Caractéristiques de la structure et du processus de fabrication de la membrane respirante en PE

La membrane respirante PE est un nouveau type de matériau polymère imperméable. Du point de vue du processus de fabrication, les exigences techniques sont beaucoup plus élevées que celles des matériaux imperméables généraux. Simultanément, du point de vue de la qualité, la membrane respirante possède également des fonctionnalités que les autres matériaux imperméables n'ont pas.

Le film respirant en PE est un nouveau matériau qui se développe rapidement dans le monde. Il s'agit d'un film respirant. Il est largement utilisé dans divers domaines en raison de ses caractéristiques respirantes et imperméables.

1. Structure de la membrane respirante en PE

Le principal composant de la membrane respirante en PE est le polyéthylène, un matériau polymère synthétisé à partir du polyéthylène. Lors de la production du polyéthylène, une petite quantité d'a-oléfine à 4 ou 8 carbones est ajoutée en tant que comonomère. Toutefois, comme la quantité d'a-oléfine utilisée est minime, de nombreuses caractéristiques du polyéthylène sont conservées.

Le polyéthylène est un matériau blanc, cireux et translucide, flexible et difficile à manipuler. Il peut être divisé en polyéthylène basse densité (PEBD) et en polyéthylène haute densité (PEHD).

Le PEBD est fabriqué à partir d'éthylène sous haute pression (98-250mpa), avec une densité d'environ 0,91-0,92g/m3. Le PEHD est produit à partir d'éthylène polymérisé sous une pression de 1,0mpa, avec une densité plus élevée, partout 0,94-0,96g/m3.

Le polyéthylène est non toxique et possède d'excellentes propriétés diélectriques. Sa température de transition vitreuse est d'environ -125℃. Le polyéthylène a une excellente stabilité chimique, il peut résister aux acides et aux alcalis à température ambiante, mais il est facilement oxydé par la lumière et la chaleur et peut également subir une photodégradation sous l'effet de la lumière ultraviolette. Le polyéthylène possède également d'excellentes propriétés mécaniques. La partie cristalline confère au polyéthylène une plus grande résistance, tandis que la partie non cristalline lui confère une bonne flexibilité.

2. Caractéristiques de la membrane respirante en PE

Par rapport aux membranes non respirantes, les membranes respirantes en PE présentent les caractéristiques suivantes :

1. Il peut perméabiliser les gaz mais pas l'eau, de sorte qu'il peut être utilisé comme matériau imperméable à l'eau et résistant à l'humidité ;

2. Il peut améliorer de manière appropriée la convection de l'air dans l'environnement de l'utilisateur, ce qui est bénéfique pour la respiration de la peau ;

3. Grâce aux caractéristiques de ses matières premières, la membrane respirante en PE est un nouveau matériau écologique qui ne pollue pas l'environnement.

3. Processus de fabrication du film PE respirant

Du point de vue de la technologie de traitement, il existe deux méthodes principales de traitement des membranes respirantes : la méthode de coulée de film plat et la méthode de film soufflé, la méthode de coulée étant la plus utilisée.

Le processus principal de la méthode de coulée est le suivant :

Matière première PE + porogène - mélange et dosage - granulation par extrusion - coulée par extrusion - étirement et réglage - refroidissement - ébarbage - enroulement.

Dans le processus de production du film respirant en PET, le processus d'étirement de Ligne de production de film respirant PE influence de manière significative la performance du film.

Au cours du processus d'étirement, lorsque la force de liaison entre les particules porogènes caco3 et le polymère PE environnant est inférieure à la force de déformation du polymère PE causée par l'étirement, le polymère se sépare le long des bords du caco3, ce qui donne lieu à de minuscules particules. Les cavités ne peuvent pas laisser passer les molécules liquides, mais seulement les molécules gazeuses, de sorte que le film étiré a une fonction imperméable et respirante.

La taille de la cavité peut être ajustée en fonction des conditions du processus, telles que la taille, la forme, la méthode d'étirement et le taux d'étirement des particules de caco3.

Lorsque la température d'étirement est à une valeur spécifique, à mesure que le rapport d'étirement augmente, le diamètre des vides du film PE respirant augmente et la perméabilité à l'air augmente, tandis que la performance d'étirement se dégrade ; à mesure que l'épaisseur augmente, la perméabilité à l'air diminue.

4. Les problèmes et les contre-mesures fréquemment rencontrés dans le processus de production du film respirant en PE.

1 Le composé n'est pas fort

La résistance composite du film PE respirant est très faible, voire nulle, ce qui ne permet pas du tout de répondre aux exigences des clients et entraîne la mise au rebut du produit. En raison de la particularité du processus de production du film PE respirant, une faible tension superficielle, une teneur élevée en agent de glissement et une contamination de la surface peuvent conduire à des composites faibles.

Faible tension superficielle

Dans des circonstances normales, la tension superficielle du film PE respirant pour le mélange à sec doit être supérieure à 38 dyn/cm avant qu'il puisse être utilisé.

La pratique a démontré que si la tension superficielle de la membrane respirante en PE est inférieure à 38 dyn/cm, elle peut entraîner un phénomène de faible résistance du composite. En dessous de 36 dyn/cm, la puissance combinée sera extrêmement faible, voire nulle.

Simultanément, la résistance du composite est également liée à l'épaisseur du film PE respirant. S'il est inférieur à 30 microns, il peut être à peine composé à la manière de 36-38 dyn/cm. Lorsque l'épaisseur est de 30 à 50 microns et que la valeur de la tension superficielle est de 37 dyn/cm, la structure composite est envisagée. Comme l'OPP/PE, l'effet combiné peut répondre aux exigences. Mais lorsque l'épaisseur est supérieure à 50 microns, elle est inutilisable si l'épaisseur est inférieure à 38 dyn/cm.

Voici plusieurs séries de données à titre de référence :

La valeur de la tension superficielle de la membrane respirante en PE est énorme lorsqu'elle vient d'être produite, mais au fil du temps, la valeur de la tension superficielle diminue progressivement. En général, la membrane respirante en PE peut être stockée pendant 3 à 6 mois, mais elle peut être stockée pendant 3 à 6 mois en été. Pendant la saison humide, il est préférable de ne pas dépasser deux mois.

La pratique a prouvé que la valeur de la tension superficielle du film PE respirant a une relation très étroite avec son épaisseur et le milieu environnant. Plus la température et l'humidité de l'environnement sont élevées, plus la valeur de la tension superficielle diminue rapidement, et plus le film est épais, plus la diminution est rapide.

Par conséquent, la durée de stockage du film PE respirant ne doit généralement pas dépasser trois mois, en particulier pendant la saison des pluies. Il convient d'accorder plus d'attention à la ventilation et à l'aération du stockage si la durée de stockage est trop longue pour une raison quelconque, lors de la réutilisation, outre l'inspection rouleau par rouleau, il est nécessaire d'examiner globalement si l'on peut continuer à utiliser le produit composite en fonction de l'objectif du produit mélangé, afin d'éviter les pertes.

Influence des additifs

Lorsque le film PE respirant est transformé en film, certains additifs, tels que des agents antistatiques, des agents de glissement et des agents antistatiques, doivent généralement être ajoutés en fonction de l'utilisation qui en est faite.

Ces additifs ne sont pas statiques après la formation du film ou le compoundage, en particulier les agents de glissement, qui utilisent généralement de l'érucamide ou de l'oléamide.

La diminution de la résistance des composites due aux agents de glissement s'explique par deux raisons :

① Après avoir placé le film PE respirant pendant une courte période, l'agent glissant migre vers la surface du film PE respirant pour former une couche mince et dense. Cette couche épaisse bloque la liaison entre l'adhésif et le caractère du film respirant en PE, ce qui empêche l'interaction entre l'adhésif et la surface du film respirant en PE. Au contact des molécules de PE, l'adhésion composite initiale est peu profonde, et à mesure que le temps de durcissement augmente, la force combinée ne change pas beaucoup, et la puissance combinée reste toujours faible ou nulle.

Un film PE respirant très glissant doit être utilisé pour des exigences particulières, et il ne doit pas être laissé trop longtemps dans des circonstances normales. Si la membrane PE respirante est utilisée pendant une période prolongée pour une raison quelconque, il est préférable de la placer à une température de 60-70℃ pendant plus de 8 heures avant le compoundage. À ce moment-là, l'agent glissant sera partiellement défaillant, il faut donc recommencer à ce moment-là. La stratification n'a pas le problème de la faible résistance du composite, mais les membranes respirantes en PE n'ont plus de propriétés de glissement élevées.

②L'adhérence initiale du composite est acceptable, mais à mesure que le temps de durcissement augmente, la résistance combinée devient de plus en plus faible et une substance poudreuse blanche apparaît entre les deux couches.

Cela s'explique par le fait que des matières premières PE à fort pouvoir glissant sont utilisées dans la production du film PE respirant. En raison de la teneur élevée de l'agent glissant dans le film, le mouvement des molécules d'agent glissant dans le film s'intensifie pendant le processus de durcissement à haute température (40-50℃). Un grand nombre de molécules d'agent glissant migrent vers les deux côtés du film. Avec l'augmentation du temps, la quantité de migration vers la surface augmente progressivement. Sa migration détruit le processus de liaison physique entre l'adhésif et les molécules de PE et se formera. La faible force de liaison est détruite. Plus le temps est long, plus le pouvoir destructeur est important et plus la résistance du composite est faible.

Dans ce cas, l'augmentation de la température de durcissement est généralement adoptée pour accélérer la vitesse de réticulation de l'adhésif de sorte que la vitesse de réaction dépasse la vitesse de migration de l'agent glissant pour compenser l'excès d'agent glissant dans le film respirant en PE. Impact négatif.

Contamination de la surface

Les membranes respirantes en PE ne sont généralement pas polluées au cours du processus de production, mais l'une d'entre elles est facilement négligée : la pollution par le liquide de mouillage.

De nombreux fabricants de membranes PE respirantes utilisent des solutions de dyne préparées par leurs soins pour tester la tension superficielle de la membrane. Le liquide dyne est généralement un mélange d'éther monoéthylique d'éthylène glycol, un liquide incolore et transparent. S'il est accidentellement contaminé par le rouleau de guidage en raison de sa vitesse de volatilisation lente, le film sera dégradé lors de son passage à travers le rouleau de guidage. La solution de dyne envahit la surface de la membrane respirante en PE et se combine étroitement avec les molécules de PE. Elle ne se réticule pas avec les molécules du liant après le compoundage, ce qui entraîne une résistance locale nulle du composite. Cette situation est difficile à détecter lors de l'inspection préalable.

2 composés point blanc.

Ce phénomène se produit facilement sur le film blanc laiteux du PE ; généralement, le film blanc laiteux est additionné d'une certaine quantité de mélange maître blanc : du dioxyde de titane concentré. En raison de la qualité différente du mélange maître de couleur, la taille des particules et la dureté du dioxyde de titane contenu sont différentes, ce qui se traduit par une qualité variable du film blanc laiteux produit après le compoundage et par une luminosité de surface différente. Si la surface du film blanc laiteux est rugueuse et présente des piqûres latérales, la plupart des produits composés avec ce film présenteront des taches blanches. Les solutions habituelles à ce problème sont les suivantes : La première consiste à augmenter la quantité d'adhésif. La seconde consiste à réimprimer une couche d'encre blanche. Quelle que soit la méthode adoptée, le coût sera plus élevé, c'est pourquoi le film PE doit être strictement contrôlé avant d'être utilisé.

3 Après la préparation, le produit fini devient astringent.

Ce phénomène s'est produit chez de nombreux fabricants. La machine d'emballage automatique du produit composite ne fonctionne pas correctement, ou le sac fabriqué est difficile à ouvrir.

Le compoundage à sec utilise généralement des adhésifs réactifs à deux composants, qui doivent durcir à une température élevée après le compoundage pour obtenir la plus grande résistance du composé. L'agent glissant du film respirant en PE se modifie en fonction de la température de durcissement. À une température donnée, l'agent glissant subit des modifications chimiques et perd son effet glissant. Plus la température est élevée, plus la différence est importante. Plus la perte est importante, plus le produit final deviendra astringent et ne pourra pas être utilisé.

Par conséquent, la température de la chambre de durcissement doit être strictement contrôlée à environ 40℃ et ne peut pas être augmentée arbitrairement. En outre, en fonction des différentes utilisations du produit, choisir d'autres ingrédients pour éviter l'astringence du produit due à une mauvaise sélection des grades de résine.

4 Mauvaise étanchéité

Une fois que le composé est passé par le dernier transformateur pour arriver chez le client, il arrive que la température locale de thermoscellage soit trop élevée, que le thermoscellage ne soit pas correct, etc. Les raisons de ce résultat comprennent la rupture par effet corona, la teneur élevée en agent de glissement et l'ajout excessif de matériaux recyclés.

Panne de Corona

Lorsque le film respirant en PE passe à travers le rouleau de décharge à haute tension au cours du processus de production, il peut se produire une rupture partielle du film pour diverses raisons. Ce phénomène se traduit souvent par une bande longitudinale, dont la position est généralement fixe. La valeur de la tension superficielle est généralement très élevée. Étant donné que la rupture de la couverture chaude forme une substance avec des groupes polaires comme la surface composite, cette substance n'est pas thermoscellable. Par conséquent, elle sera utilisée dans la fabrication de sacs ou l'emballage automatique. Le thermoscellage partiel est médiocre. Pour éviter ce phénomène, la membrane respirante en PE ajoute un élément de test de la valeur de la tension superficielle composée lors de l'inspection à l'entrée de l'usine.

Haute teneur en agents de glissement

En raison de la teneur élevée en agent glissant dans la couche de thermoscellage du film PE respirant, une grande quantité d'agent glissant précipite à la surface du film PE respirant pour former une couche dense, ce qui entrave le thermoscellage du film PE respirant.

Cela peut se produire si une membrane PE respirante périmée est utilisée. Il est donc nécessaire de sélectionner les grades de résine appropriés en fonction des exigences spécifiques des clients et d'essayer de ne pas utiliser de films morts pour les produits très glissants. Lorsque ce phénomène se produit, il est recommandé d'utiliser un solvant pour essuyer la couverture chaude à plusieurs reprises, et l'effet s'améliorera.

Ajout excessif de matériaux recyclés

Pour réduire les coûts, une certaine quantité de matériaux recyclés est souvent ajoutée à la production de membranes respirantes en PE. Les matériaux recyclés sont généralement régénérés à haute température au moins deux fois. Il y a une certaine quantité d'impuretés. Une fois la membrane refaite, ses performances en matière de thermoscellage sont nettement améliorées. La température de thermoscellage augmente généralement de 5 à 10℃. Les expériences montrent que lorsque la quantité ajoutée de matériau de récupération de la couche de thermoscellage est 30%, la température de thermoscellage du film respirant en PE augmente de 3-5℃. Lorsque la quantité ajoutée est 50%, la température de thermoscellage Augmenter la température de 6-10℃ et généralement exige que le fabricant de film ne pas ajouter des matériaux recyclés dans la couche de thermoscellage autant que possible.

5. Domaines d'application de la membrane respirante en PE

En raison de ses propriétés physiques et mécaniques souples et confortables, la membrane respirante en PE présente d'excellentes propriétés de traction et d'élongation.

Les domaines d'application typiques sont les suivants :

• Nécessités quotidiennes : imperméable, housse de costume, masque pour les yeux, nappe, bonnet de douche, rideau de douche, sac à eau, nappe, etc ;
• Produits d'hygiène : couches en papier, serviettes hygiéniques, blouses médico-chirurgicales, emballages spéciaux pour traitements médicaux et emballages alimentaires, etc ;
• Fournitures d'emballage : ordinateurs, appareils de climatisation, housses anti-poussière, housses de voiture, emballages souples pour cosmétiques, sacs à provisions, sacs-cadeaux, chemises de classement, etc ;
• Emballages à la mode : sacs à cosmétiques, articles de papeterie haut de gamme, étuis à salive, penderies, sacs de pêche, sacs à main, sacs, etc.