Pourquoi une rupture par fusion se produit-elle lors de l'extrusion de films PE ?

La rupture à chaud est l'un des défauts de surface les plus courants dans l'extrusion de films de polyéthylène (PE), en particulier dans le traitement à grande vitesse du LLDPE, du HDPE et du mLLDPE.

Il apparaît généralement sous la forme suivante :

• Texture de surface en peau de requin

• Aspect du film rugueux ou irrégulier

• Instabilité d'écoulement à la sortie de la filière

• Perte de clarté optique

Cause première

La rupture de la masse fondue est causée par une instabilité d'écoulement interfaciale lorsque le polymère fondu traverse la filière sous une contrainte de cisaillement élevée.

Lorsque la contrainte de cisaillement dépasse un seuil critique :

• Le polymère fondu ne peut pas maintenir un écoulement régulier

• Un phénomène de stick-slip se produit à la paroi de la filière

• La couche superficielle se fracture périodiquement

Cela s'aggrave dans les situations suivantes :

• Extrusion à grande vitesse

• Espacement étroit des matrices

• Résines à haut poids moléculaire

• Grades de PE à base de métallocène

Pourquoi utilise-t-on les PPA fluoropolymères traditionnels ?

Depuis des décennies, les adjuvants de traitement des polymères (PPA) à base de fluoropolymères sont utilisés pour résoudre les problèmes de rupture à l'état fondu lors de l'extrusion de films PE.

Ils fonctionnent en :

• Migration vers la surface de la puce

• Formation d'un revêtement fluoré à faible énergie de surface

• Réduction du frottement de la filière de fusion

• Permettant le glissement du mur

Cela permet de stabiliser le flux de fusion et d'éliminer les défauts de type peau de requin.

Cependant, la pression réglementaire croissante exercée sur les substances apparentées aux PFAS modifie la façon dont les transformateurs abordent cette solution.

Pourquoi les fabricants recherchent-ils des solutions sans fluoropolymères ?

L’abandon progressif des PPA fluoropolymères est motivé par :

Pression réglementaire

• Propositions de restriction des PFAS dans le cadre du programme REACH de l'UE

• Exigences de déclaration des PFAS en vertu de la loi TSCA de l'EPA américaine

• Initiatives mondiales de surveillance des PFAS

Exigences des équipementiers et des marques

• Exigences en matière d'emballages sans PFAS

• Audits de conformité en matière de développement durable

• Objectifs d’économie circulaire

Problèmes techniques et opérationnels

• Contamination résiduelle par des fluoropolymères dans les flux de recyclage

• Risques liés à la qualification à l'exportation

• Incertitude de la chaîne d'approvisionnement

Par conséquent, les entreprises de traitement des données recherchent activement :

Comment éliminer la rupture à chaud sans fluoropolymères

Peut-on éliminer la rupture par fusion sans fluoropolymères ?

Oui.

La plupart des fabricants d'additifs pour polymères ont lancé des auxiliaires de traitement sans PFAS, offrant ainsi une solution alternative qui ne repose pas sur des revêtements de surface fluorés.

Au lieu de créer un film fluoropolymère permanent, ces systèmes fonctionnent grâce à un contrôle dynamique de la lubrification interfaciale.

Comment les auxiliaires de traitement sans PFAS éliminent la rupture à chaud

Les PPA sans PFAS (en particulier les systèmes à base de silicone) réduisent la rupture à chaud par un mécanisme différent :

1. Stabilisation du glissement interfacial

Ils modifient l'interaction entre le polymère fondu et la surface de la filière, réduisant ainsi l'instabilité de type « stick-slip ».

2. Réduction des fluctuations de contrainte de cisaillement

En lissant le comportement de l'écoulement au niveau moléculaire, ils minimisent les changements brusques de contrainte à la sortie de la filière.

3. Formation dynamique de la couche de lubrification

Une couche moléculaire autorégulatrice se forme à l'interface, stabilisant en permanence les conditions d'extrusion.

4. Amélioration de l'uniformité du flux de fusion

Le polymère fondu maintient un profil de vitesse plus constant à travers la filière.

SILIMER PPA sans PFAS pour l'élimination des fractures de fusion

SILIKE SILIMER, auxiliaires de traitement sans PFASsont spécialement conçues pour les systèmes d'extrusion de polyoléfines qui nécessitent une stabilité à haute vitesse et une qualité de surface élevée dans la production de films.

Ils sont développés comme alternatives aux fluoropolymères PPA pour :

• Extrusion de film LLDPE

• Traitement des films PEHD

• Lignes de production de films soufflés à grande vitesse en mLLDPE

Comment fonctionne la technologie SILIMER, un agent de traitement sans PFAS, alternative aux PPA fluoropolymères ?

Avantages en termes de performances des solutions alternatives sans PFAS et sans fluor de la série SILIKE SILIMER pour l'extrusion de films PE

Utilisés dans les systèmes de production de films PE, les adjuvants de traitement sans PFAS de la série SILIKE SILIMER peuvent aider :

♦ Éliminer les défauts de fusion et de peau de requin

♦ Améliorer la régularité de la surface et maintenir la clarté optique

♦ Réduire la pression d'extrusion

♦ Améliorer la stabilité du débit

♦ Réduire l'accumulation de déchets et les temps d'arrêt

♦ Maintenir des performances stables à des vitesses de ligne élevées

Dans quels domaines les PPA sans PFAS sont-ils les plus efficaces ?

Ils sont largement utilisés dans :

Extrusion de film soufflé

• Films en PEBDL et PEBDL
• Production de couches minces à grande vitesse
• Applications de films d'emballage

Extrusion de film coulé

• Films optiques et d'emballage
• Structures multicouches

Systèmes de films HDPE

• Films industriels
• Emballage renforcé de type FFS (Form-Fill-Seal).

Traitement des polyoléfines recyclées

• Stabilisation du comportement d'écoulement de la matière fondue incohérent

Comment optimiser l'élimination des fractures de fusion sans fluoropolymères

Pour obtenir les meilleurs résultats, les processeurs suivent généralement cette approche :

Étape 1 : Identifier les conditions de base

• Enregistrer la pression actuelle, le débit et le niveau de défaut

Étape 2 : Introduire un PPA sans PFAS

• Ajouter à la dose faible recommandée
• Assurer une dispersion adéquate dans le mélange-maître ou lors du mélange.

Étape 3 : Stabiliser le comportement interfacial

• Laisser le système atteindre un équilibre de lubrification stable

Étape 4 : Optimisation des paramètres de traitement

• Ajuster le profil de température
• Ajustez avec précision la vitesse du fil et la vitesse de la vis

Étape 5 : Valider la qualité du film

• Vérifier la régularité de la surface
• Surveiller la stabilité du voile et de la brillance
• Évaluer la stabilité à long terme

PPA sans PFAS versus PPA fluoropolymères dans le contrôle de la rupture à l'état fondu

Solutions pratiques pour un traitement stable et à grande vitesse des films de polyéthylène

Comparaison des données réelles : PPA sans fluor de la série SILIKE SILIMER vs. agent de traitement sans PFAS

Foire aux questions

Peut-on éliminer complètement la rupture par fusion sans utiliser de fluoropolymères ?

Oui. Les PPA sans PFAS de la série SILIKE SILIMER peuvent éliminer complètement la rupture à chaud dans la plupart des systèmes d'extrusion de films PE lorsqu'ils sont correctement optimisés.

Les PPA sans PFAS affectent-ils la clarté ou la brillance du film ?

Aucun impact négatif significatif aux doses recommandées.

Les solutions sans fluor conviennent-elles à l'extrusion à grande vitesse ?

Oui. Les adjuvants de traitement polymères sans PFAS de la série SILIKE SILIMER sont conçus pour des conditions de cisaillement élevé et de débit élevé.

Les PPA sans PFAS peuvent-ils être utilisés avec du PE recyclé ?

Oui. Les PPA sans PFAS de la série SILIKE SILIMER peuvent améliorer la stabilité lors du traitement des polyoléfines recyclées.

Conclusion

La rupture à chaud lors de l'extrusion de films PE est fondamentalement un problème d'instabilité d'écoulement causé par le frottement interfacial à la surface de la filière.

Bien que les PPA fluoropolymères aient été historiquement utilisés pour résoudre ce problème,auxiliaires de traitement sans PFASoffre désormais une alternative viable et de plus en plus prisée.

Des solutions sans PFAS telles que la technologie SILIKE SILIMERactiver:

♦ Extrusion stable à grande vitesse

♦ Surfaces de film sans défaut

♦ Réduction de l'accumulation de matière sur la puce

♦ Préparation à la conformité réglementaire

♦ Systèmes de traitement sans fluor

Apprenez-en davantage sur la façon d'éliminer la rupture à chaud lors de l'extrusion de films PE sans fluoropolymères ou demandez un échantillon des PPA sans PFAS de la série SILIMER :amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com