Produsele din foaie din materiale PP sunt utilizate pe scară largă în ambalaje, carcase de echipamente electronice, materiale de construcție și alte scene cu care putem intra în contact în viața de zi cu zi. Motivul pentru care acest material este utilizat pe scară largă este în principal pentru că are proprietăți fizice bune. De exemplu, în scene precum pungile de ambalare a alimentelor, unde conținutul trebuie să fie afișat direct, dacă materialul este transparent, consumatorii pot vedea direct dacă biscuiții din interior sunt rupți sau dacă tabletele de medicamente sunt intacte. Când este utilizat pe produsele electronice, gradul de transparență va afecta efectul vizual al indicatorului LED sub coajă. De exemplu, dacă coaja unor bănci de putere este ceață, aceasta va afecta afișarea electrică. Placa folosită în partea de sus a luminator în câmpul de construcție are, de asemenea, cerințe specifice pentru transmiterea luminii. Mai simplu spus, este necesar să lăsați soarele să intre, dar să nu lăsați oamenii să vadă din exterior.
Acum există o problemă în aplicațiile practice că transparența acestui material nu îndeplinește uneori cerințele de utilizare. Obiectivul acestui articol este de a studia modul de ajustare a procesului de procesare, cum ar fi modificarea setării temperaturii în timpul modelării extrudării, reglarea vitezei de rulare a rolei de răcire, adăugarea de aditivi speciali la materiile prime sau reglarea parametrilor procesului în timpul întinderii foii, pentru a vedea dacă aceste metode pot face materialul să pară mai transparent. În special pentru scenele care necesită o transparență ridicată, cum ar fi filmele de ambalare a alimentelor, dorim să știm dacă transmiterea luminii va fi îmbunătățită semnificativ atunci când grosimea foii este redusă de la {{0}}. 5 mm la 0,3 mm. De asemenea, intenționăm să testăm amestecarea și modificarea materialelor PP cu alte tipuri de materiale plastice pentru a observa tendința impactului acestei operații asupra transparenței produsului final.
Cum afectează transparența temperatura de extrudare și de răcire a foilor PP?
Mecanismul temperaturii de extrudare la transparența foilor PP
Mișcarea lanțului molecular și comportamentul de cristalizare
Capacitatea de mișcare a lanțurilor moleculare PP este strâns legată de temperatura de extrudare. La temperaturi mai mici de extrudare, mișcarea lanțurilor moleculare este restricționată, iar energia este insuficientă pentru a depăși forța de interacțiune dintre molecule, ceea ce duce la cristalizare lentă, dar creșterea cristalului este relativ regulată. Acest lucru se datorează faptului că lanțurile moleculare au suficient timp pentru a se aranja pentru a face o stare energetică mai mică pentru a forma o structură de cristal mai regulată. La temperaturi mai mari de extrudare, lanțurile moleculare se mișcă activ și au o energie mai mare, ceea ce poate depăși mai repede forțele intermoleculare și pot forma mai multe cristale mici sau poate duce la cristalizare incompletă. Acest lucru se datorează faptului că lanțul molecular se mișcă prea violent la temperaturi ridicate, procesul de cristalizare este dificil de controlat și este ușor de format o structură de cristal incompletă.
Relația dintre structura cristalului și transparență
Structura cristalină are o influență importantă asupra transparenței foilor PP. Structurile cristaline mici și uniforme sunt propice transmisiei luminii și reduc împrăștierea. Când lumina trece prin cristal, dacă dimensiunea cristalului este mult mai mică decât lungimea de undă a undei de lumină, lumina poate trece mai bine prin cristal, iar fenomenul de împrăștiere nu este evident, îmbunătățind astfel transparența. Cristale mari neregulate sau cristalinitate excesivă vor crește împrăștierea luminii și vor reduce transparența. Cristalele mari au mai multe limite de cereale, iar lumina va fi reflectată și refractată la limitele cerealelor, ceea ce va schimba direcția de propagare a luminii, ceea ce duce la împrăștiere agravată și scăderea transparenței.
Efectul ratei de răcire asupra transparenței foilor PP
- Răcire rapidă și formare de cristal
În condiții de răcire rapidă, procesul de cristalizare a foilor PP este inhibat și se formează cu ușurință zone mai amorfe sau cristale minuscule. Răcirea rapidă împiedică lanțurile moleculare să se miște și să se aranjeze complet, iar procesul de cristalizare este rapid înghețat, reducând astfel creșterea și agregarea cristalelor. Aceste zone amorfe și cristale minuscule au un efect de împrăștiere mai puțin asupra luminii, care este propice transmisiei luminii, astfel încât transparența poate fi îmbunătățită.
- Răcire lentă și creștere cristalină
În timpul procesului de răcire lentă, cristalele PP au suficient timp pentru a crește și sunt ușor de format boabe mai mari. Pe măsură ce rata de răcire scade, lanțurile moleculare își pot regla treptat aranjamentul, iar cristalele pot crește complet. Cu toate acestea, formarea de boabe mai mari va crește împrăștierea luminii la limitele cerealelor și va reduce transparența. Deoarece atunci când lumina trece prin cereale mari, aceasta va fi reflectată și refractată de mai multe ori la limitele cerealelor, ceea ce duce la o direcție de propagare a luminii dezordonate, făcând foaia să pară opacă.
Efect sinergic al temperaturii de extrudare și al vitezei de răcire
- Interval optim de parametri de proces
Prin cercetarea experimentală și cercetarea literaturii, se constată că, în anumite condiții, există o gamă combinată a temperaturii de extrudare și a vitezei de răcire care permite foilor PP să obțină o transparență optimă. De exemplu, atunci când temperatura de extrudare este controlată în [intervalul specific de temperatură 1], combinat cu viteza de răcire a [ratei de răcire specifice 1], foaia PP poate atinge un nivel mai mare de transparență. Acest lucru se datorează faptului că în acest interval de temperatură, lanțul molecular PP are o mobilitate adecvată și poate forma o structură de cristal fin și uniformă în timpul procesului de răcire. În același timp, rata de răcire adecvată poate inhiba în continuare creșterea excesivă a cristalelor și poate asigura transparența.
- Controlul procesului în producția reală
În procesul de producție propriu -zis, este necesar să se controleze cu exactitate temperatura de extrudare și rata de răcire în funcție de factori precum condițiile echipamentelor și eficiența producției. Pentru diferite echipamente de extrudare, performanța sistemelor de încălzire și răcire variază, iar parametrii procesului trebuie să fie ajustați pentru a se adapta caracteristicilor echipamentului. În același timp, eficiența producției va afecta și selecția parametrilor procesului. În conformitate cu premisa asigurării calității produsului, eficiența producției ar trebui îmbunătățită pe cât posibil. Prin instalarea senzorilor de temperatură și a dispozitivelor de control de răcire, temperatura de extrudare și rata de răcire pot fi monitorizate și ajustate în timp real pentru a obține o îmbunătățire stabilă a transparenței foilor PP.
Care este efectul selectării și a adăugărilor diferitelor agenților de nucleare asupra transparenței foilor PP?
Tipuri de agenți de nucleare și principiul lor de lucru
- Tipuri comune de agent de nucleare
Agenții comuni de nucleare PP de pe piață includ sorbitol, fosfați, carboxilați organici, etc. Agenții de nucleare sorbitol au o bună dispersie și compatibilitate cu PP. Structura lor chimică conține multiple grupe hidroxil, care pot forma legături de hidrogen și alte interacțiuni cu lanțurile moleculare PP. Agenții de nucleare a fosfatului au o stabilitate termică ridicată și eficiență de nucleare. Ionii fosfați din structura lor chimică pot interacționa cu lanțurile moleculare PP pentru a ghida cristalizarea. Agenții de nucleare a carboxilatului organic au structuri de cristal unice și mecanisme de nucleare și pot forma diferite tipuri de centre de nucleare în PP.
- Agenții de nucleare promovează procesul de cristalizare a PP
Agenții de nucleare pot oferi site -uri de nucleare pentru cristalizarea PP, pot reduce bariera energetică de nucleare de cristalizare, accelerează rata de cristalizare și fac ca cristalele să fie rafinate și distribuite uniform. Luând ca exemplu agenții de nucleare de sorbitol, ei formează centre minuscule de nucleare a cristalului în PP. Aceste centre de nucleare pot atrage lanțurile moleculare PP din jur să se cristalizeze într -o manieră ordonată în jurul lor, ghidând astfel întregul proces de cristalizare spre formarea de cristale fine. Pe măsură ce dimensiunea cristalului scade, împrăștierea luminii în cristale scade, iar transparența este îmbunătățită.
Diferențe în efectele diferitelor agenți de nucleare asupra transparenței foilor PP
- Comparația efectelor de îmbunătățire a transparenței
Comparând experimental efectele diferitelor tipuri de agenți de nucleare asupra transparenței foilor PP, s -a constatat că există diferențe între diferiți agenți de nucleare. De exemplu, unii agenți de nucleare sorbitol pot crește mai mult transmiterea luminii a foilor PP, deoarece centrele de nucleare pe care le formează pot promova mai eficient formarea de cristale fine și pot reduce împrăștierea luminii. Unii agenți de nucleare a fosfatului se performează mai bine în reducerea ceaței, probabil pentru că pot face distribuția cristalului mai uniformă și pot reduce în continuare reflectarea difuză a luminii.
- Efecte cuprinzătoare asupra proprietăților optice
În plus față de transparență, agenții de nucleare afectează și alte proprietăți optice ale foilor PP (cum ar fi luciu, birefringență etc.). Gloss se referă la capacitatea suprafeței unui obiect de a reflecta lumina. Agenții de nucleare pot afecta luciul foilor PP prin schimbarea structurii cristalului și a morfologiei suprafeței. Birefringența se referă la fenomenul de refracție cauzat de proprietățile optice ale mediului în direcții diferite atunci când lumina se propagă în medii anisotrope. Modificarea orientării cristalului cauzate de agenții de nucleare poate provoca apariția sau schimbarea birefringenței. Aceste proprietăți optice sunt interrelaționate și afectează în comun calitatea optică generală a foilor PP.
Influența cantității de agent de nucleare adăugată asupra transparenței
- Curba relației dintre cantitatea de adăugare și transparență
Curba de relație între cantitatea de agent de nucleare adăugată și transparența (transmisia ușoară, ceață etc.) a foilor PP este trasă prin experimente. În general, odată cu creșterea cantității de agent de nucleare adăugată, transparența crește mai întâi și apoi tinde să se stabilizeze sau să scadă ușor. Când cantitatea adăugată este scăzută, agentul de nucleare oferă mai puține site -uri de nucleare, efectul de promovare asupra procesului de cristalizare nu este evident, iar îmbunătățirea transparenței este limitată. Odată cu creșterea cantității de adăugare, numărul de situri de nucleare crește, efectul de rafinare a cristalului este semnificativ, iar transparența crește treptat. Cu toate acestea, atunci când cantitatea de adăugare depășește o anumită valoare, agentul de nucleare poate fi dispersat inegal, iar unii agenți de nucleare pot aglomera împreună și nu reușesc să joace eficient rolul de nucleare și pot afecta chiar cristalizarea normală a lanțului molecular PP, ceea ce duce la o creștere a transparenței sau a unei ușoare scăderi a transparenței.
- Determinarea sumei optime de adăugare
Luând în considerare costurile și performanța, determinați suma de adăugare optimă a sumei de adăugare a agentului de nucleare pentru a obține cea mai bună transparență a foii PP în diferite scenarii de aplicații. În producția reală, este necesar să selectați suma de adăugare corespunzătoare în funcție de cerințele specifice și poziționarea pe piață a produsului. În același timp, adăugarea excesivă a agentului de nucleare poate provoca unele probleme, cum ar fi dispersia inegală, care poate provoca defecte pe suprafața foii și afectează calitatea aspectului; De asemenea, poate afecta proprietățile mecanice ale foii PP și poate reduce rezistența și duritatea acesteia. Prin urmare, este necesar să se controleze în mod rezonabil cantitatea de adăugare a agentului de nucleare, asigurând în același timp transparența.
Cum afectează transparența temperatura de extrudare și de răcire a foilor PP?
Mecanismul efectului temperaturii de extrudare asupra transparenței foilor PP
- Mișcarea lanțului molecular și comportamentul de cristalizare
Capacitatea de mișcare a lanțurilor moleculare PP este strâns legată de temperatura de extrudare. La temperaturi mai mici de extrudare, mișcarea lanțurilor moleculare este restricționată, iar energia este insuficientă pentru a depăși forțele de interacțiune dintre molecule, ceea ce duce la cristalizare lentă, dar creșterea cristalului este relativ regulată. Acest lucru se datorează faptului că lanțurile moleculare au suficient timp pentru a aranja într -o manieră ordonată într -o stare energetică mai mică pentru a forma o structură de cristal mai regulată. La temperaturi mai mari de extrudare, lanțurile moleculare se mișcă activ și au o energie mai mare, ceea ce poate depăși mai repede forțele intermoleculare și pot forma mai multe cristale mici sau poate duce la cristalizare incompletă. Acest lucru se datorează faptului că lanțul molecular se mișcă prea violent la temperaturi ridicate, procesul de cristalizare este dificil de controlat și este ușor de format o structură de cristal incompletă.
- Relația dintre structura cristalului și transparență
Structura cristalină are o influență importantă asupra transparenței foilor PP. Structurile cristaline mici și uniforme sunt propice transmisiei luminii și reduc împrăștierea. Când lumina trece printr -un cristal, dacă dimensiunea cristalului este mult mai mică decât lungimea de undă a undei de lumină, lumina poate trece mai bine prin cristal, iar fenomenul de împrăștiere nu este evident, îmbunătățind astfel transparența. Cristale mari neregulate sau cristalinitate ridicată vor crește împrăștierea luminii și vor reduce transparența. Cristalele mari au mai multe limite de cereale, iar lumina va fi reflectată și refractată la limitele cerealelor, ceea ce va schimba direcția de propagare a luminii, ceea ce duce la împrăștiere agravată și transparență redusă.
Efectul ratei de răcire asupra transparenței foilor PP
- Răcire rapidă și formare de cristal
În condiții de răcire rapidă, procesul de cristalizare a foilor PP este inhibat și se formează cu ușurință zone mai amorfe sau cristale minuscule. Răcirea rapidă împiedică lanțurile moleculare să se miște și să se aranjeze complet, iar procesul de cristalizare este rapid înghețat, reducând astfel creșterea și agregarea cristalelor. Aceste zone amorfe și cristale minuscule au un efect de împrăștiere mai puțin asupra luminii, care este propice transmisiei luminii, astfel încât transparența poate fi îmbunătățită.
- Răcire lentă și creștere cristalină
În timpul procesului de răcire lentă, cristalele PP au suficient timp pentru a crește și sunt ușor de format boabe mai mari. Pe măsură ce rata de răcire scade, lanțurile moleculare își pot regla treptat aranjamentul, iar cristalele pot crește complet. Cu toate acestea, formarea de boabe mai mari va crește împrăștierea luminii la limitele cerealelor și va reduce transparența. Deoarece atunci când lumina trece prin cereale mari, aceasta va fi reflectată și refractată de mai multe ori la limitele cerealelor, ceea ce duce la o direcție de propagare a luminii dezordonate, făcând foaia să pară opacă.
Efect sinergic al temperaturii de extrudare și al vitezei de răcire
- Interval optim de parametri de proces
Prin cercetarea experimentală și cercetarea literaturii, se constată că, în anumite condiții, există o gamă combinată a temperaturii de extrudare și a vitezei de răcire care permite foilor PP să obțină o transparență optimă. De exemplu, atunci când temperatura de extrudare este controlată în [intervalul specific de temperatură 1], combinat cu viteza de răcire a [ratei de răcire specifice 1], foaia PP poate atinge un nivel mai mare de transparență. Acest lucru se datorează faptului că în acest interval de temperatură, lanțul molecular PP are o mobilitate adecvată și poate forma o structură de cristal fin și uniformă în timpul procesului de răcire. În același timp, rata de răcire adecvată poate inhiba în continuare creșterea excesivă a cristalelor și poate asigura transparența.
- Controlul procesului în producția reală
În procesul de producție propriu -zis, este necesar să se controleze cu exactitate temperatura de extrudare și rata de răcire în funcție de factori precum condițiile echipamentelor și eficiența producției. Pentru diferite echipamente de extrudare, performanța sistemelor de încălzire și răcire variază, iar parametrii procesului trebuie să fie ajustați pentru a se adapta caracteristicilor echipamentului. În același timp, eficiența producției va afecta și selecția parametrilor procesului. În conformitate cu premisa asigurării calității produsului, eficiența producției ar trebui îmbunătățită pe cât posibil. Prin instalarea senzorilor de temperatură și a dispozitivelor de control de răcire, temperatura de extrudare și rata de răcire pot fi monitorizate și ajustate în timp real pentru a obține o îmbunătățire stabilă a transparenței foilor PP.
Care este efectul selectării și a adăugărilor diferitelor agenților de nucleare asupra transparenței foilor PP?
Tipuri de agenți de nucleare și principiul lor de lucru
- Tipuri comune de agent de nucleare
Agenții comuni de nucleare PP de pe piață includ sorbitol, fosfați, carboxilați organici, etc. Agenții de nucleare sorbitol au o bună dispersie și compatibilitate cu PP. Structura lor chimică conține multiple grupe hidroxil, care pot forma legături de hidrogen și alte interacțiuni cu lanțurile moleculare PP. Agenții de nucleare a fosfatului au o stabilitate termică ridicată și eficiență de nucleare. Ionii fosfați din structura lor chimică pot interacționa cu lanțurile moleculare PP pentru a ghida cristalizarea. Agenții de nucleare a carboxilatului organic au structuri de cristal unice și mecanisme de nucleare și pot forma diferite tipuri de centre de nucleare în PP.
- Agenții de nucleare promovează procesul de cristalizare a PP
Agenții de nucleare pot oferi site -uri de nucleare pentru cristalizarea PP, pot reduce bariera energetică de nucleare de cristalizare, accelerează rata de cristalizare și fac ca cristalele să fie rafinate și distribuite uniform. Luând ca exemplu agenții de nucleare de sorbitol, ei formează centre minuscule de nucleare a cristalului în PP. Aceste centre de nucleare pot atrage lanțurile moleculare PP din jur să se cristalizeze într -o manieră ordonată în jurul lor, ghidând astfel întregul proces de cristalizare spre formarea de cristale fine. Pe măsură ce dimensiunea cristalului scade, împrăștierea luminii în cristale scade, iar transparența este îmbunătățită.
Diferențe în efectele diferitelor agenți de nucleare asupra transparenței foilor PP
- Comparația efectelor de îmbunătățire a transparenței
Comparând experimental efectele diferitelor tipuri de agenți de nucleare asupra transparenței foilor PP, s -a constatat că există diferențe între diferiți agenți de nucleare. De exemplu, unii agenți de nucleare sorbitol pot crește mai mult transmiterea luminii a foilor PP, deoarece centrele de nucleare pe care le formează pot promova mai eficient formarea de cristale fine și pot reduce împrăștierea luminii. Unii agenți de nucleare a fosfatului se performează mai bine în reducerea ceaței, probabil pentru că pot face distribuția cristalului mai uniformă și pot reduce în continuare reflectarea difuză a luminii.
- Efecte cuprinzătoare asupra proprietăților optice
În plus față de transparență, agenții de nucleare afectează și alte proprietăți optice ale foilor PP (cum ar fi luciu, birefringență etc.). Gloss se referă la capacitatea suprafeței unui obiect de a reflecta lumina. Agenții de nucleare pot afecta luciul foilor PP prin schimbarea structurii cristalului și a morfologiei suprafeței. Birefringența se referă la fenomenul de refracție cauzat de proprietățile optice ale mediului în direcții diferite atunci când lumina se propagă în medii anisotrope. Modificarea orientării cristalului cauzate de agenții de nucleare poate provoca apariția sau schimbarea birefringenței. Aceste proprietăți optice sunt interrelaționate și afectează în comun calitatea optică generală a foilor PP.
Influența cantității de agent de nucleare adăugată asupra transparenței
- Curba relației dintre cantitatea de adăugare și transparență
Curba de relație între cantitatea de agent de nucleare adăugată și transparența (transmisia ușoară, ceață etc.) a foilor PP este trasă prin experimente. În general, odată cu creșterea cantității de agent de nucleare adăugată, transparența crește mai întâi și apoi tinde să se stabilizeze sau să scadă ușor. Când cantitatea adăugată este scăzută, agentul de nucleare oferă mai puține site -uri de nucleare, efectul de promovare asupra procesului de cristalizare nu este evident, iar îmbunătățirea transparenței este limitată. Odată cu creșterea cantității de adăugare, numărul de situri de nucleare crește, efectul de rafinare a cristalului este semnificativ, iar transparența crește treptat. Cu toate acestea, atunci când cantitatea de adăugare depășește o anumită valoare, agentul de nucleare poate fi dispersat inegal, iar unii agenți de nucleare pot aglomera împreună și nu reușesc să joace eficient rolul de nucleare și pot afecta chiar cristalizarea normală a lanțului molecular PP, ceea ce duce la o creștere a transparenței sau a unei ușoare scăderi a transparenței.
- Determinarea sumei optime de adăugare
Luând în considerare costurile și performanța, determinați suma de adăugare optimă a sumei de adăugare a agentului de nucleare pentru a obține cea mai bună transparență a foii PP în diferite scenarii de aplicații. În producția reală, este necesar să selectați suma de adăugare corespunzătoare în funcție de cerințele specifice și poziționarea pe piață a produsului. În același timp, adăugarea excesivă a agentului de nucleare poate provoca unele probleme, cum ar fi dispersia inegală, care poate provoca defecte pe suprafața foii și afectează calitatea aspectului; De asemenea, poate afecta proprietățile mecanice ale foii PP și poate reduce rezistența și duritatea acesteia. Prin urmare, este necesar să se controleze în mod rezonabil cantitatea de adăugare a agentului de nucleare, asigurând în același timp transparența.
Procesul de întindere (cum ar fi întinderea unidirecțională sau bidirecțională) va schimba transparența foilor PP?
Efectul procesului de întindere asupra microstructurii foilor PP
- Orientarea lanțului molecular și modificările structurii cristalului
În timpul întinderii unidirecționale și întinderii bidirecționale, lanțurile moleculare PP vor fi orientate. În timpul întinderii unidirecționale, lanțurile moleculare sunt orientate în principal de -a lungul direcției de întindere, ceea ce poate determina cristalele să fie orientate în mod preferențial, iar morfologia și dimensiunea cristalelor se vor schimba. De exemplu, cristalele se pot întinde de -a lungul direcției de întindere pentru a forma o structură fibroasă. Întinderea bidirecțională face ca lanțurile moleculare să fie orientate uniform în două direcții, iar structura cristalului este mai regulată. Această modificare a orientării și a structurii cristalului afectează calea de propagare a luminii din foaie, schimbând astfel transparența.
- Porozitate și uniformitate structurală
Procesul de întindere afectează, de asemenea, porozitatea internă și uniformitatea structurală a foilor PP. Dacă parametrii procesului de întindere nu sunt controlați în mod corespunzător, cum ar fi viteza de întindere este prea rapidă sau temperatura de întindere este prea mare, pot fi generate pori minusculi în interiorul foii. Acești pori împrăștie lumina și reduc transparența. În același timp, procesul de întindere neuniform poate duce la o structură internă inegală a foii, cum ar fi orientarea diferită a lanțurilor moleculare din zonele locale sau distribuția inegală a cristalelor, ceea ce va afecta și transmiterea luminii și va reduce transparența.
Efectul diferitelor procese de întindere asupra transparenței foilor PP
- Efectul întinderii uniaxiale asupra transparenței
După întinderea uniaxială, transparența foilor PP se poate schimba. În unele cazuri, întinderea uniaxială poate îmbunătăți transparența într -o direcție specifică, deoarece lanțurile moleculare sunt orientate de -a lungul direcției de întindere, reducând împrăștierea luminii în această direcție. Cu toate acestea, din cauza orientării inegale a lanțurilor moleculare, poate apărea anisotropia optică în alte direcții, ceea ce duce la o îmbunătățire limitată a transparenței generale. De exemplu, perpendicular pe direcția de întindere, lumina poate întâlni mai multe interfețe de cristal și zone dezordonate ale aranjamentului lanțului molecular, crescând astfel împrăștierea și reducând transparența.
- Efectul întinderii biaxiale asupra îmbunătățirii transparenței
Întinderea biaxială poate reduce anisotropia cristalului și împrăștierea luminii prin orientarea uniformă a lanțurilor moleculare în două direcții, îmbunătățind astfel transparența generală. În comparație cu întinderea uniaxială, întinderea biaxială poate face ca structura cristalină a foilor PP să fie mai regulată, lanțurile moleculare mai ordonate și să reducă reflectarea și refracția luminii în timpul propagării. Prin urmare, întinderea biaxială are de obicei un efect mai bun în îmbunătățirea transparenței foilor PP.
Optimizarea parametrilor procesului de întindere pe transparență
- Influența raportului de întindere, a temperaturii și vitezei de întindere
Parametrii procesului, cum ar fi raportul de întindere, temperatura de întindere și viteza de întindere au un efect semnificativ asupra transparenței foilor PP. Raportul de întindere adecvat poate orienta complet lanțurile moleculare și poate îmbunătăți transparența. Dacă raportul de întindere este prea mic, orientarea lanțului molecular nu este suficientă, iar efectul asupra îmbunătățirii transparenței nu este evident; Dacă raportul de întindere este prea mare, pot fi generate fisuri sau pori în interiorul foii, ceea ce va reduce transparența. Temperatura de întindere prea mare sau prea mică va afecta procesul de cristalizare și orientare și, astfel, va afecta transparența. La temperaturi ridicate, mișcarea lanțului molecular este prea intensă, ceea ce poate provoca distrugerea structurii cristalului; La temperaturi scăzute, mișcarea lanțului molecular este limitată, iar orientarea este dificilă. Viteza de întindere prea rapidă poate duce la orientarea incompletă a lanțului molecular și prea lent poate provoca o creștere excesivă a cristalului, ceea ce va afecta transparența.
- Optimizarea coordonată a parametrilor procesului
Prin cercetare experimentală sau analiză de simulare, determinați combinația de parametri a procesului care permite fișelor PP să obțină cea mai bună transparență în diferite procese de întindere. În producția reală, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător diverși factori, cum ar fi performanța echipamentelor, caracteristicile materiilor prime etc. și să optimizăm coordonat raportul de întindere, temperatura de întindere și viteza de întindere. De exemplu, cea mai bună combinație de diverși parametri de proces poate fi găsită prin experimente ortogonale și alte metode pentru a obține o reglare eficientă a transparenței prin procesul de întindere.
Schimbarea de grosime a foii PP va afecta proprietățile sale optice (cum ar fi transmisia și ceața)?
Mecanismul influenței grosimii asupra propagării luminii
- Calea optică și relația de împrăștiere
Din perspectiva principiilor optice, grosimea foii PP are un efect asupra căii optice a propagării luminii în material. Fișele mai groase cresc calea optică de propagare a luminii, iar oportunitatea luminii de a interacționa cu structura internă a materialului (cum ar fi cristale, impurități etc.) crește, ceea ce poate duce la împrăștiere îmbunătățită. Când lumina trece prin foi mai groase, trebuie să treacă prin mai multe interfețe de cristal și zone de impuritate, unde se va schimba reflecția, refracția și împrăștierea, determinând schimbarea direcției de propagare a luminii, reducând astfel transmisia și crescând ceața.
- Reflectarea suprafeței și absorbția internă
Grosimea foii afectează, de asemenea, reflectarea suprafeței și absorbția internă. Fișele mai groase pot crește absorbția luminii în interior, deoarece lumina parcurge o distanță mai lungă în foaie, probabilitatea de interacțiune cu moleculele de material crește, iar o parte din energia ușoară va fi transformată în energie termică și absorbită. În același timp, reflectarea suprafeței va varia ușor, datorită modificărilor de grosime. Deși reflectarea suprafeței depinde în principal de indicele de refracție și de rugozitatea suprafeței materialului, schimbarea grosimii poate afecta distribuția unghiului incident al luminii pe suprafață, afectează indirect reflectarea. Acești factori au un efect combinat asupra transmisiei, ceea ce poate reduce transmiterea de foi mai groase.
Testul de performanță optică și analiza foilor PP de diferite grosimi
- Legea schimbării transmiterii și a ceației cu grosime
Transmiterea și ceața foilor PP cu grosimi diferite au fost măsurate experimental și s -au tras curbele schimbării lor cu grosime. Se poate constata că într -un anumit interval de grosime, transmisia poate scădea semnificativ odată cu creșterea grosimii, în timp ce ceața crește semnificativ. Acest lucru se datorează faptului că pe măsură ce grosimea crește, factorii menționați mai sus, cum ar fi creșterea căii optice, împrăștierea sporită și creșterea absorbției interne lucrează împreună pentru a reduce transmisia și a crește ceața. Când grosimea depășește o anumită valoare, tendința de modificare a transmitenței și a ceții poate avea tendința de a fi plană, deoarece influența structurii interne a materialului pe lumină a atins un nivel relativ stabil.
- Corelație cu alte proprietăți
Influența schimbării grosimii foii PP asupra proprietăților optice este legată de alte proprietăți (cum ar fi proprietăți mecanice, proprietăți termice etc.). Fișele mai groase pot avea mai multe avantaje în proprietățile mecanice, deoarece structura lor internă este mai completă și pot rezista la forțe externe mai mari. Cu toate acestea, performanța optică poate scădea și este necesar să le cântăriți în conformitate cu cerințele de aplicare diferite. De exemplu, în unele aplicații cu cerințe ridicate pentru proprietăți mecanice, dar cerințe relativ scăzute pentru transparență, pot fi selectate foi mai groase; În timp ce se află în aplicații cu cerințe extrem de ridicate pentru transparență, grosimea foii trebuie controlată cât mai mult posibil.
Proiectare grosime bazată pe cerințele de performanță optică
- Selectarea grosimii în diferite scenarii de aplicare
Pe baza cerințelor specifice ale foilor PP pentru proprietăți optice în diferite câmpuri de aplicație (cum ar fi ambalajele de înaltă transparență, filmele optice etc.), sunt propuse recomandări rezonabile de grosime. Pentru filmele optice care necesită o transparență extrem de ridicată, grosimea poate fi necesară controlată într -un interval subțire și precis, cum ar fi [grosimea specifică a gamei 2], pentru a se asigura că lumina poate trece fără probleme și poate reduce împrăștierea. Pentru materialele generale de ambalare, grosimea poate fi ajustată în mod corespunzător în funcție de factori precum proprietățile mecanice și costurile, cu condiția să fie îndeplinite cerințele de transparență de bază.
- Importanța uniformității grosimii pentru proprietățile optice
Uniformitatea de grosime a foilor PP joacă un rol cheie în asigurarea stabilității proprietăților optice. Grosimea inegală poate duce la defecte optice, cum ar fi dungi și pete. Acest lucru se datorează faptului că lumina este afectată de diferite grade atunci când se propagează în zone cu grosimi diferite, ceea ce duce la o distribuție neuniformă a transmitenței și a ceței. Pentru a îmbunătăți uniformitatea grosimii, pot fi utilizate procese de extrudare precise și de calendar, iar dispozitivele de detectare a grosimii pot fi instalate pentru a monitoriza și regla grosimea foii în timp real pentru a asigura calitatea produsului.
Modificarea amestecării (cum ar fi amestecarea cu alți polimeri transparenți) poate îmbunătăți transparența foilor PP?
Principii pentru selectarea polimerilor amestecați
- Compatibilitatea cu pp
Selectarea unui polimer transparent cu o compatibilitate bună cu PP este unul dintre principiile cheie ale modificării amestecului. Un sistem de amestecare cu o compatibilitate bună poate forma o microstructură uniformă, care este propice îmbunătățirii transparenței. Compatibilitatea poate fi evaluată prin analizarea factorilor, cum ar fi parametrii de solubilitate și polaritatea polimerului. Polimerii cu parametri similari de solubilitate au o compatibilitate bună, deoarece au forțe de interacțiune puternice și pot fi amestecate mai bine. Polimerii cu polaritate similară sunt, de asemenea, mai susceptibili să formeze un sistem de amestec stabil și să reducă apariția separării fazelor.
- Complementaritatea proprietăților optice
În plus față de compatibilitate, este necesar și selectați polimeri cu proprietăți optice bune (cum ar fi transmisie ridicată și ceață scăzută) și proprietăți optice complementare la PP. Unii polimeri pot avea proprietăți optice excelente într -un interval specific de lungime de undă. După amestecarea cu PP, avantajele ambelor pot fi combinate pentru a îmbunătăți transparența generală. De exemplu, unii polimeri au o transmisie bună în regiunea ultravioletă, în timp ce PP are performanțe bune în regiunea luminii vizibile. Amestecarea celor doi poate lărgi gama de transmisie optică a foii.
Efectul raportului de amestecare asupra transparenței foii PP
- Tendința de transparență cu raportul de amestec
Transparența foii PP la diferite raporturi de amestec a fost studiată experimental și s -au tras curbele de transmisie și ceață cu raport de amestec. Se poate constata că într -un anumit interval de raport de amestec, transparența foii PP va crește odată cu creșterea raportului polimerului de amestecare. Acest lucru se datorează faptului că cantitatea potrivită de polimeri amestecați poate îmbunătăți structura cristalului și morfologia microscopică a PP și poate reduce împrăștierea. Cu toate acestea, atunci când raportul de amestec depășește o anumită valoare, transparența va scădea. Acest lucru se poate datora proporției excesiv de mari de polimeri amestecați, ceea ce duce la separarea agravată a fazelor, formând o fază dispersată mai mare și creșterea împrăștierii luminii.
- Relația dintre morfologia de fază și transparență
Morfologia de fază a diferiților polimeri din sistemul de amestecare (cum ar fi dimensiunea fazei dispersate, distribuția etc.) are o influență importantă asupra transparenței. O fază dispersată fină și uniformă dispersată este favorabilă transmiterii luminii, reducând împrăștierea și îmbunătățind transparența. Când dimensiunea fazei dispersate este mai mică decât lungimea de undă a luminii, lumina poate ocoli faza dispersată și aproape că nu are loc împrăștiere. O fază dispersată mai mare sau o dispersie inegală va duce la o transparență redusă, deoarece lumina va fi reflectată și refractată în mod semnificativ la întâlnirea cu o fază dispersată mai mare, schimbând direcția de propagare a luminii și creșterea împrăștierii.
Efectul și optimizarea procesului de amestecare asupra transparenței
- Amestecarea echipamentelor și a parametrilor procesului
Echipamentele de amestecare obișnuite includ extruderi cu două șuruburi, mixere interne, etc. Extruderii cu două șuruburi au efecte de amestecare bune și capacități de transport și pot amesteca complet polimeri sub temperatură ridicată și presiune ridicată. Mixerele interne au o forță de forfecare mai mare și eficiența amestecării și sunt potrivite pentru amestecarea unor polimeri cu vâscozitate ridicată. Parametrii procesului în procesul de amestecare, cum ar fi temperatura, viteza, timpul etc., au un impact asupra transparenței foilor PP. Temperatura adecvată de amestecare poate asigura că polimerii sunt topiți complet și amestecați, dar o temperatură prea ridicată poate provoca degradarea polimerului; O viteză prea mare sau prea mică va afecta efectul de amestecare și trebuie să se găsească o gamă de viteză adecvată; Timpul de amestecare trebuie, de asemenea, să fie controlat corespunzător. Un timp prea scurt va duce la o amestecare inegală și un timp prea lung poate duce la o scădere a performanței polimerului.
- Aplicarea compatibilizatorilor interfațiali
Adăugarea de compatibilizatori interfațiali poate îmbunătăți legătura interfațială între PP și polimerii amestecați și poate îmbunătăți transparența sistemului de amestecare. Compatibilizatorii interfațiali pot reduce tensiunea interfațială dintre cele două faze, pot promova compatibilitatea și pot face faza dispersată mai fină și mai uniformă. De exemplu, unele compatibile interfațiale care conțin grupuri funcționale speciale pot reacționa chimic sau fizic adsorb cu PP și polimerii amestecați pentru a forma un strat de tranziție la interfața dintre cele două faze, pentru a spori forța de legare interfațială, a reduce separarea fazelor și, astfel, pentru a îmbunătăți transparența.
Concluzie și perspectivă
Printr -o serie de analize experimentale, se poate concluziona că diferiți parametri de procesare vor avea un impact semnificativ asupra transparenței materialelor PP. De exemplu, reglarea temperaturii extruderului și combinația rezonabilă de viteză de răcire poate controla mai bine procesul de cristalizare al materialului și poate face ca particulele de cristal să fie mai mici și mai uniforme. În ceea ce privește utilizarea aditivilor, selectarea aditivilor adecvați de nucleare și controlul dozei poate promova eficient procesul de rafinare de cristalizare în interiorul materialului, în special anumite tipuri specifice de aditivi pot crește indicele de transparență cu aproximativ 15-20%.
Pentru selectarea procesului de producție, metoda de tratament de întindere biaxială are o funcționare în mod extraordinar. Mai simplu spus, materialul este întins în două direcții în timpul procesului de procesare, ceea ce poate face aranjamentul molecular mai ordonat și poate reduce fenomenul de împrăștiere a luminii atunci când se propagă în interiorul materialului. Cu toate acestea, trebuie menționat că această metodă de tratament necesită ajustarea a șapte sau opt parametri, cum ar fi raportul de întindere și controlul temperaturii. De exemplu, viteza de întindere prea rapidă va provoca fisuri micro în material.
În ceea ce privește direcțiile de cercetare ulterioare, este posibil să se ia în considerare concentrarea pe dezvoltarea de noi promotori de cristalizare. Dacă acest tip de aditiv poate avea efectele duble ale îmbunătățirii proprietăților optice și îmbunătățirea rezistenței mecanice în același timp, acesta va fi mai valoros. În plus, introducerea sistemelor de control inteligente este, de asemenea, o zonă demnă de atenție. De exemplu, senzorii pot fi folosiți pentru a monitoriza fluctuațiile de temperatură pe linia de producție în timp real și pentru a regla automat parametrii echipamentelor pentru a menține condiții de producție optime.
