فیلم های صدفی

جایگزینی نوآورانه برای فیلم های صدفی BOPP

فیلم های BOPP با داشتن ریزساختار ویژه خود ترکیب بی نظیری از استحکام و شفافیت را به صنعت بسته بندی هدیه دادند. در سالیان اخیر این دو مزیت در کنار قیمت استثنائی منجر به افزایش کاربرد این گروه از فیلم ها شده است. امروزه گونه های مختلفی از فیلم های BOPP مانند فیلم های صدفی، مات، سفید و … در دسترس واحدها ی بسته بندی قرار دارند. بسته بندی مواد غذایی و تولید لیبل های مورد مصرف در صنعت بسته بندی ها از جمله مهمترین کاربردهای این گروه از فیلم ها است.

فیلم های صدفی

اما این روزها گریدهای خاصی از پلی اتیلن توسعه داده شده اند که امکان تولید فیلم هایی مشابه با BOPP را مهیا می کنند. مشابه BOPP فیلم های پایه پلی اتیلنی در دو راستا جهت دار می شوند و اصطلاحا فیلم های BOPE تولید می شوند. این فیلم ها شفافیت، مقاومت حرارتی و خواص مکانیکی مشابه فیلم های BOPP دارند. نکته قابل توجه در خصوص فیلم های BOPE امکان تولید گونه های صدفی آن ها است که می تواند دانسیته و ساختاری کاملا مشابه با انواع BOPP صدفی را حاصل کند.

افزودنی های اسلیپ

افزودنی های لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ – بخش دوم

بخش قبلی این نوشتار در خصوص معرفی افزودنی های اسلیپ یا همان لغزش صحبت کرد و لزوم استفاده از این افزودنی ها را در حین تولید فیلم های پلیمری بیان کرد. با مراجعه به لینک زیر می توانید مقدمه ای را در خصوص افزودنی های لغزش مطالعه کرده و با این متن در خصوص آشنایی با ساختار این افزودنی ها و نکات کاربری آن ها همراه باشید.

در گروه افزودنی های اسلیپ مهاجرت کننده پرکاربردترین خانواده اسید آمیدهای چرب هستند. این گروه متشکل از آمیدهای اولیه، ثانویه و بیسامید (Bis-amide)، و یک زنجیره آلیفاتیک هستند. اولئامید (Oleamide) و اروکامید (Erucamide) دو عضو پرکاربرد این گروه هستند. عوامل اسلیپ مورد استفاده در فیلم های چند لایه معمولا زنجیره آلیفاتیک بلندتری، مانند EBO (Ethylene bis-oleamide)، SE (Stearyl erucamide) و OP (Oleyl palmitamide)، به منظور کاهش سرعت مهاجرت دارند. جدول زیر مقایسه کلی را بین عوامل اسلیپ مختلف مورد استفاده در فیلم های پلی الفینی نشان می دهد.

Slip Masterbatch

به منظور سهولت در استفاده، جلوگیری از ایجاد ذرات معلق و آلودگی محیطی، افزایش دقت در خوراک دهی و توزین، افزودنی های اسلیپ معمولا به صورت مستربچ تولید و به مصرف می رسند. در حین انتخاب مستربچ اسلیپ مناسب بایستی به نکات زیر توجه کرد:

  • سازگاری پلیمر حامل افزودنی در مستربچ با پلیمر مورد استفاده در تولید فیلم
  • توجه به تعداد لایه های موجود در فیلم و جنس هر لایه به منظور بررسی برهمکنش های احتمالی بین افزودنی اسلیپ و سایر اجزای به کار رفته در مستربچ
  • توجه به ضخامت فیلم و تعداد لایه ها به منظور انتخاب افزودنی با سرعت مهاجرت مناسب
  • توجه به حضور سایر افزودنی های موجود در فرمولاسیون فیلم و برهمکنش های احتمالی میان این افزودنی ها با عامل اسلیپ به کار رفته در مستربچ
  • درصد بهینه مصرف مستربچ اسلیپ به منظور کاهش COF (Coefficient Of Friction) تجهیرات تولیدی با فیلم پلیمری ( به صورت معمول با افزایش درصد استفاده از مستربچ، ضریب اصطکاک فیلم با تجهیزات تولیدی کاهش می یابد، اما بایستی مراقب رسوب افزودنی های اسلیپ در درصدهای مصرف بالا روی تجهیزات تولیدی بود.)

به منظور دستیابی به حداکثر بازدهی در استفاده از مستربچ های اسلیپ، علاوه بر دقت در انتخاب نوع مناسب مستربچ، بایستی در نظر داشت که با افزایش ضخامت فیلم تولیدی، عملکرد افزودنی های اسلیپ ضعیف می شود. همچنین بیشترین برهمکنش این افزودنی ها با خانواده افزودنی های آنتی بلاک، آنتی فاگ و آنتی استاتیک است. بایستی در نظر داشت که در فیلم های چند لایه افزودنی های اسلیپ مهاجرتی را در لایه بیرونی قرار داد تا اثر گذاری آن ها سریع باشد.

علاوه بر فیلم های پلی الفینی، مانند انواع فیلم های تک و چند لایه پلی اتیلن و پلی پروپیلنی، مستربچ های اسلیپ در سایر فیلم ها مانند پلی استر و PVC نیز به کار می روند. جدول زیر غلظت های پیشنهادی استفاده از افزودنی های اسلیپ را به منظور دستیابی به خواص لغزشی مناسب برای انواع فیلم های پلیمری نشان می دهد. با توجه به این غلظت ها بایستی درصد بهینه مصرف مستربچ اسلیپ مشخص شود.

افزودنی های اسلیپ

افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ

افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی ، مستربچ های اسلیپ

فیلم های پلی الفینی از جمله پر مصرف ترین کالاهای پلیمری هستند. بسته بندی بیش از نیمی از کالاها به کمک این فیلم ها انجام می شود. از آنجایی که ضخامت فیلم های پلیمری کم است ( ضخامت فیلم های پلیمری با توجه به کاربرد از چند میکرون تا چند صد میکرون متفاوت است)، به منظور اقتصادی بودن تولید این محصولات، بایستی سرعت تولید آن ها به شدت بالا باشد. در راستای همین نکته، تولید کنندگان ماشین آلات تولید فیلم های پلیمری از جمله نوآورترین گروه ماشین سازان هستند. اما بالا بودن نرخ تولید تجهیزات تولیدی، تنها یک فاکتور تعیین کننده سرعت تولید است. در واقع به دلیل وجود اصطکاک میان فیلم پلیمری و سطوح دستگاه تولید، بخشی از انرژی تولید صرف غلبه بر این اصطکاک می شود و نرخ تولید کاهش می یابد. از طرف در برخی از کاربری ها نیز به فیلم های پلیمری نیاز است که ضریب اصطکاک پایینی داشته باشند و به راحتی روی یکدیگر بلغزند. به جهت غلبه بر این مشکل افزودنی هایی توسعه داده شده اند که با قرارگیری در فرمولاسیون فیلم تولیدی می توانند ضریب اصطکاک فیلم را با دیگر لایه های فیلم و همچنین با سطوح دستگاه تولید کاهش دهند و به افزایش نرخ تولید کمک کنند. نام این گروه مستربچ های اسلیپ (Slip) یا لغزش است و به منظور خوراک دهی راحت تر و دقیق تر به صورت مستربچ به فرمولاسیون فیلم تولیدی اضافه می شوند. در این بخش با این افزودنی ها بیشتر آشنا خواهیم شد.

افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ

تجهیزات تولید فیلم های پلی الفینی، شامل فیلم های پلی اتیلنی (PE) و پلی پروپیلنی (PP) شامل چندین غلتک برای هدایت فیلم است. از طرف دیگر بسیاری از فیلم ها پس از تولید در فرایندی موسوم به کانورت، به سایر محصولات بسته بندی مانند لفاف های چند لایه تبدیل می شوند و مجددا از طریق غلتک ها و … به محصول نهایی تبدیل می شوند. در تمامی این مراحل لازم است ضریب اصطکاک فیلم با تجهیزات تولید در حداقل ترین مقدار باشد. مستربچ های اسلیپ به دو گروه اصلی مهاجرت کننده و غیر مهاجرت کننده تقسیم می شوند. افزودنی های اسلیپ مهاجرت کننده که رایج تر نیز هستند، با قرار گیری در فرمولاسیون فیلم تولیدی به دلیل ناسازگاری شیمیایی با پلیمر پایه، به سطح محصول مهاجرت می کنند و ضریب اصطکاک سطح را پایین می آورند. نکته بسیار مهم در مورد این گروه از افزودنی ها این است که باید در غلظت های بالا مورد استفاده قرار بگیرند که بتوانند یک لایه کامل را در سطح تشکیل دهند و به دنبال آن ضریب اصطکاک را کاهش دهند. دما، نوع و درصد استفاده از افزودنی و نوع پلیمر پایه تعیین کننده سرعت مهاجرت و عملکرد افزودنی اسلیپ هستند.

افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ

اما گروه غیر مهاجرت کننده که کاربرد بسیار محدودی نیز دارند، پس از تولید فیلم به صورت یک پوشش روی فیلم پایه قرار می گیرند. مهمترین مزیت این گروه عملکرد سریع و کاهش آنی ضریب اصطکاک فیلم و بهبود خواص لغزشی محصول است. هر چند باید توجه داشت قیمت تمام شده این افزودنی ها بالا است و عملیات اعمال آن ها نیز به تجهیزات خاص نیاز دارد. در بخش بعدی با مشخصات بیشتری از افزودنی های اسلیپ آشنا خواهیم شد و ساختارهای شیمیایی آن ها را بررسی خواهیم کرد.

فیلم های پلی الفینی

جلوگیری از چسبیدن لایه های مجاور فیلم های پلی الفینی به کمک مستربچ های آنتی بلاک

فیلم های پلی الفینی، مانند فیلم های پلی اتیلنی و پلی پروپیلنی، به صورت رل های چند تا چند صد کیلوگرمی به کمک فرایندهای فیلم دمشی (Film Blowing) و ریخته گری (Casting) تولید می شوند و سپس در واحدهای کانورتینگ به انواع لفاف و بسته بندی های تک لایه، چندلایه و چاپ شده تبدیل می شوند. یکی از بزرگترین مشکلاتی که در حین باز کردن رل ها یا بسته بندی های تولید شده از این فیلم ها پیش می آید، نیاز به اعمال نیروی زیاد برای باز کردن رل و بسته بندی، و همچنین چسبیدن لایه های مجاور به یکدیگر است. این اتفاق در اصطلاح بلاکینگ (Blocking) نام دارد و در حقیقت میزان نیروی لازم برای جدا کردن دو لایه فیلم که روی یکدیگر قرار دارند را نشان می دهد. طبیعی است از نظر تجربه کاربری بایستی فیلم های رل شده، به صورت تیوب و همچنین بسته بندی، بایستی با کمترین نیروی لازم و به راحتی باز شوند. به همین منظور در حین تولید فیلم های پلی الفینی و به خصوص در فرایند فیلم دمشی و تولید به صورت تیوب، از مستربچ آنتی بلاک استفاده می شود.

فیلم های پلی الفینی

افزودنی های آنتی بلاک به منظور سهولت در خوراک دهی حین تولید فیلم به صورت مستربچ به فرمولاسیون تولید اضافه می شوند. انتخاب پایه مستربچ این افزودنی ها به منظور جلوگیری از کاهش خواص فیزیکی – مکانیکی فیلم تولیدی بایستی با نهایت دقت صورت گیرد و معمولا مشابه گریدهای پلیمری مورد استفاده در تولید فیلم ها انتخاب می شود. همچنین کیفیت مستربچ تولیدی تعیین کننده میزان پخش افزودنی های آنتی بلاک و در نتیجه عملکرد این افزودنی ها در فیلم تولیدی است. اما افزودنی ها آنتی بلاک از لحاظ ساختار شیمیایی در دو گروه افزودنی های آلی و معدنی قرار می گیرند. امروزه آنتی بلاک های معدنی بیشترین کاربرد را در بین سایر گروه ها دارند. این افزودنی ها پس از تولید فیلم به سطح آن مهاجرت می کنند و یک الگوی زبری در مقیاس میکرومتر تشکیل می دهند و بدین ترتیب از چسبیدن لایه ها به یکدیگر جلوگیری می کنند. شکل زیر به صورت شماتیک این پدیده را نشان می دهد:

چسبیدن لایه های مجاور فیلم های پلی الفینی

آنتی بلاک های آلی، مانند آمیدهای چرب، کاربرد کمتری دارند و قیمت بالاتری نیز دارند. به همین دلیل تمرکز بیشتر بر آنتی بلاک های معدنی است. مهمترین شاخصه آنتی بلاک های معدنی خنثی بودن ساختار شیمیایی و نداشتن بر همکنش با پلیمر و دیگر افزودنی های موجود در آن، و همچنین اندازه ذرات آن ها است. اندازه ذرات افزودنی های آنتی بلاک مستقیما بر خواص نوری فیلم تولیدی، مانند کدری، اثر گذار است.

هر چند آنتی بلاک ها در فیلم های پلی الفینی بیشترین کاربرد را دارند، اما امروزه برخی از گریدها برای دیگر فیلم های مورد استفاده در بسته بندی مانند فیلم های PET, PVC و PA نیز توسعه داده شده اند. غلظت استفاده از افزودنی های آنتی بلاک در حدود ۲۰۰۰ تا  ppm5000، با توجه به پایه شیمیایی افزودنی است. از جمله مهمترین آنتی بلاک های توسعه داده شده می توان به خانواده های سیلیکا، تالک، متیل متااکریلات (MMA) اشاره کرد.

 

افزودنی های کمک فرایند PVC

افزودنی های کمک فرایند PVC

در بخش قبلی با عملکرد و انواع ایمپکت مودیفایرها آشنا شدیم.  یکی از افزودنی های مورد مصرف در تولید محصولات بر پایه PVC که از نظر ساختار شیمیایی شبیه به ایمپکت مودیفایرها هستند، خانواده افزودنی های کمک فرایند هستند و اکثر کمک فرایندها نیز بر پایه پلیمرهای اکریلیک هستند. بیشتر کمک فرایندها ساختارهای خطی پلیمرهای اکریلیک با جرم مولکولی متوسط و بالا هستند. کمک فرایندها با بهبود فرایند ذوب PVC به کیفیت قطعات تولیدی کمک می کنند. در حقیقت طبیعت شیمیایی PVC از نوع پلیمرهایی است که دچار سرخوردگی در دیواره و پیچ اکسترودر می شوند.

افزودنی های کمک فرایند PVC

در حقیقت کمک فرایندهای اکریلیک باعث ایجاد اصطکاک در PVC و انتقال تنش و حرارت در این پلاستیک می شوند و نتیجه حضور این افزودنی ایجاد مخلوط یکنواخت ذوب شده است. استفاده از کمک فرایندها در فرمولاسیون PVC مزایای زیر را به همراه دارد:

  • بهبود فرایند ذوب و ژلینگی PVC
  • افزایش ویسکوزیته و استحکام مذاب
  • بهبود یکنواختی فرمولاسیون
  • کاهش و ایجاد یکنواختی در دانسیته محصولات فومی
  • جلوگیری از ایجاد اعوجاج سطحی و بهبود براقیت سطح
  • جلوگیری از وقوع پدیده شکست مذاب
  • کاهش فیوژن تایم ( Fusion Time )

همچنین وجود کمک فرایندها می تواند میزان تورم دای (Die Swelling) را افزایش دهد و تغییراتی در آبرفتگی (Shrinkage) قطعات تولیدی ایجاد کند. حضور کمک فرایندها در دو گروه محصولات PVC بسیار مهم و اثر بخشی بسیار بالایی دارد. در حقیقت حضور افزودنی های کمک فرایند در تولید محصولات حاوی فوم، مانند فوم بردها و لوله های حاوی لایه فوم، منجر به دستیابی به ساختار فوم یکنواخت و کاهش دانسیته محصول می شود و در این محصولات از کمک فرایندهای با جرم مولکولی بالا استفاده می شود. چنانچه به اطلاعات بیشتری در مورد فوم بردها نیاز دارید به مقاله فوم برد PVC رجوع کنید. همچنین حضور کمک فرایندها در محصولات تزریقی PVC با بهبود ژلینگی به کاهش زمان تزریق و همچنین بهبود کیفیت سطح محصول تولیدی کمک می کنند. در محصولات تزریقی، فیلم و ورق های کلندر (Calendaring) و قطعات تولیدی به روش بادی از کمک فرایندهای با جرم مولکولی پایین استفاده می شود. از جمله مزایای استفاده از این افزودنی ها در فرایند Calendaring می توان به امکان افزایش سرعت تولید به دلیل افزایش استحکام مذاب و یکنواختی ضخامت ورق و فیلم اشاره کرد. حضور کمک فرایندها در فرمولاسیون محصولات بادی منجر به بهبود کیفیت سطح قطعه، رفع خطوط تولید در روده مذاب (Parison) و نهایتا یکنواخت تر شدن ضخامت قطعات تولیدی می شود.

افزودنی های کمک فرایند PVC

در انتخاب گرید مناسب کمک فرایندهای اکریلیکی برای کاربری های مختلف بایستی به جرم مولکولی دقت شود و همچنین مقدار کافی از افزودنی در فرمولاسیون محصول تولیدی قرار گیرد.

 

دستگاه ساخت فوم برد پی وی سی

لزوم استفاده از افزودنی تنظیم کننده فوم ( Foam Regulator ) در فوم بردهای PVC

در نوشتار پیشین با فوم بردهای PVC و کاربردهای آن آشنا شدیم.  همانگونه که اشاره شد یکی از مهمترین افزودنی های موجود در فرمولاسیون این محصولات، عامل تنظیم کننده دانسیته فوم است. بدون حضور این افزودنی امکان دستیابی به ساختار یکنواخت فوم و تنظیم دانسیته محصول غیر ممکن است. عوامل تنظیم کننده فوم در حقیقت از خانواده کمک فرایندهای مورد استفاده در تولید محصولات مختلف PVC است. اما انتخاب عامل تنظیم کننده فوم (Foam Regulator) به این سادگی نیز نیست، چرا که تنها گروه خاصی از افزودنی های کمک فرایند می توانند عملکرد تنظیم کنندگی فوم را داشته باشند. در حقیقت عوامل تنظیم کننده فوم کمک فرایندهای اکریلیکی با وزن مولکولی بالا هستند و توانایی تنظیم استحکام مذاب در کنار الاستیسیته را ایجاد می کنند و در این صورت امکان تنظیم دانسیته و دستیابی به ساختار یکنواخت فوم در ورق نهایی مهیا می شود.

تصویر زیر به صورت شماتیک تفاوت جرم مولکولی عامل تنظیم کننده فوم Foam Regulator را نشان می دهد:

تفاوت جرم مولکولی Foam Regulator

با افزایش جرم مولکولی عامل فوم زا، در حین فرایند تولید تنش بیشتری به زنجیره های PVC وارد می شود و این نکته منجر به افزایش دما و اختلاط بهتر و یکنواخت تر اجزای فرمولاسیون بدون افزایش تنش مکانیکی توسط اکسترودر خواهد شد. در نتیجه این امر محصولی با ساختار یکنواخت تر تولید خواهد شد. حضور این عوامل در فرمولاسیون فوم برد تولیدی سطح ورق براق تر و مسطح تری نیز ایجاد خواهد کرد.

دستگاه ساخت فوم برد پی وی سی

یکی از مهمترین نکاتی که در حین انتخاب عامل تنظیم کننده فوم بایستی مورد نظر قرار داد، ضخامت فوم برد تولیدی است. فوم بردهای با ضخامت متفاوت، برای تولید ضخامت خروجی قالب مختلفی نیاز دارند. قالب، انتهایی ترین تجهیز تولید است که فرمولاسیون محصول در حالت مذاب به آن وارد می شود و پس از آن عملیات خنک کاری محصول آغاز می شود. با توجه به اینکه شکل نهایی محصول در قالب ایجاد می شود و همچنین دانسیته فوم در این قسمت نهایی می شود، تاثیر عملکرد افزودنی تنظیم کننده فوم در این ناحیه بسیار اهمیت دارد. برای مثال در تولید فوم بردهای با ضخامت 3-8 mm در مقایسه با ضخامت های 8-18 mm به تنظیم کننده فوم با وزن مولکولی کمتر نیاز است.

از جمله دیگر محصولاتی که به افزودنی تنظیم کننده فوم نیاز دارند، می توان به ورق های چوب/ پلاستیک بر پایه PVC، فوم های نرم PVC و لوله و اتصالات حاوی لایه فوم PVC اشاره نمود.

 

 

فیلم پلی اتیلن تولید شده بدون کمک فرایند

افزودنی های کمک فرایند – کمک فرایند های مناسب برای پلی اتیلن ها

افزودنی های کمک فرایند

بخش اول – کمک فرایند های مناسب برای پلی اتیلن ها

با پیدایش پلیمر ها یک صنعت پویا و رو به رشد در کنار این تجارت شکل گرفت. صنعت افزودنی های پلیمری در بخش های پلاستیک و لاستیک هم پای تجاری شدن پلیمرهای مختلف در حال توسعه است. امروز تصور پلیمرها بدون افزودنی های مختلف غیر ممکن است.

خانواده مهمی از افزودنی ها گروهی هستند که در زمان فرایند شکل دهی پلیمرها به آن ها نیاز است. در بین افزودنی های فرایند شکل دهی، کمک فرایند ها مهمترین خانواده هستند. هر گروه از پلیمرها الزامات خاصی برای انتخاب کمک فرایند دارند. عدم اثر گذاری بر خواص بصری محصول، عدم ایجاد برهمکنش شیمیایی و فیزیکی با پلیمر و تخریب آن از مهمترین شاخصه هایی است که در حین انتخاب کمک فرایند بایستی به آن دقت کرد.

در بین پلیمرهای مختلف، پلی اتیلن های سبک خطی، LLDPE، در حین فرایند شکل دهی بیشترین فشار پشت قالب را ایجاد می کنند. این امر علاوه بر افزایش استهلاک دستگاه تولید، منجر به ایجاد ناهمواری و خطوطی روی محصول نهایی می شود. بیشترین استفاده از این پلیمر نیز در صنایع بسته بندی است و ظاهر محصول در این کاربری بسیار مهم است. شرکت Dupont با قدمتی بیش از 200 سال برای اولین بار کمک فرایندهای فلوئوری را برای پلی اتیلن ها معرفی نمود.

فیلم پلی اتیلن تولید شده با کمک فرایندفیلم پلی اتیلن تولید شده بدون کمک فرایند

فرایند تولید فیلم های LLDPE، سمت راست با وجود افزودنی کمک فرایند و سمت چپ بدون افزودنی کمک فرایند

معمولا کمک فرایند های مناسب برای پلی اتیلن به صورت مستربچ تولید می شوند و در درصدهای کمی به محصول اضافه می شوند. این افزودنی در غلظت های کمتر از 500 ppm استفاده می شود و می تواند با مهاجرت سریع به سطح پلیمر بیاید و یک لایه بین پلیمر و سطح فلزی دستگاه تولید تشکیل دهند. با این کار علاوه بر کاهش فشار فرایند تولید، کیفیت سطح محصول نیز افزایش می یابد.

در بخش های بعدی عوامل موثر بر انتخاب کمک فرایند مناسب تشریح خواهد شد.

 

نقش انتخاب کمک فرآیندهای اکریلیک با وزن مولکولی مناسب بر کیفیت محصولات PVC

کمک فرآیند های اکریلیک چند دهه است که به صورت گسترده محصولات PVC سخت و منعطف شامل، ورق های کلندرینگ، انواع پروفیل ها، محصولات دمشی، قطعات تزریق و انواع فوم استفاده می گردد. استفاده از کمک فرآیند های اکریلیک در فرمولاسیون محصولات PVC دارای مزایای متنوعی شامل موارد ذیل می باشد.

  • تسریق سرعت فیوژن، بهبود یکنواختی مذاب وکاهش دمای فرآیند
  • افزایش سرعت تولید
  • پخش بهتر و یکنواخت تر افزودنی ها
  • استحکام فوق العاده بالاتر مذاب و کمک به یکنواختی شکل محصول به خصوص در لبه ها
  • افزایش شفافیت و براقیت محصول و ایجاد یک سطح یکنواخت فاقد هرگونه حفره یا حباب هوا برروی آن

کمک فرآیندهای اکریلیک متناسب با نوع گرید در وزن مولکولی های متفاوتی عرضه می گردند. در استفاده از کمک فرآیندهای اکریلیک استفاده از گرید با وزن مولکولی مناسب تاثیر به سزایی در خواص نهایی محصول تولید دارد. به عنوان نمونه در شکل زیر براقیت 60 درجه سه پروفیل پنجره L شکل که حاوی 1.5 phr کمک فرآیند اکریلیک با وزن مولکولی های متفاوت می باشند آورده شده است.

با توجه به شکل، افزایش وزن مولکولی کمک فرآیند اکریلیک براقیت محصول افزایش می یابد. با این وجود انتخاب گریدهایی با وزن مولکولی های بالا کاملا متناسب با کاربرد می باشد و همواره امری ایده آل محسوب نمی گردد. برای بهتر روشن شدن این موضوع در شکل زیر، تاثیر وزن مولکولی کمک فرآیند اکریلیک بر وزن بطری های 1.5 لیتری دمشی PVC حاوی 1.5phr کمک فرآیند آورده شده است.

هدف استفاده از کمک فرآیندهای اکریلیک در تولید محصولات دمشی PVC، افزایش استحکام مذاب پاریسون، جلوگیری از شُره ، تولید محصولی با صخامت دیواره های یکنواخت و در نهایت آزادسازی راحت تر محصول از قالب  می باشد. در این تولید محصولات دمشی با وجود اینکه معمولا ایداه آل تا برای آزادسازی آسان تر قطعه از قالب از کمک فرآیندهایی با وزن مولکولی های بالا و بسیار بالا استفاده شود اما همان طور که در شکل مشاهده می نماید استفاده از گریدهایی با وزن مولکولی بسیار بالا تاثیر منفی قابل توجهی را برروی وزن محصول دمشی نهایی دارد.

در تولید محصولات PVC تزریقی نیز انتخاب کمک فرآیند اکریلیک با وزن مولکولی مناسب بسیار حائز اهمیت است. بهبود فیوژن و یکنواختی مذاب، رفع عیوب ظاهری قطعات تزریقی، بهبود فرآیندپذیری و آزادسازی از سطح قالب از دلایل اصلی استفاده از این کمک فرآیندها در فرمولاسیون محصولات تزریقی می باشد. در بحث بهبود فیوژن و یکنواختی مذاب تقریبا تمام گریدهای کمک فرآیند اکریلیک عملکرد نسبتا مشابهی را از خود نشان می دهند. بهبود یکنواختی مذاب تاثیر مستقیمی برمقاومت ضربه محصولات PVC تزریقی دارد. برای مقایسه داده های مربوط به مقاومت ضربه یک فرمولاسیون PVC بدون اصلاح کننده ضربه در دو حالت فاقد کمک فرآیند و حاوی 1phr کمک فرآیند اکریلیک با وزن مولکولی بالا آورده شده است.

استحکام ضربه (ژول)
حاوی 1phr کمک فرآیند بدون کم فرآیند دما
30.6 30.1 °C23
32.8 1.1 °C0

همان طور که مشاهده می شود، در دمای 23، هر دو نمونه استحکام ضربه مشابهی از خود نشان می دهند. اما تاثیر فیوژن و یکنواختی بهتر مذاب در دمای 0 درجه به خوبی نمایان می گردد و نمونه حاوی کمک فرآیند خواص بهتری داشته و استحکام ضربه ای تا 30 برابر بالاتر از نمونه فاقد کمک فرآیند از خود نشان می دهد.

ایجاد حاله های مات و غیر شفاف در اطراف گیت که حاوی مقدار زیادی میکرو ترک در اطراف خود می باشند و جِت کردن مذاب که به صورت نقش های مارگونه برروی سطح قطعه تزریقی نمایان می گردد دو تا از عیوب بسیار متداول قطعات تزریقی PVC می باشند که افزودن یک کمک فرآیند اکریلیک با وزن مولکولی مناسب به فرمولاسیون موثرترین روش برای حل این مشکلات می باشد. معمولا تاثیر کمک فرآیندهای اکریلیک با وزن مولکولی پایین بررفع این مشکلات ناچیز است و برای رفع کامل این عیوب همواره توصیه می گردد که 1phr از گریدهایی با وزن مولکولی بالا یا  0.5-1phr از گریدهایی با وزن مولکولی بسیار بالا استفاده گردد.

در انتخاب کمک فرآیندهای اکریلیک به عنوان روان کننده فرآیند، علاوه بر وزن مولکولی فاکتور دیگری به نام امتزاج پذیری نیز دخالت دارد. گریدهای کمک فرآیندهای اکریلیک علاوه بر اینکه در وزن مولکولی با یکدیگر متفاوت می باشند دارای امتزاج پذیری های متفاتی با PVC نیز هستند. برای داشتن بالاترین سطح روان کنندگی، آزاد سازی از سطح فلز و قالب، همواره توصیه می گردد که از گریدهای با وزن مولکولی های بالا و امتزاج پذیری های پایین استفاده گردد. استفاده از کمک فرآیندهای اکریلیک روشی مناسب جهت کاهش استفاده از روان کننده های خارجی در فرمولاسیون محصولات PVC است که معمولا موجب اثرات سوختگی برروی سطوح داغ فلزی دستگاه ها و کثیف شدن آنها می گردند، است.

راهنمایی انتخاب کمک فرآیند اکریلیک برای تولید محصولات تزریقی

راهنمایی انتخاب کمک فرآیند اکریلیک برای تولید محصولات تزریقی

در تولید فوم های PVC سخت استفاده کمک فرآیندهای اکریلیک در فرمولاسین از یک طرف به سبب افزایش سرعت فیوژن و پایین آوردن دمای فرآیند به پخش بهتر عامل فوم زا در مذاب و جلوگیری از فرار گازهای آزاد شده کمک کرده و از طرف دیگر با افزایش استحکام و الاستیسیته مذاب را افزایش می دهد. نتیجه این تاثیرات، جلوگیری از متلاشی شدن سلول های فوم و تولید محصولی با دانسیته پایین، سلول های ریز با سطحی تمیز و یکنواخت می باشد. در فرمولاسیون فوم های PVC سخت معمولا تا 10phr از کمک فرآیند های اکریلیک استفاده می شود و در این کاربرد نیز نیز وزن مولکولی و میزان کمک فرآیند اکریلیک مورد استفاده به شدت بر کیفیت محصول نهایی تاثیر گذار است. در شکل زیر تاثیر وزن مولکولی کمک فرآیند (8phr) و میزان عامل فوم زا بر دانسیته 3 فرمولاسیون فوم های PVC سخت یکسان با شرایط فرآیندی مشابه آورده شده است.

همان طور که مشاهده می شود ایدال ترین کمک فرآیند اکلریلیک برای فوم PVC سخت، کمک فرآیندهایی با وزن مولکولی های بسیار بالا می باشند و عدم انتخاب وزن مولکولی صحیح سبب می گردد که با افزایش  عامل فوم به جای کاهش دانسیته فوم شاهد افزایش آن باشیم. از طرف دیگر به ازای هر کمک فرآیند میزان بهینه ای از عامل فوم زا وجود دارد که در آن دانسیته به پایین ترین میزان کاهش می یابد.

 راهنمای انتخاب کمک فرآیندهای اکریلیک برای فرمولاسیون

وزن مولکولی کمک فرایند