Folie LDPE charakteryzują się wyjątkową elastycznością, wytrzymałością i wysoką przeziernością. To sprawia, że są preferowanym wyborem do produkcji opakowań, folii stretch, folii tunelowych i wielu innych produktów. Zanim jednak będzie można wykonać opakowanie na bazie folii LDPE, trzeba wyprodukować samą folię. Jak przebiega ten proces?
Folia LDPE powstaje w ramach zaawansowanego procesu technologicznego, który wymaga precyzyjnej kontroli i specjalistycznej wiedzy. W poniższym artykule przyjrzymy się poszczególnym etapom produkcji folii LDPE – począwszy od surowców, przez proces polimeryzacji, aż po końcowe formowanie folii.
Surowce i przygotowanie
Produkcja folii LDPE rozpoczyna się od starannego doboru surowców i ich odpowiedniego przygotowania. Kluczowym surowcem w tym procesie jest etylen (gaz węglowodorowy powstający w procesach petrochemicznych). Wzbogacony różnymi dodatkami i stabilizatorami pozwala na uzyskanie produktu finalnego o pożądanych właściwościach.
Etylen (C2H4) jest gazem węglowodorowym. Powstaje głównie w procesach petrochemicznych, w których długie łańcuchy węglowodorowe są rozbijane na krótsze cząsteczki, w tym właśnie etylen. Etylen jest następnie oczyszczany i magazynowany w specjalnych zbiornikach do dalszego wykorzystania w procesie polimeryzacji.
Aby uzyskać folię LDPE o specyficznych właściwościach, do surowca bazowego dodawane są dodatki i stabilizatory, takie jak:
- stabilizatory UV,
- antyutleniacze,
- antystatyki,
- barwniki i pigmenty,
- modyfikatory właściwości mechanicznych.
Przygotowanie surowców do polimeryzacji
Przed rozpoczęciem procesu polimeryzacji, surowce muszą być odpowiednio przygotowane. Obejmuje to m.in. oczyszczanie etylenu, którego celem jest usunięcie wszelkich zanieczyszczeń, które mogłyby zakłócić proces polimeryzacji lub wpłynąć na jakość produktu końcowego. Proces oczyszczania może obejmować destylację oraz inne metody separacji chemicznej.
Następnie etylen jest mieszany z dodatkami i stabilizatorami. Mieszanie odbywa się w specjalnych mieszalnikach, które zapewniają równomierne rozprowadzenie wszystkich składników. Po zmieszaniu surowców, mieszanka jest wprowadzana do systemu reakcyjnego, gdzie będzie przeprowadzana polimeryzacja. Surowce muszą być utrzymywane w odpowiednich warunkach temperaturowych i ciśnieniowych, aby zapewnić efektywne przeprowadzenie reakcji.
Formowanie folii LDPE
Formowanie folii LDPE decyduje o ostatecznych właściwościach fizycznych i mechanicznych produktu. Folia może być formowana na kilka sposobów, z których najbardziej popularne to:
- wytłaczanie płaskie (cast),
- wytłaczanie rozdmuchowe (blown).
Wytłaczanie płaskie
Wytłaczanie płaskie polega na przepuszczaniu stopionego polimeru przez płaską szczelinę wytłaczarki, w efekcie czego uzyskujemy cienką, płaską folię. Proces ten obejmuje 4 etapy:
- podgrzewanie i topienie – granulki LDPE podgrzewa się w wytłaczarce, aż do uzyskania jednorodnego płynnego materiału,
- formowanie folii – stopiony polimer przepuszcza się przez matrycę, w ten sposób formując cienką, płaską warstwę folii,
- chłodzenie – uformowana folia jest chłodzona na walcach chłodzących, co pozwala na szybkie ustabilizowanie struktury polimeru,
- nawijanie – schłodzoną folię nawija się na rolki i w tej postaci trafia ona do sprzedaży.
Wytłaczanie rozdmuchowe
Wytłaczanie rozdmuchowe to metoda, w której stopiony polimer jest przepuszczany przez okrągłą szczelinę, a następnie formowany w cylindryczny rękaw za pomocą nadmuchu powietrza. Proces ten również możemy podzielić na 4 etapy:
- podgrzewanie i topienie – granulki LDPE podgrzewa się w wytłaczarce, aż do uzyskania jednorodnego stopu,
- formowanie rękawa – stopiony polimer przepuszcza się przez okrągłą matrycę, tworząc rękaw, do wnętrza którego wtłaczane jest powietrze, które rozdmuchuje folię do pożądanej grubości,
- chłodzenie – folię schładza się za pomocą pierścieni chłodzących powietrzem, co stabilizuje jej strukturę,
- spłaszczanie i nawijanie – po schłodzeniu cylindryczna folia jest spłaszczana za pomocą walców i nawijana na rolki.