Dans le domaine de la fabrication de films plastiques,machines à film soufflé à trois -couchessont des équipements clés pour produire des films hautes performances grâce à leur conception unique de structure en couches. Ce type de conception peut combiner des matériaux présentant des caractéristiques différentes en couches et obtenir des propriétés complètes difficiles à obtenir pour un seul matériau. Il répond aux différentes exigences de l'emballage alimentaire, du film agricole, de l'emballage industriel, etc. Il est très important d’étudier la conception de la structure en couches demachines à film soufflé à trois -coucheset le mécanisme d'optimisation des performances du film.
Principe de conception de la structure en couches d'un ventilateur à membrane à trois-couches
Le cœur d'un souffleur à membrane à trois -couches réside dans sa structure en couches, qui est généralement composée de couches de surface, intermédiaire et inférieure. Chaque couche peut être sélectionnée parmi différents matériaux en fonction de besoins spécifiques. Trois extrudeuses indépendantes sont utilisées pour fondre et plastifier différents matériaux. Le matériau fondu est ensuite fusionné en une fusion tubulaire composite à trois-couches à travers une filière de co-extrusion. Après le moulage par soufflage, le refroidissement, l'étirement, l'enroulement, etc., une série de processus aboutit à la formation finale d'un film composite à trois -couches aux propriétés spécifiques. Dans ce processus, lemachine à film soufflé à trois-couchespermet un contrôle précis de l’épaisseur et de la répartition du matériau de chaque couche.
Le principe de cette conception de structure en couches repose sur les propriétés complémentaires de différents matériaux. Par exemple, les matériaux de surface peuvent se concentrer sur l’impression, la résistance aux rayures et les propriétés barrières ; les matériaux intermédiaires peuvent se concentrer sur la résistance mécanique, les performances de barrière ou la stabilité thermique ; et les matériaux de fond peuvent se concentrer sur la-thermoscellabilité, les propriétés anti-blocage et la compatibilité avec les produits emballés. En faisant correspondre raisonnablement chaque couche de matériau, nous pouvons exploiter pleinement les avantages de chaque couche et obtenir une combinaison optimisée des propriétés des films.
Optimisation des propriétés physiques des couches minces grâce à la conception de structures en couches
Propriétés mécaniques
La conception de la structure en couches d'unmachine à film soufflé à trois-couchespeut vraiment contribuer à rendre le film plus fort. La couche intermédiaire utilise souvent des matériaux solides et rigides comme le polyéthylène haute-densité (HDPE) ou le nylon (PA). C’est ce qui donne au film l’essentiel de sa force. Les couches supérieure et inférieure peuvent utiliser des matériaux souples et extensibles comme le LDPE ou le LDPE linéaire. Ceux-ci contribuent à rendre le film plus résistant aux perforations et aux déchirures.
Par exemple, le PEHD à haute-densité (PEHD) est utilisé dans la production de films d'emballage à haute-force. Sa résistance et son module élevés rendent le film capable de résister à des forces externes importantes sans se briser. Le LDPE ou LLDPE est utilisé pour les couches de surface et inférieures. Son excellente flexibilité et son allongement peuvent disperser efficacement les contraintes et empêcher la fissure de se propager lorsque le film est percé ou déchiré. Grâce à cette conception de structure en couches, la résistance à la traction, à la pénétration et à la déchirure du film est grandement améliorée et les exigences d'emballage et de transport lourds sont satisfaites.
Propriétés optiques
Les propriétés optiques des films minces, comme la transparence et la brillance, sont très importantes dans des domaines tels que l'emballage alimentaire et l'emballage de présentation. La conception de la structure en couches d'un souffleur de film à trois-couches peut améliorer les propriétés optiques du film. Pour ce faire, il choisit les bons matériaux et améliore les paramètres du processus.
Le choix du matériau de la couche superficielle a une influence importante sur la transparence des films. Des matériaux à haute transparence tels que le polyéthylène linéaire basse -densité métallocène (mLLDPE) sont utilisés pour que le film ait une bonne transmission de la lumière et affiche clairement les produits à l'intérieur de l'emballage. Dans le même temps, la cristallisation et l'orientation du film peuvent être réduites, la brume peut être réduite et la transparence du film peut être améliorée en optimisant le taux de balayage de soufflage et le processus de refroidissement. Par exemple, dans la production de films d'emballage alimentaire à haute transparence, le mLLDPE est utilisé dans la couche superficielle avec un taux d'explosion compris entre 2,5 et 3,0 et un processus de refroidissement rapide est utilisé. Cela peut rendre le film transparent à plus de 90 et répondre aux exigences de transparence des emballages alimentaires.
Caractéristiques de la barrière
Les propriétés barrières constituent un indice important de la qualité du film, qui influence directement la durée de conservation et la qualité des produits d’emballage. La conception de la structure en couches du ventilateur à trois-couches peut améliorer les performances de barrière du film. Ceci est obtenu en ajoutant des matériaux à haute barrière tels que le copolymère d'éthylène-alcool vinylique (EVOH), le chlorure de polyvinylidène (PVDC) ou le nylon (PA) au milieu du film.
L'EVOH est un matériau qui possède de très bonnes propriétés barrière à l'oxygène. Sa perméabilité à l'oxygène est des milliers de fois inférieure à celle du polyéthylène ordinaire. En ajoutant de l'EVOH au milieu, il peut empêcher l'oxygène, la vapeur d'eau et les substances aromatiques de passer. Cela peut également prolonger la durée de conservation des produits d’emballage. Par exemple, dans la production de films d’emballage alimentaire, l’EVOH est utilisé dans la couche intermédiaire. Grâce à une conception raisonnable du rapport de couche et au contrôle du processus, la perméabilité à l'oxygène des films peut être réduite à moins de 0,5 cm³/(m²·24h·0,1 MPa) et la perméabilité à la vapeur d'eau à moins de 2 g/(m²·24h), ce qui répond aux exigences de conservation des aliments.
Optimisation des propriétés chimiques des films minces grâce à la conception de structures en couches
Résistance à la corrosion chimique
Dans certaines applications, les films doivent être chimiquement résistants à la corrosion pour protéger les produits emballés de la corrosion chimique. La conception de la structure en couches d'un ventilateur à membrane à trois-couches peut être obtenue en sélectionnant un matériau résistant à la corrosion chimique.
Par exemple, dans le domaine de l'emballage de produits chimiques, le polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou le polypropylène (PP) peuvent être utilisés comme couches de surface. Ces matériaux présentent une très bonne résistance à la corrosion chimique. Ils peuvent résister aux acides, aux alcalis, au sel et à d’autres substances chimiques. Des matériaux dotés de bonnes propriétés mécaniques, comme le polyéthylène haute densité (HDPE) ou le polyacrylonitrile (PAN), peuvent être utilisés dans la couche intermédiaire. Cela donne un support et une protection au film. Grâce à cette conception de structure en couches, le film peut conserver des propriétés stables dans des environnements chimiques difficiles. Cela contribue également à assurer la sécurité des produits emballés.
Stabilité thermique
La stabilité thermique signifie que le film peut rester stable dans des conditions de température élevée. Certaines utilisations nécessitent un traitement à haute température ou une utilisation à haute température. Il s'agit notamment des emballages thermorétractables et des emballages cornues. Pour ces applications, les films nécessitent une bonne stabilité thermique. La conception de la structure en couches d'un souffleur de film à trois-couches peut améliorer la stabilité thermique du film en sélectionnant des matériaux résistants à la chaleur dans les couches inférieure et intermédiaire.
Par exemple, dans la fabrication de films d'emballage pour cornues, du polyamide (PA) ou du polyéthylène téréphtalate (PET) peut être utilisé dans la couche intermédiaire. Ces matériaux ont des points de fusion élevés et une bonne stabilité thermique. Ils restent également stables dans des conditions de stérilisation à haute température. Des matériaux offrant une bonne thermoscellabilité, comme le LDPE ou le copolymère d'éthylène-acétate de vinyle (EVA), peuvent être utilisés sur les couches supérieure et inférieure. Cela permet de garantir que le film peut bien sceller à des températures élevées. Grâce à la conception de la structure en couches, le film peut supporter des températures de cornue supérieures à 120 degrés. Cela répond aux besoins des emballages alimentaires en cornue.
Optimisation des performances de traitement du film grâce à la conception de structures en couches
Thermoscellabilité-
La thermoscellabilité est une propriété de traitement importante du film. Cela affecte directement l’étanchéité et la fiabilité des emballages. La conception de la structure en couches du ventilateur à trois-couches peut améliorer la thermoscellabilité du film. Pour ce faire, il ajoute des matériaux thermoscellables comme l'EVA ou le LDPE à la couche inférieure du film.
L'EVA est un type de matériau doté d'une excellente-thermoscellabilité, d'une large plage de températures de thermoscellage et d'une résistance thermique élevée. Après avoir ajouté de l'EVA au fond, il peut obtenir un bon effet de thermoscellage-à basse température, a une résistance de thermoscellage élevée et réduit le risque de fuite d'air. Par exemple, dans la production de sacs d'emballage alimentaire, l'EVA est utilisé au fond. En ajustant la teneur en EVA et les paramètres du processus de thermoscellage, la température de thermoscellage du film peut être réduite à moins de 100 degrés et la résistance du thermoscellage peut atteindre plus de 5 N/15 mm, satisfaisant ainsi les exigences de l'emballage alimentaire.
Imprimabilité
L’imprimabilité est une propriété d’application importante du film dans le domaine de l’emballage, qui influence directement l’effet esthétique et de transmission d’informations de l’emballage. La structure en couches du souffleur à trois-couches peut améliorer l'imprimabilité du film en ajoutant des matériaux imprimables tels que le copolypropylène (CPP) ou le polyéthylène haute-densité (HDPE) à la surface.
Le CPP est un excellent matériau d'imprimabilité, une tension superficielle élevée, une forte adhérence de l'encre, peut obtenir un effet d'impression de haute qualité. Après avoir ajouté du CPP à la couche de surface, le film peut répondre aux exigences de l'héliogravure, de l'impression flexo, de la sérigraphie et d'autres processus d'impression. Par exemple, dans la production de films d'emballage alimentaire haut de gamme, le CPP est utilisé en surface. Adoptez le processus de traitement de surface pour améliorer la tension superficielle du film. Chaque pouce d'impression peut représenter plus de 150 lignes claires, des couleurs vives et répondre aux exigences d'impression des emballages haut de gamme.
Conclusion
La conception de la structure en couches demachines à film soufflé à trois -couchesoffre un large espace pour optimiser les propriétés de la membrane. Les propriétés mécaniques, les propriétés optiques, les propriétés barrières, les propriétés chimiques et les propriétés de traitement des films peuvent être considérablement améliorées en sélectionnant chaque couche de matériau et en optimisant la conception du rapport de couche et les paramètres technologiques, de manière à répondre aux différentes exigences de différents domaines. Avec le développement continu de la science des matériaux et de la technologie de fabrication, la conception de la structure en couches des souffleuses de film à trois-couches sera continuellement innovante et parfaite, apportant davantage d'opportunités de développement et de défis à l'industrie de la fabrication de films. À l'avenir, nous devrions renforcer davantage la conception structurelle en couches des souffleuses de film à trois-couches, explorer de nouvelles combinaisons de matériaux et méthodes de traitement, promouvoir l'amélioration continue des performances du film et fournir des produits cinématographiques de meilleure qualité pour le développement de toutes les industries.
