุภัณฑ์สำหรับวัตถุดิบอุตสาหกรรมต่างๆ -ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป รวมถึงฟิล์มสติ๊กเกอร์ป้องกันสำหรับกระดาษ

 

1. สูตร

สูตรของฟิล์มเป่าขึ้นรูป PVC ที่ยืดหยุ่น-แสดงไว้ในตารางที่ 6-13

ตารางที่ 6-13 สูตรของฟิล์มเป่าขึ้นรูป PVC แบบยืดหยุ่น

วัตถุดิบ	ปริมาณ / ส่วนโดยมวล
	สูตรที่ 1	สูตร 2	สูตร 3
โพลีไวนิลคลอไรด์เรซิน (PVC)	100	100	100
ไดออกทิล พทาเลท (DOP)	20	12	12
ไดบิวทิล พทาเลท (DBP)	10	9	10
ไดออกทิล ซีบาเคต (DOS)	7	4	-
ปิโตรเลียมเอสเทอร์	-	5	-
อีพอกซิไดซ์ออคตาดีซีน	4	5	6
แบเรียมสเตียเรต	1.6	1.5	0.4
แคดเมียมสเตียเรต	0.6	0.6	0.8
สารเพิ่มความคงตัวของออร์กาโนติน	0.5		1.5
พาราฟิน	0.3	0.3	-
น้ำมันสีขาว	-	-	0.3

หมายเหตุเกี่ยวกับสูตรของฟิล์มฉีดขึ้นรูป PVC แบบยืดหยุ่น-:

สูตร 1 ใช้สำหรับฟิล์มเกษตร สูตร 2 สำหรับฟิล์มบรรจุภัณฑ์ สูตร 3 สำหรับฟิล์มสติ๊กเกอร์

เลือก-ความหนืดปานกลาง SG-พีวีซีเรซิน 4 ชนิด เพื่อลด "ตาปลา" (อนุภาคเจล) ในฟิล์มสติกเกอร์ สูตร 3 ควรใช้เรซินที่มีโครงสร้างหลวมและมีการกระจายน้ำหนักโมเลกุลแคบ หากใช้สูตร 2 สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร ต้องเลือกเรซินปลอดสารพิษ

ปริมาณของพลาสติไซเซอร์โดยทั่วไปคือ 30–40 ส่วนโดยมวล โดยสูงสุด 45 ส่วน เกินขีดจำกัดนี้จะทำให้ท่อบับเบิ้ลนิ่มเกินไป ส่งผลให้รูปทรงไม่มั่นคงและควบคุมกระบวนการได้ยาก เมื่อพิจารณาถึงการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ- ทั้งฟิล์มทางการเกษตรและฟิล์มบรรจุภัณฑ์จำเป็นต้องมี DOS (พลาสติไซเซอร์ที่ทนต่อความเย็น-) และฟิล์มทางการเกษตร (ใช้ในฤดูหนาว) จำเป็นต้องมี DOS ในปริมาณที่สูงกว่า อีพอกซีเรซินยังทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความคงตัวอีกด้วย

ระบบกันโคลงใช้ออร์กาโนตินหรือแคดเมียมสเตียเรต ซึ่งให้ความโปร่งใสที่ดี ไม่ใช้สารเพิ่มความคงตัวที่มีสารตะกั่ว- เนื่องจากฟิล์มสติกเกอร์ ฟิล์มเกษตร และฟิล์มบรรจุภัณฑ์ล้วนต้องการความโปร่งใส

มีการเติมน้ำมันหล่อลื่นเช่นพาราฟินและน้ำมันสีขาว เนื่องจากพลาสติไซเซอร์มีขนาดค่อนข้างต่ำ จึงจำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่นจำนวนเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปของวัสดุและป้องกันการยึดเกาะของฟิล์ม

หากใช้สูตรผสม 1 สำหรับ-ฟิล์มทางการเกษตรที่ป้องกันการหยด ควรเติมสารลดแรงตึงผิวจำนวนเล็กน้อย (เช่น กลีเซอรีล โมโนสเตียเรต, ไซลิทอล สเตียเรต) ด้วยขนาดยาไม่เกิน 1 ส่วนโดยมวล สารลดแรงตึงผิวป้องกันไม่ให้หยดลงบนพื้นผิวด้านในของฟิล์ม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้า

เนื่องจากฟิล์มทางการเกษตรถูกนำมาใช้กลางแจ้งเป็นเวลานาน จึงสามารถเพิ่มตัวดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและสารต้านอนุมูลอิสระได้อย่างเหมาะสมตามความเข้มของแสงในพื้นที่การใช้งาน

สารเติมแต่งที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช ถูกพืชดูดซึมแล้วถ่ายโอนไปยังร่างกายมนุษย์ (ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ) หรือก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เป็นสิ่งต้องห้ามอย่างเคร่งครัดในสูตรฟิล์มทางการเกษตร

 

2. อุปกรณ์การผลิตหลัก

(1) อุปกรณ์ผสม: โรงสีลูกกลิ้งสาม-ที่มีลูกกลิ้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 มม. (พร้อมกับระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ) เครื่องผสมความเร็วสูง-ที่มีปริมาตร 200 ลิตร

(2) อุปกรณ์การทำเม็ดอัดขึ้นรูป: เครื่องทำเม็ดอัดขึ้นรูปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู 65 มม. อัตราส่วนความยาว-ถึง-เส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) 15–20 และสกรูที่ค่อยๆ เรียว

(3) อุปกรณ์เป่าขึ้นรูป: เครื่องอัดรีดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู 65 มม. อัตราส่วน L/D 20–25 และสกรูที่ค่อยๆ เรียว แม่พิมพ์ส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างแบบแมนเดรล-

 

3. ผังกระบวนการผลิต

ฟิล์มพีวีซีผลิตขึ้นโดยใช้วิธีการขึ้นรูปแบบเป่าขึ้นหรือวิธีการเป่าในแนวนอน กระบวนการเป่าขึ้นรูปมีสองขั้นตอน:

วิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปแบบเป่าแบบอัดขึ้นรูปโดยตรงของผง โดยใช้เครื่องอัดรีด-แบบสกรูคู่หรือ-เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวที่มีอัตราส่วน L/D ขนาดใหญ่ (เหมาะสำหรับการแปรรูปแบบผง)

อีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการทำเป็นเม็ดก่อน ตามด้วยการขึ้นรูปแบบเป่า ผังกระบวนการของอย่างหลังแสดงในรูปที่ 6-20

 

4. เงื่อนไขกระบวนการผลิต

(1) การผสมและการทำแกรนูล

วิธีขจัดสิ่งสกปรกออกจากวัสดุ:

ตะแกรงพีวีซีเรซินผ่านตะแกรง 40 ตาข่าย (เส้นผ่านศูนย์กลางรูตะแกรง: 0.425 มม.)

พลาสติไซเซอร์จะถูกกรองผ่านตะแกรงทองแดง 100 ตาข่าย (เส้นผ่านศูนย์กลางรูตะแกรง: 0.15 มม.)

สารเติมแต่งอื่นๆ ถูกเจือจางด้วยพลาสติไซเซอร์และบดโดยใช้เครื่องรีดสาม-ให้มีความละเอียดน้อยกว่า 80 μm

จากนั้นวัสดุจะถูกชั่งน้ำหนักตามสูตรและวางลงในเครื่องนวด อุณหภูมิการนวดจะถูกควบคุมที่ 100–120 องศา และวัสดุจะถูกระบายออกเมื่อวัสดุหลวมและยืดหยุ่น วัสดุที่นวดแล้วจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องบดย่อยแบบอัดขึ้นรูปเพื่อทำเป็นเม็ด โดยควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ 150–170 องศา (ควรหลีกเลี่ยงอุณหภูมิสูงเกินไป)

(2) อุณหภูมิการอัดขึ้นรูป

เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการขึ้นรูปแบบเป่า แนะนำให้ใช้เม็ดที่ผ่านการอุ่นแล้ว เนื่องจากช่วยลดการใช้พลังงานและปรับปรุงคุณภาพการทำให้เป็นพลาสติกของฟิล์ม อุณหภูมิการอัดขึ้นรูปสำหรับฟิล์มพีวีซีแสดงอยู่ในตารางที่ 6-14

ตารางที่ 6-14 อุณหภูมิการอัดขึ้นรูปสำหรับฟิล์มพีวีซี

ประเภทฟิล์ม	อุณหภูมิลำกล้อง/องศา			อุณหภูมิแม่พิมพ์/องศา
	โซน 1	โซน 2	โซน 3	ตัวเชื่อมต่อ	รุ่นปาก
ภาพยนตร์เกษตร	155 - 165	165 - 175	175 - 185	160 - 170	170~180
ฟิล์มบรรจุภัณฑ์	145 - 155	155 - 165	165 - 175	165 - 175	175~185
สติ๊กเกอร์ฟิล์ม	160 - 170	170 - 180	180 - 190	170 - 180	180~190

เมื่อปริมาณของพลาสติไซเซอร์เพิ่มขึ้น อุณหภูมิการอัดขึ้นรูปจะลดลง อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการอัดขึ้นรูปต้องไม่ต่ำเกินไป มิฉะนั้น พื้นผิวฟิล์มจะไม่เรียบ และข้อบกพร่อง เช่น "ตาปลา" และก้อนแข็งจะเกิดขึ้น

(3) อัตราการระเบิด-เพิ่มขึ้น

อัตราส่วนการเป่า-สำหรับฟิล์มพีวีซีโดยทั่วไปคือ 1.5–3.0 อัตราส่วนการระเบิด-ส่งผลต่อความแข็งแกร่งและความโปร่งใสของฟิล์ม สำหรับวิธีการเป่าขึ้นรูปแนวนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางพับเล็ก จะเลือกอัตราส่วนการเป่าขึ้นรูปที่ใหญ่กว่า- ภายใต้อัตราส่วนการดึงตามยาวที่เท่ากัน การเพิ่มอัตราส่วนการเป่าขึ้น-จะช่วยเพิ่มความแข็งแรงตามขวางของฟิล์มแต่จะลดความแข็งแรงตามยาวลง ดังนั้นอัตราส่วนการระเบิด-จึงไม่ควรมากเกินไป

(4) อัตราส่วนการวาด

อัตราส่วนการดึงของฟิล์มพีวีซีโดยทั่วไปอยู่ที่ 4–6 ซึ่งหมายความว่าความเร็วในการดึงจะเร็วกว่าความเร็วเชิงเส้นของการอัดขึ้นรูป 4–6 เท่า ในการทำงานจริง อัตราส่วนการดึงที่มากกว่าอัตราส่วนการระเบิด-จะทำให้ท่อฟองมีความเสถียรดีขึ้น อย่างไรก็ตาม สำหรับคุณสมบัติทางยาวและตามขวางของฟิล์มที่สมดุล อัตราส่วนการดึงจะเท่ากับหรือใกล้กับอัตราส่วนการเป่าขึ้น-จะดีกว่า

การเพิ่มความเร็วในการวาดยังถูกจำกัดด้วยประสิทธิภาพการระบายความร้อนของฟิล์ม การระบายความร้อนที่ไม่เพียงพอจะทำให้ฟิล์มติดกันทำให้ไม่สามารถแยกออกและส่งผลต่อการใช้งานได้

(5) ตำแหน่งของวงแหวนอากาศหล่อเย็น

ระยะห่างระหว่างช่องลมออกของวงแหวนลมระบายความร้อนและช่องแม่พิมพ์โดยทั่วไปคือ 50–200 มม. ระยะห่างที่น้อยกว่าจะใช้สำหรับท่อฟิล์มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า และระยะห่างที่มากขึ้นสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า ระยะห่างนี้ไม่ควรใหญ่เกินไป มิฉะนั้น เส้นทำความเย็นของฟิล์มจะสูงเกินไป ซึ่งส่งผลเสียต่อการระบายความร้อนของหลอดฟิล์มและความเสถียรของรูปร่างฟอง โดยปกติความสูงของท่อระบายความร้อนจะควบคุมที่ 200–400 มม.

(6) ปริมาณอากาศทำความเย็น

ปริมาณอากาศเย็นส่งผลโดยตรงต่อผลการทำความเย็น ปริมาณอากาศที่มากขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความเย็น แต่ปริมาณอากาศที่มากเกินไปจะทำให้ฟิล์มเกิดการสั่น ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของท่อฟองอากาศ ในทางกลับกัน ปริมาณอากาศที่ไม่เพียงพอจะทำให้การระบายความร้อนและการยึดเกาะของฟิล์มไม่ดี

(7) การควบคุมมุมของแผ่นหนีบระบายความร้อน

มุมของแผ่นหนีบก้างปลาทำความเย็นจะต้องได้รับการควบคุมอย่างดี-: 30 องศาสำหรับวิธีการเป่าขึ้นรูปแนวนอน และ 60 องศาสำหรับวิธีการเป่าขึ้นด้านบน มุมที่ใหญ่เกินไปจะทำให้เกิดรอยยับบนฟิล์ม

 

 

การขึ้นรูปแบบเป่าขึ้นรูปเป็นหนึ่งในกระบวนการขึ้นรูปฟิล์มพีวีซีแข็ง ฟิล์มที่ผลิตผ่านกระบวนการนี้มีความโปร่งใสสูง มีความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี ทนต่อแรงกระแทกและการฉีกขาดได้ดีเยี่ยม มีอากาศเข้าได้ดี และไม่-เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น และไม่มีรส- ซึ่งช่วยรักษาความสดและกลิ่นของสินค้าบรรจุภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฟิล์มเป่า PVC แข็งโปร่งใส-มีลักษณะคล้ายกระดาษแก้วและใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์บุหรี่ ลูกอม และส่วนประกอบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

 

1. การกำหนดสูตร

ฟิล์มบรรจุภัณฑ์โปร่งใส PVC แบบแข็งเป็นผลิตภัณฑ์ PVC แบบแข็งที่ปราศจากพลาสติไซเซอร์- แนะนำให้ใช้เรซินชนิด SG- 6 เนื่องจากสามารถแปรรูปได้ดี หากใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร ต้องเลือกเรซินเกรดอาหาร โดยมีปริมาณโมโนเมอร์ไวนิลคลอไรด์ที่ตกค้างในเรซินน้อยกว่า 5 มก./กก. สูตรทั่วไปของฟิล์มบรรจุภัณฑ์โปร่งใส PVC แข็งแสดงไว้ในตารางที่ 6-15

ตารางที่ 6-15 สูตรทั่วไปของฟิล์มบรรจุภัณฑ์โปร่งใส PVC แข็ง

ชื่อวัตถุดิบ	ปริมาณ / ส่วนโดยมวล	ชื่อวัตถุดิบ	ปริมาณ/ส่วนโดย
พีวีซี	100	ลื่น	0.5~1.0
เอ็มบีเอส	5~10	น้ำมันหล่อลื่น	3~4
ตัวแก้ไขการประมวลผล	1~3	สารแต่งสี	จำนวน
โคลง	2~4	-	-

 

2. อุปกรณ์การผลิตหลัก

เครื่องผสมความเร็วสูง-ที่มีปริมาตร 300 ลิตร

หน่วยอัดรีดที่ติดตั้งเครื่องอัดรีด (เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู: 100 มม. อัตราส่วน L/D: 25 อัตราส่วนการอัด: 3) พร้อมโครงสร้างสกรูชนิดกั้น-

แม่พิมพ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปาก 250 มม. และช่องว่าง 1.3 มม.

 

3. กระบวนการผลิต

ผังกระบวนการของฟิล์มใส PVC แข็งแสดงไว้ในรูปที่ 6-21

 

ผังกระบวนการข้างต้นเกี่ยวข้องกับการเป่าขึ้นรูปผงโดยตรง หากเครื่องอัดรีดไม่เหมาะสำหรับการแปรรูปผงโดยตรง ควรดำเนินการทำแกรนูลก่อน (ควรหลีกเลี่ยงอุณหภูมิของแกรนูลสูงเกินไป) ฟิล์ม PVC โปร่งใสที่ผลิตโดยการเป่าขึ้นรูปสามารถใช้ได้โดยตรงหรือหลังการเคลือบสารป้องกันไฟฟ้าสถิตและความร้อน- เมื่อใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์บุหรี่ พื้นผิวฟิล์มจะต้องเคลือบด้วยวัสดุปิดผนึก-ความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ- ซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือไวนิลคลอไรด์-ไวนิลอะซิเตตโคพอลิเมอร์เรซิน

โดยทั่วไปแล้ว ฟิล์มบรรจุภัณฑ์โปร่งใส PVC แบบแข็งจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีอัดขึ้นรูปแนวนอน-โดยเป่าขึ้นรูปขึ้นด้านบน เงื่อนไขการทำงานหลักมีดังนี้:

การผสมและการนวด: ชั่งน้ำหนักวัสดุตามสูตร เพิ่มลงในเครื่องนวดความเร็วสูง- และนวดเป็นเวลา 5-8 นาทีที่อุณหภูมิประมาณ 102 องศา หลังจากนวดแล้ว ให้ย้ายวัสดุไปที่เครื่องนวดความเร็วต่ำ-เพื่อทำให้เย็นลงที่ 40–50 องศา

การอัดขึ้นรูปเป่า: การเป่าแบบผงนั้นคล้ายกับการขึ้นรูปแบบเป่าแบบเม็ดธรรมดา อุณหภูมิเครื่องอัดรีดอยู่ที่ 160–180 องศา อุณหภูมิของอะแดปเตอร์แม่พิมพ์อยู่ที่ 180–190 องศา และอุณหภูมิของแม่พิมพ์อยู่ที่ 190–210 องศา อัตราส่วนการระเบิดของฟิล์ม-คือ 2–3 และความเร็วในการฉุดลากคือ 10–30 ม./นาที