Ki jan estrikti molekilè HDPE vs LDPE résine afekte pwopriyete fim nan machin mouche?

Ale nan nenpòt laboratwa plastik epi mande yon teknisyen poukisa fim HDPE santi l tèlman diferan de fim LDPE, epi yo pral pwobableman kòmanse pale sou branch. Se pa konsèp ki pi entwisyon an premye gade, men yon fwa ou konprann ki jan achitekti molekilè chak polymère dikte konpòtman fizik li - nan extruder la, nan mouri a, nan zòn nan refwadisman, ak nan fim nan fini - diferans ki genyen ant HDPE ak LDPE sispann yo te abitrè epi yo kòmanse fè yon sans lojik konplè.

Atik sa a ale byen fon sou estrikti molekilè tou de rezin, eksplike kijan estrikti sa yo jwe pandanfim kònenpwosesis, epi konekte yo ak pwopriyete fim pratik ki enpòtan nan mond reyèl la.

Fondasyon Molekilè: Branching Se Tout

Tou de HDPE ak LDPE yo se polyethylene - yo tou de bati nan menm monomè etilèn (CH₂{=CH₂) polimerize nan chenn kabòn long. Diferans kritik la chita nan fason chenn sa yo estriktire.

LDPE (Polyetilèn ki ba -Dansite) fèt pa segondè -presyon san presyon-polymérisation radikal. Pwosesis sa a pa kontwole molekil yo trè byen. Chenn polymère k ap grandi yo pafwa pliye sou tèt yo. Oswa yo pase radikal nan chenn ki tou pre. Sa a kreye anpil branch. LDPE gen tou de branch long-chèn ki soti nan chèn prensipal la ak anpil branch kout-chèn. Se konsa, estrikti final la trè inegal ak anmele.

HDPE (polyetilèn segondè -dansite) fèt pa polimerizasyon kowòdinasyon presyon ba -. Sa a sèvi ak katalis Ziegler-Natta oswa metalosèn. Sistèm katalis sa yo kontwole kwasans chèn lan pi byen. Se konsa, chenn polymère yo se sitou liy dwat ak anpil branch. Paske pa gen prèske branch, chenn HDPE yo ka pake ansanm byen nan yon fason ki òdone.

Diferans estriktirèl sèl sa a - branch ak lineyè - kondwi prèske tout diferans pwopriyete ant de polymère yo.

Kristalite: Konsekans dirèk Branch

Cristallinite se pwopriyete ki pi fondamantal ki soti nan estrikti molekilè, epi li fonde nòmalman tout lòt diferans ki genyen ant HDPE ak LDPE.

Nan HDPE, chenn lineyè yo ka aliman kòt a kòt nan rejyon trè òdone cristalline yo rele lamèl. Paske gen kèk branch pou entèwonp anbalaj sa a, HDPE reyalize nivo kristalinite 70-90%. 10-30% ki rete a se materyèl amorphe (dezòdone) nan koòdone ant rejyon kristal yo.

Nan LDPE, branch yo fizikman anpeche chèn nan anbalaj byen. Chak pwen branch fòse segman chèn ki antoure yo soti nan aliyman ak chenn vwazen yo. Rezilta a se pi ba kristalinite - tipikman 40–55% - ak yon fraksyon amorphe pi gwo.

Crystalline tradui dirèkteman nan dansite, ki se literalman sa non yo dekri:

HDPE: dansite 0.940-0.970 g / cm³

LDPE: dansite 0.910-0.935 g / cm³

Men, dansite se reyèlman jis yon prokurasyon pou reyalite estriktirèl ki pi pwofon - se diferans nan kristalinite ki kondwi pwopriyete fim, pa nimewo dansite nan tèt li.

Ki jan kristalinite afekte pwopriyete fim yo

Rèd ak fòs rupture

Rejyon kristalin yo aji kòm lyen kwaze fizik nan matris polymère - yo reziste deformation, kenbe materyèl la ansanm anba estrès, epi transmèt chaj. Pi wo kristalinite vle di plis nan ekivalan crosslink sa yo pou chak volim inite.

Fim HDPE se siyifikativman rèd ak pi fò pase fim LDPE nan epesè ekivalan. Fim HDPE anjeneral montre:

Fim HDPE gen fòs rupture ki se twa a senk fwa pi wo pase fim LDPE menm jan an. Li gen tou yon modil pi wo. Sa vle di li reziste etann pi byen. Li kenbe pwopriyete mekanik li yo pi byen nan tanperati ki wo tou. Sa a dire jiska pwen k ap fonn li tou pre 130 degre.

Fim LDPE diferan. Li gen pi ba kristalinite ak yon gwo pati amorphe. Se konsa, li se pi douser ak pi fleksib. Zòn amorphe yo se kawotchou pi wo pase tanperati tranzisyon vè yo. Pou polyethylene, tanperati sa a se byen anba tanperati chanm. Sa a bay LDPE santi li mou ak pliye.

Se poutèt sa yo te chwazi HDPE pou travay ki mande fòs. Zouti yo gen ladan sache makèt ki ka kenbe objè lou, pawa endistriyèl ak fim paillis agrikòl. LDPE se sitou itilize pou travay kote fleksibilite ak fleksibilite yo pi enpòtan. Egzanp yo enkli vlope manje, fim detire ak anbalaj squeezable.

Pwopriyete optik: brouyar ak klè

Sa a se kote relasyon ki genyen ant estrikti molekilè ak aparans fim vin patikilyèman dirèk.

Rejyon kristalin ak rejyon amorphe gen endis refraktif yon ti kras diferan. Lè limyè pase nan yon fim, li gaye nan limit ant rejyon sa yo. Gwosè domèn kristalin yo parapò ak longèdonn limyè a detèmine konbyen dispèsyon ki fèt e se poutèt sa, ki jan twoub oswa klè fim nan parèt.

Fim HDPE se natirèlman opak oswa trè twoub. Segondè kristalinite a kreye anpil gwo domèn cristalline ki gaye limyè anpil. Gen anpil ti kras ou ka fè pandan pwosesis pou fè fim HDPE optik klè - estrikti polymère a fè transparans esansyèlman enposib nan fim soufle estanda.

Fim LDPE se konsiderableman pi transparan. Cristalinite ki pi ba a vle di mwens limit gaye, ak rejyon amorphe yo pèmèt limyè pase ak mwens entèferans. Byen -fim soufle LDPE trete ka reyalize bon klète apwopriye pou anbalaj manje, sache ekspozisyon, ak lòt aplikasyon kote vizibilite pwodwi enpòtan.

Diferans optik fondamantal sa a eksplike poukisa HDPE pa janm itilize pou anbalaj transparan e poukisa LDPE domine aplikasyon ki sansib pou klète -.

Pwopriyete Baryè

Rejyon kristalin nan polietilèn yo esansyèlman enpèmeyab ak molekil gaz ak imidite - anbalaj ki bay lòd la pa kite espas pou chemen difizyon. Rejyon amorphe yo, yo dezòdone, bay chemen yo atravè gaz ak imidite pénétrer.

Fim HDPE gen pi bon pwopriyete baryè pase fim LDPE akòz pi wo kristalinite li yo. Tortuozite - chemen siwol yon molekil difizyon dwe navige nan obstak kristalin - pi gwo nan HDPE. Sa a manifeste kòm:

Pi ba pousantaj transmisyon vapè dlo (WVTR)

HDPE gen yon pi bon baryè oksijèn. Men, ni kalite polyethylene yo konsidere kòm yon gwo -materyèl baryè lè w konpare yo ak lòt materyèl.

HDPE tou reziste solvang òganik pi byen.

Fim LDPE gen yon gwo pati amorphe. Sa vle di li gen plis chemen ouvè pou gaz yo pase. Se konsa, li gen pi wo gaz ak imidite pèmeyabilite.

Pou itilizasyon anbalaj kote pèfòmans baryè enpòtan, estrikti molekilè HDPE a bay yon avantaj fonksyonèl reyèl sou LDPE. Itilizasyon sa yo enkli sak pwodui, depo manje, ak anbalaj pwodui chimik endistriyèl.

Pwosesis Konpòtman nan machin nan fim kònen

Diferans estriktirèl ant HDPE ak LDPE parèt pa sèlman nan pwopriyete fim nan fini. Yo montre tou nan ki jan chak plastik konpòte yo pandan y ap trete. Ak sa a mennen nan gwo diferans nan sa yon machin fim kònen bezwen fè.

Viskozite fonn ak konpòtman koule

Branch chèn long-LDPE yo gen yon gwo efè sou reoloji fonn. Branch long yo vin konplitché fizikman ak branch sou chenn vwazen yo, sa ki kreye yon rezo ki mande enèji enpòtan pou dekonekte pandan koule. Sa a bay LDPE fonn:

Segondè fòs fonn - polymère fonn nan reziste deformation elongation, sa vle di ti wonn ki anlè mouri a ki estab epi li sipòte tèt li-

Chea-konpòtman eklèsi ki enfliyanse anpil pa rezo LCB la - LDPE eklèsi dramatikman anba taye, sa ki fè li fasil pou extrusion nan presyon rezonab.

Viskoelastik memwa - fonn nan "sonje" deformation epi li pasyèlman refè, kontribye nan anfle èkstrude nan sòti nan mouri.

Chenn lineyè HDPE yo gen mwens ankourajman pou chak volim inite (paske pa gen okenn branch chèn long-pou kreye pwen anplis anplis). Sa a lakòz:

Pi ba fòs fonn konpare ak LDPE - Ti boul HDPE yo gen mwens oto-sipòte

Pi wo viskozite fonn nan pousantaj taye ki ba men mwens dramatik taye-

Yon fenèt pwosesis pi etwat pou estabilite ti wonn

Konpòtman k ap fonn ak kristalizasyon

Estrikti cristalline byen file, trè òdone nan HDPE vle di li gen yon tranzisyon k ap fonn pi file pase LDPE. HDPE fonn nan yon ranje tanperati relativman etwat (tipikman 125-135 degre pou faz nan cristalline), pandan y ap LDPE fonn pi piti piti sou yon seri pi laj.

Sa afekte:

Ki jan vis la fonn résine - HDPE mande pou plis enèji sou yon longè vis ki pi kout pou reyalize fonn konplè; LDPE fonn pi progresivman

Wotè liy jèl - HDPE kristalize rapidman pandan ti wonn nan refwadi, sa ki kreye yon liy jèl byen vizib byen defini; LDPE gen yon liy jèl mwens diferan akòz solidifikasyon plis gradyèl li yo

To kristalizasyon tou diferan. HDPE kristalize pi vit pase LDPE paske chenn lineyè li yo ka òganize nan lamèl pi vit yon fwa tanperati a desann pi ba pase pwen kristalizasyon an. Sa a kristalizasyon rapid fèmen nan oryantasyon soti nan etann biaxial la nan ti wonn nan - yon faktè enpòtan pou devlopman pwopriyete mekanik HDPE a.

Estabilite jarèt ak paramèt opere

Diferans reolojik sa yo tradwi dirèkteman nan fason yo dwe konfigirasyon machin nan fim kònen:

Machin LDPE benefisye de gwo fòs fonn LDPE - ti wonn nan natirèlman ki estab, tolere fluctuations pwosesis, epi yo ka kouri nan yon rapò relativman wo -up (3:1 a 4:1 oswa pi wo) san yo pa tonbe. Sa a se youn nan rezon ki fè LDPE te orijinal la dominan fim polymère kònen.

Machin HDPE yo dwe konpanse pou pi ba fòs fonn HDPE yo ak:

Pi ba kònen -rapò - tipikman 3:1 a 4:1 men ak kontwòl pi sere obligatwa

Kalòj jarèt gide - gid fizik ki anpeche ti wonn HDPE ki gen miray ki pi mens-afle oswa flite

Pi wo volim lè refwadisman - rapidman solidifye fim HDPE anlè liy jèl la, bloke fòm ti wonn nan anvan li ka destabilize.

Gwo fò won refwadisman ki pi wo - HDPE mande pou plis distans vètikal pou ti wonn nan solidifye nèt

Efè Oryantasyon fim

Lè ti wonn nan fim soufle gonfle (rapò soufle-monte) epi trase anwo (rapò trase-desann), fim nan oryante biaxial - lonje nan tou de direksyon machin nan ak direksyon transverse a. Chenn polymère yo pasyèlman aliman nan direksyon sa yo pandan fim nan solidifye.

Nan HDPE, oryantasyon sa a fèmen nan efektivman paske nan kristalizasyon rapid la. Chenn yo oryante jele nan estrikti a cristalline, ak fim nan kenbe siyifikatif oryantasyon biaxial. Oryantasyon sa a se yon gwo kontribitè nan gwo fòs rupture HDPE a ak rèd parapò ak epesè fim li yo.

Nan LDPE, oryantasyon an se pasyèlman konsève, men tou pasyèlman dekontrakte paske chenn yo branch yo gen plis libète pou avanse pou pi anvan estrikti nan plis piti piti fòme cristalline fèmen yo pous Fim LDPE kenbe kèk oryantasyon men mwens pase HDPE anba kondisyon pwosesis ekivalan.

Konparezon pratik fim pwopriyete

LLDPE: Estrikti Mwayen an

Pa gen okenn diskisyon sou HDPE ak LDPE ta dwe konplè san yo pa rekonèt LLDPE (Lineyè Low-Polyethylene Dansite), ki okipe yon pozisyon estriktirèl entèmedyè.

LLDPE pwodui lè l sèvi avèk katalis kowòdinasyon (menm jan ak HDPE) men ak konomomè (egzèn, oktèn, oswa butèn) enkòpore nan chèn lan, ki kreye branch kout -chèn sèlman - pa gen lontan-branch chèn. Sa a lakòz:

Dansite nan seri LDPE (0.915-0.940 g / cm³) akòz dezòd kristalinite nan branch yo.

Pa gen -branch chèn long - se konsa LLDPE manke karakteristik segondè fòs fonn LDPE a ak estabilite ti wonn.

Pi bon rezistans pike ak rezistans chire pase swa HDPE oswa LDPE - branch kout yo kreye yon achitekti espesifik lyen-molekil ant lamèl cristalline ki reziste pwopagasyon krak.

Pwosesis defi - Fòs fonn ki ba LLDPE mande pou estrateji jesyon ti wonn ki sanble ak HDPE.

LLDPE te deplase lajman LDPE nan anpil aplikasyon fim kònen jisteman paske rezistans twou ak chire li yo, ki sòti nan mikwostrikti inik -chèn- branch li yo, bay pi bon pèfòmans fim pou chak inite materyèl.

Kesyon yo poze souvan

K: Poukisa fim HDPE pa wè-pandan fim LDPE klè?
A: HDPE gen yon anpil nan kristalinite. Sa kreye gwo zòn kristal ki byen òganize-ki gaye limyè. Kidonk, fim nan parèt twoub oswa li pa wè-atravè. LDPE gen mwens kristalinite ak pi piti zòn kristal. Sa yo gaye mwens limyè, kidonk fim nan sanble pi klè. Sa a se yon rezilta dirèk nan branch chèn. Branch LDPE a sispann chèn yo soti nan procesna byen, kidonk gwo estrikti kristal pa ka fòme.

K: Poukisa fim HDPE santi yo pi rèd epi fè yon son kwoke lè ou okipe li, pandan y ap fim LDPE santi l mou ak trankil?
A: Rèd soti nan kristalinite. Segondè kristalinite HDPE a fè yon estrikti rèd ki reziste koube. Li pli byen fò tou lè ou pliye li. LDPE gen yon gwo pati amorphe. Sa fè fim nan mou ak fleksib. Zòn amorphe kawotchou yo kontwole kijan fim nan santi l nan tanperati chanm.

K: Èske ou ka melanje HDPE ak LDPE pou jwenn pwopriyete ant?
A: Wi, melanje yo se komen. Melanj HDPE / LDPE ka ajiste pou jwenn rèd mwayen, klè, ak pwopriyete baryè. Men, de plastik sa yo pa melanje parfe nan nivo molekilè. Se konsa, pwopriyete melanj la yo pa senpleman mwayèn nan de la. Kontwole ki jan melanj lan fòme pandan melanje ak pwosesis gen yon gwo efè sou rezilta final la.

K: Poukisa HDPE bezwen yon tanperati ki pi wo -sele pase LDPE?
A: Chalè sele travay pa fonn sifas fim nan pou li fusion ansanm. Pati kristal HDPE a fonn nan pi wo tanperati, alantou 125-135 degre. Pati kristal LDPE a fonn nan anviwon 100-115 degre. Se konsa, HDPE bezwen plis chalè pou fè yon sele. Sa afekte vitès liy anbalaj ak bon jan kalite sele sou fòm-ranpli-machin sele yo.

K: Ki jan pwa molekilè afekte pwosesis fim kònen pou tou de plastik?
A: Pi wo pwa molekilè ogmante fòs la fonn ak epesè pou tou de HDPE ak LDPE. Sa a jeneralman ede kenbe ti wonn nan pi estab. Men, li bezwen tou pi wo presyon extrusion ak tanperati. Rezin klas fim yo anjeneral fèt ak pwa molekilè ki balanse ki jan fasil yo trete ak pwopriyete yo mekanik ki nesesè nan fim final la. Klas fim HDPE yo gen tandans gen pi laj distribisyon pwa molekilè. Sa a ede repare fòs fonn natirèlman HDPE a.

K: Èske HDPE oswa LDPE pi fasil pou resikle?
A: Tou de ka resikle nan pwòp kouran yo. HDPE se kòd résine #2. LDPE se kòd résine #4. Yo pa konpatib nan menm kouran resiklaj la. Diferan pwen k ap fonn yo ak epesè fè melanje yo pandan resiklaj yon pwoblèm. Nan pratik, HDPE gen yon sistèm resiklaj ki pi devlope nan anpil mache. Sa a se paske nan gwo kantite resipyan HDPE difisil. Resiklaj fim LDPE ap grandi kòm plis pwogram resiklaj kòmanse aksepte fim fleksib.

Konklizyon

Diferans ki genyen ant HDPE ak LDPE se finalman yon istwa sou branch - ak ki jan yon karakteristik estriktirèl nan echèl nanomèt pwopagasyon atravè kristalinite, reoloji fonn, ak pwopriyete fim nan tout wout jiska karakteristik yo obsèvab, komèsyal nan pwodwi fini a.

Chenn lineyè HDPE yo pake nan estrikti dans, trè kristal ki bay rèd, fòs, ak pèfòmans baryè nan pri a nan klè optik ak fòs fonn pandan pwosesis. Achitekti branch LDPE a deranje procesna cristalline, pwodwi yon fim douser, pi klè, pi fasil trete ak pi ba pèfòmans baryè ak fòs mekanik.

Ni inivèsèl ni siperyè. Yo sèvi aplikasyon diferan paske achitekti molekilè yo adapte diferan kondisyon fonksyonèl. Konprann ke koneksyon - soti nan estrikti molekilè ak konpòtman tretman ak pèfòmans fim fini - se sa ki separe yon processeur ki rezoud pwoblèm sistematikman ak yon moun ki ajiste paramèt pa esè ak erè.