Структурни характеристики и процесен поток на PE дишаща мембрана

PE дишащата мембрана е нов вид водоустойчив полимерен материал. От гледна точка на производствения процес, техническите изисквания са много по-високи от тези на обикновените водоустойчиви материали. В същото време, от гледна точка на качеството, дишащата мембрана също има функционалност, която другите водоустойчиви материали нямат.

PE дишащата фолия е нов материал, който бързо се развива в света. Тя се нарича дишаща фолия. Широко се използва в различни области благодарение на своите дишащи и непроницаеми характеристики.

1. Структурата на PE дишаща мембрана

Основният компонент на PE дишащата мембрана е полиетиленът, който е полимерен материал, синтезиран от полиетилен. При производството на полиетилен се добавя малко количество 4-въглероден или 8-въглероден α-олефин като комономер. Въпреки това, тъй като количеството на използвания α-олефин е минимално, много от характеристиките на полиетилена все още се запазват.

Полиетиленът е бял восъчен полупрозрачен материал, гъвкав и труден, и може да се разделя на полиетилен с ниска плътност (LDPE) и полиетилен с висока плътност (HDPE).

LDPE се произвежда от етилен под високо налягане (98-250mpa), с плътност около 0,91-0,92g/m3. HDPE се произвежда от етилен, полимеризиран под налягане 1,0mpa, с по-висока плътност, навсякъде 0,94-0,96g/m3.

Полиетиленът е нетоксичен и има отлични диелектрични свойства. Температурата му на преминаване в стъкло е около -125℃. Полиетиленът има отлична химическа устойчивост, може да устои на киселини и алкали при стайна температура, но лесно се окислява от светлина и топлина и може да претърпи фотодеградация под ултравиолетово лъчение. Полиетиленът също има отлични механични свойства. Кристалната част придава на полиетилена по-висока якост, а некристалната част му дава добра гъвкавост.

2. Характеристики на PE дишаща мембрана

В сравнение с нереспираеми мембрани, PE дишащите мембрани имат следните характеристики:

1. Може да пропуска газове, но не и вода, така че може да се използва като водоустойчив материал с влагоустойчивост;

2. Може да подобри подходящо конвекцията на въздуха в средата на потребителя, което е полезно за дишането на кожата;

3. Поради характеристиките на суровините си, PE дишащата мембрана е нов, екологично чист материал и не замърсява околната среда.

3. Процесен поток на PE дишаща фолия

От гледна точка на технологията на обработка, има два основни метода за обработка на дишащи мембрани: методът на леене на плоски фолии и другият е методът на издуване на фолии, от които методът на леене се използва повече.

Основният процесен поток на метода на леене е следният:

PE суровина + пороген-разбъркване и дозиране-екструзия гранулиране-екструзия леене-разтягане и заделяне-охлаждане-подрязване-навиване.

В производствения процес на PET дишаща фолия, процесът на разтягане на Линия за производство на дишаща мембрана от PE значително влияе на представянето на фолията.

По време на процеса на разтягане, когато силата на свързване между частиците на пороген caco3 и околния PE полимер е по-малка от деформационната сила на PE полимера, причинена от разтягане, полимерът ще се отдели по ръбовете на caco3, което води до образуване на малки частици. Порите не позволяват на течни молекули да преминат, но само на газови молекули, така че разтегнатата фолия има функция на водоустойчивост и дишащост.

Размерът на порите може да се регулира в зависимост от процесните условия като размер, форма, метод на разтягане и съотношение на разтягане на частиците caco3.

Когато температурата на разтягане е на определено значение, с увеличаване на съотношението на разтягане, диаметърът на празнините в PE дишащата фолия се увеличава, а пропускливостта на въздуха се увеличава, докато представянето при разтягане се влошава; с увеличаване на дебелината, пропускливостта на въздуха намалява.

4. Проблемите и мерките за справяне, които често се срещат в производствения процес на PE дишаща фолия.

1 Съединението не е здраво

Съединителната якост на PE дишащата фолия е много ниска или нулева, което изобщо не отговаря на изискванията на клиентите, което води до отказ на продукта. Поради особеността на производствения процес на PE дишащата фолия, ниско повърхностно напрежение, високо съдържание на смазочни вещества и загрязване на повърхността могат да доведат до слаби съединения.

Ниско повърхностно напрежение

При нормални условия, повърхностното напрежение на PE дишащата фолия за сухо съединение трябва да е над 38 dyn/cm, преди да може да се използва.

Практиката доказа, че ако стойността на повърхностното напрежение на PE дишащата мембрана е по-ниска от 38dyn/cm, това може да причини явление на ниска съединителна якост. Под 36dyn/cm, съединителната сила ще бъде изключително ниска или нулева.

Едновременно с това, съединителната якост се свързва и с дебелината на PE дишащата фолия. Ако е по-малка от 30 микрона, едва може да се съедини при стойност 36-38dyn/cm. Когато дебелината е 30-50 микрона, а стойността на повърхностното напрежение е 37dyn/cm, съединителната структура се счита за достатъчна. Например OPP/PE, съединителното действие може да отговаря на изискванията. Но когато дебелината е по-голяма от 50 микрона, не може да се използва, ако дебелината е по-малка от 38dyn/cm.

Ето няколко набора данни за справка:

Стойността на повърхностното напрежение на PE дишащата мембрана е огромна, когато е току-що произведена, но с течение на времето стойността на повърхностното напрежение постепенно намалява. Общо взето, PE дишащата мембрана може да се съхранява от 3 до 6 месеца, но през лятото може да се съхранява от 3 до 6 месеца. През влажния сезон периодът на съхранение най-добре не трябва да надвишава два месеца.

Практиката доказа, че стойността на повърхностното напрежение на PE дишащата фолия е тясно свързана с нейната дебелина и околната среда. Колкото по-висока е температурата и влажността на околната среда, толкова по-бързо намалява стойността на повърхностното напрежение, и колкото по-дебела е фолията, толкова по-бързо намалява.

Затова разполагането на PE дишащата фолия обикновено не трябва да надвишава три месеца, особено през дъждовния сезон. Трябва да се обърне повече внимание на проветряването и вентилацията на склада, ако съхранението продължи прекалено дълго по някаква причина. При повторно използване, освен проверката ролка по ролка, е необходимо да се обмисли цялостно дали да продължи използването на съединенията според предназначението на смесения продукт, за да се избегне загуба.

Влияние на добавките

Когато PE дишащата фолия се оформя във филм, обикновено се изисква да се добавят определени добавки, като антистатични агенти, смазочни агенти и антистатични агенти, в зависимост от нейното използване.

Тези добавки не са статични след формирането на филма или съединението, особено смазочните агенти, които обикновено използват ерукамид или олеамид.

Има две причини за намаляване на съединителната якост поради смазочните агенти:

① След като PE дишащата фолия се постави за кратко време, смазочният агент мигрира към повърхността на PE дишащата фолия и образува тънък плътен слой. Този дебел слой блокира свързването на лепилото и характера на PE дишащата фолия, което води до неуспешно взаимодействие с повърхността на PE дишащата фолия. Молекулите на PE контактуват, първоначалното съединително задържане е плитко, с увеличаване на времето на втвърдяване, съединителната якост не се променя много, а съединителната сила винаги остава ниска или нулева.

За специални изисквания трябва да се използва PE дишаща фолия с висока смазка, и не трябва да се оставя прекалено дълго при нормални условия. Ако PE дишащата мембрана се използва за продължителен период по някаква причина, най-добре е да се постави PE дишащата мембрана при температура 60-70℃ за повече от 8 часа преди съединение. По това време смазочният агент частично ще се разпадне, затова отново се използва. Ламинирането не има проблем с ниска съединителна якост, но PE дишащите мембрани вече нямат високи смазочни свойства.

② Първоначалното съединително задържане е приемливо, но с увеличаване на времето на втвърдяване, съединителната якост става все по-ниска и по-ниска, а между двата слоя се появява бяло прахообразно вещество.

Това се дължи на факта, че при производството на PE дишаща мембрана се използват суровини от PE с висока подвижност. Поради високото съдържание на агент за подсмукване в мембраната, движението на молекулите на агента за подсмукване в мембраната се засилва по време на процеса на втвърдяване при високи температури (40-50℃). Голям брой молекули на агента за подсмукване мигрират към двете страни на мембраната. С увеличаването на времето количеството на миграция към повърхността постепенно се увеличава. Тази миграция разрушава физическия процес на свързване между адхезива и молекулите на PE и ще образува слаба връзка. Колкото по-дълго е времето, толкова по-силно е разрушителното действие и по-ниска е якостта на композита.

В този случай обикновено се увеличава температурата на втвърдяване, за да се ускори скоростта на прекръстосване на адхезива, така че скоростта на реакция да надмине скоростта на миграция на агента за подсмукване и да компенсира излишния агент за подсмукване в PE дишащата мембрана. Отрицателно влияние.

Замърсяване на повърхността

PE дишащите мембрани обикновено не се замърсяват по време на производствения процес, но едно от тях лесно се пропуска: замърсяването с динов разтвор.

Много производители на PE дишащи мембрани използват самоприготвени динови разтвори за проверка на повърхностното напрежение на мембраната. Диновият разтвор обикновено е смес от етилен гликол моноетил етер – безцветна и прозрачна течност. Ако случайно се замърси с водачния ролер поради неговата бавна летливост, мембраната ще се деградира при преминаване през водачния ролер. Диновият разтвор навлиза в повърхността на PE дишащата мембрана и се свързва плътно с молекулите на PE. Той не се прекръстосва с молекулите на лепилото след компаундиране, което води до локална якост на композита, равна на нула. Тази ситуация е трудна за откриване при предварителната проверка.

2 Бели точки в композита.

Това явление лесно се случва при PE млечнобяла мембрана; обикновено в млечнобялата мембрана се добавя определено количество бял мастърбейч: концентриран титаниев диоксид. Поради различното качество на цветния мастърбейч, размерът на частиците и твърдостта на съдържащия се титаниев диоксид са различни, което води до различно качество на млечнобялата мембрана, произведена след компаундиране, и различна яркост на повърхността. Ако повърхността на млечнобялата мембрана се усеща груба и има петна отстрани, повечето продукти, компаундирани с такава мембрана, ще имат бели точки. Обичайните решения за този проблем са следните: Едното е да се увеличи количеството адхезив. Второто е да се препринтира слой бяло мастило. Независимо от метода, цената ще се увеличи, затова PE мембраната трябва да се проверява стриктно преди употреба.

3 След компаундиране готовият продукт става горчив

Това явление се е случило при много производители. Автоматичната опаковъчна машина за композитния продукт не работи гладко или направената торба е трудна за отваряне.

При сухо компаундиране обикновено се използват двукомпонентни реактивни лепила, които трябва да се втвърдят при висока температура след компаундиране, за да се постигне най-висока якост на композита. Агентът за подсмукване в PE дишащата мембрана ще се промени поради промяната на температурата на втвърдяване. При определена температура агентът за подсмукване ще претърпи химически промени и ще загуби своето подсмукващо действие. Колкото по-висока е температурата, толкова по-значителна е разликата. Колкото по-голяма е загубата, крайният продукт ще стане горчив и няма да може да се използва.

Затова температурата на камерата за втвърдяване трябва стриктно да се контролира около 40℃ и не може да се увеличава произволно. Освен това, според различните предназначения на продукта, трябва да се избират други съставки, за да се избегне горчивостта на продукта поради неправилно избиране на марки смоли.

4 Лоша топлинна запечатка

След като композитът влезе в последния процесор и достигне до клиентите, понякога местната температура на топлинна запечатка е твърде висока, запечатването не е правилно и т.н., което в тежки случаи не може да се спаси. Причините за този резултат включват корона пробив, високо съдържание на агент за подсмукване и прекомерно добавяне на рециклирани материали.

Корона пробив

Когато PE дишащата мембрана минава през ролер за високоволтово разрядуване по време на производствения процес, това може да причини частичен пробив на мембраната поради различни причини. Това явление често е надлъжна ивица, а положението обикновено е фиксирано. Стойността на повърхностното напрежение обикновено е много висока. Тъй като пробитият топлинен капак образува вещество с полярни групи като композитната повърхност, това вещество няма топлинна запечатка. Затова то ще се използва при производство на торби или автоматично опаковане. Произхожда лоша частична топлинна запечатка. PE дишащата мембрана добавя пункт за тест на повърхностното напрежение при влизане в завода за проверка, за да се избегне това явление.

Високо съдържание на агент за подсмукване

Поради високото съдържание на агент за подсмукване в слоя за топлинна запечатка на PE дишащата мембрана, това ще доведе до осаждане на голямо количество от него на повърхността на PE дишащата мембрана и образуване на плътен слой, който възпрепятства топлинната запечатка на PE дишащата мембрана.

Това може да се случи, ако се използва изтекла PE дишаща мембрана. Затова е необходимо да се изберат подходящи марки смоли според конкретните изисквания на клиентите и да се старае да не се използват мъртви мембрани за продукти с висока подвижност. След поява на това явление се препоръчва да се използва разтворител, за да се избърше топлинният капак многократно, и ефектът ще се подобри.

Прекомерно добавяне на рециклирани материали

За да се спести разход, често се добавя определено количество рециклиран материал при производството на PE дишащи мембрани. Рециклираните материали обикновено се регенерират при високи температури не по-малко от два пъти. Има определено количество примеси. След повторното изработване на мембраната нейната топлинна запечатка се подобрява значително. Намалението на температурата на топлинна запечатка обикновено е 5-10℃. Експериментите показват, че когато добавеното количество рециклиран материал в слоя за топлинна запечатка е 30%, температурата на топлинна запечатка на PE дишащата мембрана се увеличава с 3-5℃. Когато добавеното количество е 50%, температурата на топлинна запечатка се повишава с 6-10℃ и обикновено производителят на мембраните трябва да се стреми да не добавя рециклирани материали в слоя за топлинна запечатка, колкото е възможно.

5. Област на приложение на PE дишащата мембрана

Поради меките и удобни физико-механични свойства, PE дишащата мембрана има отлични свойства на издържане и удължаване.

Обичайните области на приложение са:

• Ежедневни необходимост: дъждобран, покритие за костюм, очна маска, покривало за маса, шапка за душ, душ завеса, водна чанта, покривало за маса и др.;
• Хигиенни продукти: хартиени пелени, дамски превръзки, медицински хирургически престилки, специални опаковки за медицински лечения и хранителни опаковки и др.;
• Опаковъчни материали: компютри, климатични уреди, прахоустойчиви покрития, покрития за автомобили, меки опаковки за козметика, пазарски чанти, подаръчни чанти, папки за документи и др.;
• Модни опаковки: козметични чанти, висок клас канцеларски материали, рамене за слюнка, гардероби, рибарски чанти, дамски чанти и чанти и др.