Strukturmerkmale und Prozessablauf einer atmungsaktiven PE-Membran

Die atmungsaktive PE-Membran ist ein neuartiges wasserdichtes Polymermaterial. Vom Herstellungsprozess her sind die technischen Anforderungen viel höher als die von allgemeinen wasserdichten Materialien. Gleichzeitig hat die atmungsaktive Membran vom Qualitätsstandpunkt aus gesehen auch die Funktionalität, die andere wasserdichte Materialien nicht haben.

Die atmungsaktive PE-Folie ist ein neues Material, das sich in der Welt rasch entwickelt. Sie wird als atmungsaktive Folie bezeichnet. Sie wird wegen ihrer atmungsaktiven und undurchlässigen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen eingesetzt.

1. Die Struktur der atmungsaktiven PE-Membran

Der Hauptbestandteil der atmungsaktiven PE-Membran ist Polyethylen, ein Polymermaterial, das aus Polyethylen synthetisiert wird. Bei der Herstellung von Polyethylen wird eine geringe Menge eines 4-Kohlenstoff- oder 8-Kohlenstoff-a-Olefins als Comonomer hinzugefügt. Da die Menge des verwendeten a-Olefins jedoch minimal ist, bleiben viele der Eigenschaften von Polyethylen erhalten.

Polyethen ist ein weißes, wachsartiges, durchscheinendes, flexibles und anspruchsvolles Material, das sich in Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE) unterteilen lässt.

LDPE wird aus Ethylen unter hohem Druck (98-250mpa) hergestellt und hat eine Dichte von etwa 0,91-0,92g/m3. HDPE wird aus Ethylen hergestellt, das unter einem Druck von 1,0mpa polymerisiert wird, mit einer höheren Dichte von 0,94-0,96 g/m3.

Polyethen ist ungiftig und hat ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften. Seine Glasübergangstemperatur liegt bei etwa -125℃. Polyethen hat eine ausgezeichnete chemische Stabilität, ist bei Raumtemperatur säure- und alkalibeständig, lässt sich aber leicht durch Licht und Wärme oxidieren und kann auch unter ultraviolettem Licht photochemisch abgebaut werden. Polyethen hat auch ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Der kristalline Teil verleiht Polyethylen eine höhere Festigkeit, während der nichtkristalline Teil für eine gute Flexibilität sorgt.

2. Merkmale der atmungsaktiven PE-Membran

Im Vergleich zu nicht atmungsaktiven Membranen haben atmungsaktive PE-Membranen die folgenden Eigenschaften:

1. Es kann Gas, aber kein Wasser durchlassen, so dass es als wasserdichtes Material mit Feuchtigkeitsbeständigkeit verwendet werden kann;

2. Es kann die Luftkonvektion in der Umgebung des Benutzers angemessen verbessern, was der Hautatmung zugute kommt;

3. Aufgrund der Eigenschaften ihrer Rohstoffe ist die atmungsaktive PE-Membran ein neues, umweltfreundliches Material, das die Umwelt nicht belastet.

3. Prozessablauf einer atmungsaktiven PE-Folie

Aus verarbeitungstechnischer Sicht gibt es zwei Hauptverarbeitungsmethoden für atmungsaktive Membranen: das Flachfoliengießverfahren und das Blasfolienverfahren, von denen das Gießverfahren am häufigsten verwendet wird.

Der Hauptprozessablauf des Gießverfahrens sieht wie folgt aus:

PE-Rohstoff + Porogen-Mischen und Dosieren-Extrusionsgranulieren-Extrusionsgießen-Strecken und Abbinden-Kühlen-Beschneiden-Wickeln.

Bei der Herstellung von atmungsaktiver PET-Folie wird das Reckverfahren von Produktionslinie für atmungsaktive PE-Folie beeinflusst die Filmleistung erheblich.

Wenn die Bindungskraft zwischen den porogenen caco3-Teilchen und dem umgebenden PE-Polymer geringer ist als die durch das Dehnen verursachte Verformungskraft des PE-Polymers, trennt sich das Polymer während des Dehnungsprozesses entlang der Kanten des caco3, wodurch einige winzige Teilchen entstehen. Durch die Hohlräume können keine flüssigen Moleküle, sondern nur gasförmige Moleküle eindringen, so dass die gedehnte Folie wasserdicht und atmungsaktiv ist.

Die Größe der Kavitäten kann je nach den Prozessbedingungen wie Größe, Form, Streckverfahren und Streckverhältnis der Caco3-Teilchen angepasst werden.

Wenn die Recktemperatur einen bestimmten Wert erreicht, erhöht sich mit zunehmendem Reckverhältnis der Hohlraumdurchmesser der atmungsaktiven PE-Folie und die Luftdurchlässigkeit nimmt zu, während sich die Reckleistung verschlechtert; mit zunehmender Dicke nimmt die Luftdurchlässigkeit ab.

4. Die Probleme und Gegenmaßnahmen, die häufig bei der Herstellung von atmungsaktiven PE-Folien auftreten.

1 Die Verbindung ist nicht stark

Die Verbundfestigkeit von atmungsaktiver PE-Folie ist sehr gering oder gleich null, was den Anforderungen der Kunden nicht gerecht wird und zur Verschrottung des Produkts führt. Aufgrund der Besonderheiten des Herstellungsverfahrens für atmungsaktive PE-Folien können eine niedrige Oberflächenspannung, ein hoher Gehalt an Gleitmitteln und Oberflächenverunreinigungen zu schwachen Verbundwerkstoffen führen.

Niedrige Oberflächenspannung

Unter normalen Umständen muss die Oberflächenspannung der atmungsaktiven PE-Folie für die Trockenmischung über 38 dyn/cm liegen, bevor sie verwendet werden kann.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein Oberflächenspannungswert der atmungsaktiven PE-Membran von weniger als 38 dyn/cm das Phänomen der geringen Verbundfestigkeit verursachen kann. Unter 36dyn/cm ist die Verbundkraft extrem niedrig oder gleich Null.

Gleichzeitig hängt die Verbundstärke auch von der Dicke der atmungsaktiven PE-Folie ab. Bei einer Dicke von weniger als 30 Mikrometern lässt sich der Verbund kaum in der Art von 36-38 dyn/cm herstellen. Bei einer Dicke von 30-50 Mikrometern und einem Oberflächenspannungswert von 37 dyn/cm wird die Verbundstruktur in Betracht gezogen. Wie OPP/PE kann die kombinierte Wirkung die Anforderungen erfüllen. Bei einer Dicke von mehr als 50 Mikrometern ist es jedoch unbrauchbar, wenn die Dicke weniger als 38 dyn/cm beträgt.

Hier finden Sie mehrere Datensätze als Referenz:

Der Oberflächenspannungswert der atmungsaktiven PE-Membran ist enorm, wenn sie gerade hergestellt wurde, aber mit der Zeit nimmt der Oberflächenspannungswert allmählich ab. Im Allgemeinen kann die atmungsaktive PE-Membran 3-6 Monate gelagert werden, im Sommer jedoch nur 3-6 Monate. Die Lagerzeit in der feuchten Jahreszeit sollte zwei Monate nicht überschreiten.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass der Wert der Oberflächenspannung der atmungsaktiven PE-Folie in engem Zusammenhang mit ihrer Dicke und der Umgebung steht. Je höher die Umgebungstemperatur und die Luftfeuchtigkeit, desto schneller sinkt der Wert der Oberflächenspannung, und je dicker die Folie ist, desto schneller sinkt er.

Daher sollte die Lagerung der atmungsaktiven PE-Folie in der Regel nicht länger als drei Monate dauern, insbesondere in der Regenzeit. Mehr Aufmerksamkeit sollte der Be- und Entlüftung der Lagerung gewidmet werden, wenn die Lagerzeit aus irgendeinem Grund zu lang ist. Bei der Wiederverwendung muss zusätzlich zur Rolle-für-Rolle-Inspektion umfassend geprüft werden, ob das Verbundprodukt entsprechend dem Zweck des gemischten Produkts weiter verwendet werden soll, um Verluste zu vermeiden.

Einfluss von Zusatzstoffen

Wenn eine atmungsaktive PE-Folie zu einem Film geformt wird, müssen im Allgemeinen je nach Verwendungszweck bestimmte Zusatzstoffe wie Antistatika, Gleitmittel und Antistatika hinzugefügt werden.

Diese Zusatzstoffe sind nach der Filmbildung oder Compoundierung nicht statisch, insbesondere Gleitmittel, die im Allgemeinen Erucamid oder Oleamid verwenden.

Es gibt zwei Gründe für die Abnahme der Verbundfestigkeit durch Gleitmittel:

① Nachdem die atmungsaktive PE-Folie für kurze Zeit angebracht wurde, wandert das Gleitmittel auf die Oberfläche der atmungsaktiven PE-Folie und bildet eine dünne, dichte Schicht. Diese dicke Schicht blockiert die Verbindung zwischen dem Klebstoff und dem Charakter der atmungsaktiven PE-Folie, so dass die Verbindung nicht mit der Oberfläche der atmungsaktiven PE-Folie interagieren kann. Wenn die PE-Moleküle in Kontakt kommen, ist die anfängliche Verbundhaftung gering, mit zunehmender Aushärtungszeit ändert sich die kombinierte Festigkeit kaum, und die kombinierte Leistung bleibt immer niedrig oder gleich null.

Eine atmungsaktive PE-Folie mit hoher Rutschfestigkeit muss für besondere Anforderungen verwendet werden und sollte unter normalen Umständen nicht zu lange liegen bleiben. Wenn die atmungsaktive PE-Folie aus irgendeinem Grund für einen längeren Zeitraum verwendet wird, ist es am besten, die atmungsaktive PE-Folie vor dem Zusammensetzen für mehr als 8 Stunden bei einer Temperatur von 60-70℃ zu lagern. Zu diesem Zeitpunkt wird das Gleitmittel teilweise versagen, also wiederholen Sie den Vorgang zu diesem Zeitpunkt. Die Laminierung hat nicht das Problem der geringen Verbundfestigkeit, aber die atmungsaktiven PE-Membranen haben keine hohen Gleiteigenschaften mehr.

Die anfängliche Verbundhaftung ist akzeptabel, aber mit zunehmender Aushärtungszeit nimmt die Verbundfestigkeit immer mehr ab, und zwischen den beiden Schichten erscheint eine weiße pulverförmige Substanz.

Das liegt daran, dass bei der Herstellung der atmungsaktiven PE-Folie hochgleitfähige PE-Rohstoffe verwendet werden. Aufgrund des hohen Anteils des Gleitmittels im Film verstärkt sich die Bewegung der Gleitmittelmoleküle in der Folie während des Aushärtungsprozesses bei hohen Temperaturen (40-50℃). Eine große Anzahl von Gleitmittelmolekülen wandert zu beiden Seiten des Films. Mit zunehmender Zeit nimmt der Anteil der Migration zur Oberfläche allmählich zu. Durch die Migration wird die physikalische Bindung zwischen dem Klebstoff und den PE-Molekülen zerstört und bildet sich. Die schwache Bindungskraft wird zerstört. Je länger die Zeit ist, desto stärker ist die zerstörerische Kraft und desto geringer ist die Verbundfestigkeit.

In diesem Fall wird im Allgemeinen die Aushärtungstemperatur erhöht, um die Vernetzungsgeschwindigkeit des Klebstoffs zu beschleunigen, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit die Migrationsgeschwindigkeit des Gleitmittels übersteigt, um das überschüssige Gleitmittel in der atmungsaktiven PE-Folie auszugleichen. Negative Auswirkungen.

Kontamination der Oberfläche

Atmungsaktive PE-Membranen werden im Allgemeinen während des Produktionsprozesses nicht verunreinigt, aber eines wird leicht übersehen: die Verunreinigung der Färbeflüssigkeit.

Viele Hersteller atmungsaktiver PE-Membranen verwenden selbst hergestellte Färbelösungen, um die Oberflächenspannung der Membranen zu testen. Bei der Färbeflüssigkeit handelt es sich im Allgemeinen um eine Mischung aus Ethylenglykolmonoethylether, einer farblosen und transparenten Flüssigkeit. Wenn sie aufgrund ihrer langsamen Verflüchtigungsgeschwindigkeit versehentlich mit der Leitwalze verunreinigt wird, wird die Folie beim Durchlaufen der Leitwalze beschädigt. Die Färbelösung dringt in die Oberfläche der atmungsaktiven PE-Membran ein und geht eine enge Verbindung mit den PE-Molekülen ein. Sie vernetzt sich nicht mit den Bindemittelmolekülen, was zu einer lokalen Verbundfestigkeit von Null führt. Diese Situation ist bei der Vorinspektion nur schwer zu erkennen.

2 Verbindungen weißer Punkt.

Dieses Phänomen ist bei der milchig-weißen PE-Folie leicht zu beobachten; im Allgemeinen wird der milchig-weißen Folie eine bestimmte Menge an weißem Masterbatch zugesetzt: konzentriertes Titandioxid. Aufgrund der unterschiedlichen Qualität des Farb-Masterbatches sind die Partikelgröße und die Härte des enthaltenen Titandioxids unterschiedlich, was zu einer unterschiedlichen Qualität der nach dem Compoundieren hergestellten milchig-weißen Folie und zu einer unterschiedlichen Oberflächenhelligkeit führt. Wenn sich die Oberfläche des milchig-weißen Films rau anfühlt und von der Seite Grübchen aufweist, werden die meisten Produkte, die mit einem solchen Film compoundiert werden, weiße Flecken aufweisen. Die üblichen Lösungen für dieses Problem lauten wie folgt: Die eine besteht darin, die Klebstoffmenge zu erhöhen. Die zweite besteht darin, eine weiße Farbschicht aufzudrucken. Unabhängig davon, welche Methode angewandt wird, erhöhen sich die Kosten, so dass die PE-Folie vor der Verwendung streng geprüft werden muss.

3 Nach dem Mischen wird das fertige Produkt adstringierend

Dieses Phänomen ist bei vielen Herstellern aufgetreten. Die automatische Verpackungsmaschine für das zusammengesetzte Produkt läuft nicht reibungslos, oder der hergestellte Beutel lässt sich nur schwer öffnen.

Bei der Trockenmischung werden in der Regel Zweikomponenten-Reaktionsklebstoffe verwendet, die nach der Mischung bei einer hohen Temperatur aushärten müssen, um die höchste Verbundfestigkeit zu erreichen. Das Gleitmittel in der atmungsaktiven PE-Folie verändert sich durch die Änderung der Aushärtungstemperatur. Bei einer bestimmten Temperatur unterliegt das Gleitmittel chemischen Veränderungen und verliert seine Gleitwirkung. Je höher die Temperatur ist, desto größer ist der Unterschied. Je größer der Verlust ist, desto adstringierender wird das Endprodukt und kann nicht mehr verwendet werden.

Daher muss die Temperatur der Aushärtekammer streng auf etwa 40 °C kontrolliert werden und darf nicht willkürlich erhöht werden. Je nach den verschiedenen Verwendungszwecken des Produkts sollten auch andere Inhaltsstoffe gewählt werden, um zu vermeiden, dass das Produkt aufgrund einer falschen Auswahl der Harzsorten adstringierend wird.

4 Schlechte Wärmeversiegelung

Nachdem die Mischung vom letzten Verarbeiter in die Hände des Kunden gelangt ist, kann es vorkommen, dass die örtliche Heißsiegeltemperatur zu hoch ist, die Heißsiegelung nicht stimmt usw., was in schweren Fällen nicht zu retten ist. Gründe dafür sind u. a. Koronazusammenbruch, hoher Gleitmittelanteil und übermäßige Zugabe von Recyclingmaterial.

Corona-Panne

Wenn die atmungsaktive PE-Folie während des Produktionsprozesses durch die Hochspannungsentladungswalze läuft, kann es aus verschiedenen Gründen zu einem teilweisen Zusammenbruch der Folie kommen. Bei diesem Phänomen handelt es sich häufig um einen Längsstreifen, dessen Position im Allgemeinen feststeht. Der Wert der Oberflächenspannung ist in der Regel sehr hoch. Da die durchbrochene heiße Abdeckung eine Substanz mit polaren Gruppen wie die Verbundoberfläche bildet, ist diese Substanz nicht heißsiegelfähig. Daher wird er bei der Herstellung von Beuteln oder automatischen Verpackungen verwendet. Es kommt zu einer schlechten partiellen Heißsiegelung. Um dieses Phänomen zu vermeiden, wird der atmungsaktiven PE-Membran bei der Inspektion in der Fabrik ein zusammengesetzter Oberflächenspannungswert hinzugefügt.

Hoher Gehalt an Gleitmitteln

Der hohe Gehalt an Gleitmittel in der Heißsiegelschicht der atmungsaktiven PE-Folie führt dazu, dass sich eine große Menge davon auf der Oberfläche der atmungsaktiven PE-Folie ablagert und eine dichte Schicht bildet, die die Heißsiegelung der atmungsaktiven PE-Folie behindert.

Dies kann passieren, wenn eine abgelaufene atmungsaktive PE-Membran verwendet wird. Daher ist es notwendig, die geeigneten Harzsorten entsprechend den spezifischen Anforderungen der Kunden auszuwählen und zu versuchen, keine toten Folien für Produkte mit hoher Rutschfestigkeit zu verwenden. Wenn dieses Phänomen auftritt, empfiehlt es sich, die heiße Abdeckung wiederholt mit einem Lösungsmittel abzuwischen, um die Wirkung zu verbessern.

Übermäßiger Zusatz von recycelten Materialien

Um Kosten zu sparen, wird bei der Herstellung von atmungsaktiven PE-Membranen häufig ein gewisser Anteil an recyceltem Material zugesetzt. Die recycelten Materialien werden im Allgemeinen mindestens zweimal bei hohen Temperaturen regeneriert. Dabei kommt es zu einer gewissen Menge an Verunreinigungen. Nach der Wiederherstellung der Membrane ist ihre Heißsiegelleistung wesentlich besser. Die Heißsiegeltemperatur nimmt im Allgemeinen um 5-10℃ zu. Experimente zeigen, dass die Schweißtemperatur der atmungsaktiven PE-Folie um 3-5℃ ansteigt, wenn die zugesetzte Menge des wiedergewonnenen Materials der Schweißschicht 30% beträgt. Wenn der Zusatzbetrag 50% ist, die Heißsiegeltemperatur Erhöhen Sie die Temperatur von 6-10℃ und erfordert in der Regel die Folienhersteller nicht zu recycelten Materialien in der Heißsiegelschicht so viel wie möglich hinzufügen.

5. Anwendungsbereich der atmungsaktiven PE-Membran

Aufgrund ihrer weichen und angenehmen physikalischen und mechanischen Eigenschaften verfügt die atmungsaktive PE-Membran über hervorragende Zug- und Dehnungseigenschaften.

Typische Anwendungsbereiche sind:

• Täglicher Bedarf: Regenmantel, Anzugüberzug, Augenmaske, Tischtuch, Duschhaube, Duschvorhang, Wassersack, Tischtuch, etc;
• Hygieneprodukte: Papierwindeln, Damenbinden, medizinisch-chirurgische Kittel, Spezialverpackungen für medizinische Behandlungen und Lebensmittelverpackungen, etc;
• Verpackungsmaterial: Computer, Klimageräte, staubdichte Abdeckungen, Autoabdeckungen, weiche Kosmetikverpackungen, Einkaufstaschen, Geschenktüten, Aktenordner usw;
• Modische Verpackungen: Kosmetiktaschen, hochwertige Schreibwaren, Speicheltaschen, Kleiderschränke, Angeltaschen, Handtaschen, Taschen usw.