Vận tốc phơi đùn
CÁC THƠNG SỐ NHỰA ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CỦA SẢN PHẨM
CÁC TÍNH CHẤT CỦA SẢN PHẨM
Các thơng số nhựa được quan tâm là tốc độ dịng chảy, tỷ trọng, sự phân bố khối lượng phân tử, sự trương phơng và tính thẩm mỹ (xem chương 12 và 18).
Tốc độ dịng chảy
Tốc độ dịng chảy được xác định bằng cách đo khối lượng nhựa được đùn qua một khuơn tiêu chuẩn ở một nhiệt độ và áp suất riêng trong 10 phút. Đối với hầu hết các loại nhựa polyethylene thì nhiệt độ này là 190oC và áp suất này là 2160g hay 21.600g. Giá trị 2160g thường xác định chỉ số chảy (MI), cịn giá trị sau thường được gọi là chỉ số chảy tải lớn (HLMI). HLMI được sử dụng khi giá trị MI dưới 0.15. Đối với PP thì nhiệt độ là 230oC và tải là 2160 g (xem chương 16 và 17).
Khối lượng phân tử
Tốc độ dịng chảy cĩ mối quan hệ nghịch biến với khối lượng phân tử trung bình. Tốc độ dịng chảy ảnh hưởng trực tiếp đến lực chảy. Giá trị này càng thấp thì khả năng chống cong vênh của nhựa càng tốt. Tốc độ dịng chảy tăng lên sẽ
lànm tăng độ trong và bĩng nhưng sẽ làm giảm ứng suất kháng đứt và độ dẻo. (hình 13.1).
Tỷ trọng
Trong đùn thổi thì thơng số được chú ý nhất là tỷ trọng. HDPE đồng đẳng cĩ tỷ trọng trên 0.96g/cm3. Những comonomer đưa vào trong phản ứng là những chuỗi - olefin là hơn như: butene-1 và hexene-1 để làm giảm sự kết tinh để thay đổi những tính chất của polymer cuối cùng. Tỷ trọng, độ dai, độ cứng, lực kéo và những tính chất ngăn chặn đều bị giảm xuống, trong khi đĩ độ dẻo và ứng suất kháng đứt tăng lên. Việc lựa chọn loại nhựa cho những ứng dụng cụ thể phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng. Khi chứa các chất tẩy và những tác nhân ẩm bề mặt khác, ứng suất kháng đứt mơi trường (ESCR) được quan tâm.
Ứng suất kháng đứt
Độ dai và ứng suất kháng đứt phải cĩ sự cân bằng nhất định để đảm bảo thời gian sống của nhựa trong khi đĩ lại giảm thiểu được khối lượng của sản phẩm. Những loại nhựa nhẹ mới hơn sử dụng những xúc tác tốt để làm tăng sự cân bằng độ dai/ESCR tạo ra nhựa cĩ tỷ trọng cao hơn và độ dai tốt hơn để sử dụng chứa một tác nhân ứng suất đứt. Với những tác nhân ứng đứt rất thì tỷ trọng nhựa cĩ thể đạt đến 0.94 g/cm3. Ở tỷ trọng này thì độ dai bị giảm đáng kể và khối lượng cĩ thể phải được tăng lên hơn 50% để giữ được khả năng chống lại.
Độ cứng giảm cĩ thể ảnh hưởng đến việc chỉnh sửa sản phẩm sau này. Với những sản phẩm phức tạp thì sự phức tạp cĩ thể làm cong hơn là bị gãy. Đối với PP khơng cần quan tâm đến ESCR và tỷ trọng.
Tốc độ dịng chảy và tỷ trọng là những đặc điểm quan trọng của nhựa và cĩ ảnh hưởng đến những tính chất của sản phẩm cuối cùng, nhưng trong nhiều trường hợp việc chọn lựa loại nhựa bị giới hạn bởi nhà thiết kế và qui trình.
Sự phân bố khối lượng phân tử (MWD) ảnh hưởng trực tiếp đến sự gia cơng nhựa. Nhìn chung, những loại nhựa phù hợp
cho đùn thổi được xem xét v.
Nhiều phương pháp được sử dụng để mơ tả MWD, trong đĩ tỉ số HLMI/MI thường được sử dụng. Giá trị này càng cao thì sự phân bố càng rộng. Mối quan hệ giữa tốc độ trượt và độ nhớt cũng thường được sử dụng. Mục đích của phương pháp này là đưa ra những phản ứng của nhựa ở nhiều tốc độ trượt. Thuật ngữ “độ nhạy trượt” cĩ thể được sử dụng trong trường hợp này.
Nhựa cĩ độ nhạy trượt cao sẽ cĩ độ nhớt thấp hơn ở tốc độ trượt cao và độ nhớt ở tốc độ trượt thấp càng cao hơn nhựa cĩ độ nhạy trượt thấp. Điều này cĩ nghĩa là lực chảy càng cao thì gia cơng càng dễ. Xét đến tỷ trọng thì độ dai và ESCR được cân bằng, sự phân bố khối lượng phân tử cũng khơng thuận lợi.
Khối lượng phân tử phân bố quá rộng cĩ thể tạo ra khĩi trong q trình gia cơng và làm giảm lực và đập của sản phẩm cuối cùng. Vì vậy các nhà cung cấp đã đưa ra nhiều loại nhựa ở cùng một tính chất. Các nhà cung cấp nhựa thường đưa ra những yêu cầu tuỳ thuộc vào loại thiết bị sử dụng (hình 13.5 và bảng 13.1).
Sự trương phồng
Trương phồng là một yếu tố gồm 2 thành phần: trương phồng kích thước và trương phồng khối lượng. Trương phồng kích thước dễ nhận thấy. Đùn qua 1 inch kích thước khuơn sẽ tạo ra một phơi đùn lớn hơn nhiều. Tốc độ đùn càng nhanh thì đường kính phơi đùn càng lớn. Khi các máy dốc xuống tự do sau khi phơi đùn đước tạo ra và trước khi đĩng khn, phơi đùn xuất hiện cĩ rút chiều dài. Sự trương phồng khối lượng cao cĩ nghĩa là cĩ một phần nặng hơn. Điều chỉnh khoảng cách khn chính xác thì các khối lượng dẫn tới tốc độ trượt cao hơn và độ nhạy cao hơn vết nứt chảy cao hơn (hình 13.6).
Trương phơng đường kính cao cộng với chỉ số chảy cao hơn tao ra nếp gấp đặc biệt là ở phần phơi cĩ kích thước nhỏ (hình 13.6). Điều này xảy ra khi những ứng suất vịng.
Sự trương phồng kích thước cao cũng cĩ thể gây ra những khĩ khăn cho việc sửa chữa và phần cuối những điều này mở rộng giới hạn của lực đẩy chai. Điều này cĩ thể dẫn tới việc mất ứng suất đứt. Layflat của phơi đùn là khơng kích thước nhưng là một nửa chu vi. Sự trương phồng đường kính sẽ ảnh hưởng đến tỉ lệ thổi là tỉ lệ của kích thước phơi đùn, kích thước khn và sản phẩm tạo ra sự khác nhau trong sự phân bố nguyên liệu trong mỗi phần của khuơn.
Những tính chất khác của nhựa như độ sạch và màu sắc sẽ ảnh hưởng đên quá trình đùn thổi. Màu nền của nhựa sẽ được phản ảnh trong những phần tự nhiên. Nếu phần này cĩ khuynh hướng là màu vàng hay màu nâu trong khi màu tự nhiên của nhựa là màu trắng, điều này cĩ thể là do nhiệt độ chảy quá cao hay lị truyền nhiệtbị hư. Những nhược điểm của nhựa nên như các vết hay những hạt nhỏ khơng màu sẽ để lại trên khuơn như các vết, lỗ bằng những vệt và đường sọc cĩ màu.