plastik film ekstruzyonunda sorun, neden ve önlem yolları

plastik film ekstruzyonunda sorun, neden ve önlem yolları

YYPE FİLM EKSTRUZYONUNDA KARŞILAŞILAN SORUNLAR,
NEDENLERİ VE ÖNLEMLERİ
Feridun ŞENOL / PETKİM Petrokimya Holding A.Ş.
Plastik hammadde ve plastik
işleme
teknolojisindeki
gelişmelere
paralel
olarak
ülkemizde de, özellikle son 10
yılda
şişirmeyle
film
ekstruzyonu alanında üretim
yapan firmaların, AYPE’nin
yerine alternatif olarak YYPE
(Yüksek Yoğunluklu Polietilen)
kullanmaya
başladıkları
görülmüştür. YYPE’nin flexible
ambalaj üretiminde hammadde
olarak
kullanılmasının
ana
nedenlerinin başında YYPE
filminin
yüksek
mekanik
özelliklere
sahip
olması
gelmektedir. Bu sayede daha
düşük kalınlıkta (yaklaşık 10-20
mikron) üretilen filmle aynı
amaca
uygun
ambalaj
üretilebilmektedir.
Bunun
sonucunda, kullanıcı firmalar
ambalaj maliyetinde YYPE ile
sağladıkları tasarruftan dolayı,
YYPE kökenli ambalajı daha
SORUN
fazla tercih eder hale gelmiştir.
YYPE
üstün
mekanik
özelliklerinin yanı sıra, sahip
olduğu
düşük
geçirgenlik
katsayısı sayesinde gaz, su
buharı, koku geçirgenliği v.b.
bariyer
özellikleriyle
de
AYPE’ye göre daha üstündür.
En çok kullanıldığı alanlar
market poşetleri, buzdolabı
poşetleri, çöp poşetleri ve gıda
ambalajı olarak sıralanabilir.
YYPE film ekstruzyonunda
kullanılan ekstruder genelde
spiral mandrel kafaya sahip olup
vidasının L/D oranı çoğunlukla
18:1
ile
24:1
arasında
değişmektedir. Filmin Şişirme
oranının (BUR) 3.5 ile 5.0
arasında,
balonun
boyun
yüksekliğinin ise kafa çapının
yaklaşık 10 katı olması tavsiye
edilmektedir. Balonun sabit
kalması için içten balon
sabitleştirici ve içten balon
MUHTEMEL SEBEP
soğutma
sistemine
sahip
ekipmanlar tercih edilmektedir.
Film üretiminde genelde, Erime
Akış Hızı 0,05 g/10dk ve
Yoğunluğu(23°C) 0,955 g/cm3
civarında olan Yüksek Molekül
Ağırlıklı YYPE (HMW HDPE)
kullanılmaktadır.
Film ekstruzyonunda meydana
gelen sorunların üç temel nedeni
vardır:
1) Kullanılan hammadde ve
yardımcı maddeler
2) İşleme koşulları (işleme
sıcaklıkları, soğutma, basınç,
vida devri, sarma hızı, v.b.)
3) Kullanılan
ekipman
(ekstruder
ve
yardımcı
ekipmanlar)
YYPE’nin
şişirme
(blow)
yöntemiyle film ekstruzyonunda
en sık karşılaşılan sorunların
muhtemel sebepleri ve kısaca
özetlenmiş olası çözüm yolları
aşağıdaki tabloda verilmiştir.
OLASI ÇÖZÜM VE ÖNLEM
1. Çalışma hızı düşük
1. Vida devrini ve sarma hızını arttır
2. İşleme sıcaklığı aşırı yüksek
2. İşleme sıcaklığını düşür
3.1. Balonun çevresini hava akımlarına karşı
3. Ortamdaki hava akımı (cereyanı) ciddi koruyacak şekilde kuşat
boyutlarda yüksek
3.2. Çalışma ortamında bulunan açık kapı ve
pencereleri kapat
BALON
ZIPLAMASI
4. Soğutma havası düzensiz
4.1. Hava halkası açıklığının çevresi boyunca
eşit olmasını sağla
4.2. Soğutma havasının sürekli eşit hızda
üflenmesini sağla
5. Katlama çerçevelerinin konumu hatalı
5. Katlama çerçevelerinin konumunu ayarla
6. Ekstruder veya kule titreşimlerinin
balona iletilmesi/taşınması
6. Titreşimlerin yalıtımı için gerekli önlemleri al
7. Şişirme oranı uygun değil
7. Optimum Şişirme oranı, hava (soğutma)
halkası ve film kalınlığına bağlıdır
1
SORUN
MUHTEMEL SEBEP
OLASI ÇÖZÜM VE ÖNLEM
1.1. Film kalınlığının homojen olması için
gerekli kafa ayarını yap
1. Balonda şekil bozukluğu
1.2. Kafa sıcaklığını eriyik polimer sıcaklığına
eşitle
1.3. Soğutma halkasını temizle
2.1. Film kalınlığı eşit olacak şekilde kafa
ayarını yap
2. Film kalınlığı değişken
2.2. Kafa sıcaklığını eriyik polimer sıcaklığına
eşitle
2.3. Sıcaklık dengesizlikleri olup olmadığını
kontrol et
FİLMDE
KIRIŞIKLIKLAR
2.4. Soğutma halkasını temizle
3. Kafa seviye ayarı bozuk
3. Kafaya seviye ayarı yap
4. Sıkıştırma merdaneleri seviye ayarı
bozuk
4. Sıkıştırma merdanelerine seviye ayarı yap
5.1. Soğutma halkasını ayarla
5. Balon kararsız
5.2. Balonu dıştan mekanik aletlerle destekle
(iris v.b.)
6. Kafa ile sıkıştırma merdaneleri
arasında uyumsuzluk
6. Sıkıştırma merdanelerini birbiriyle paralel
ve kafayla aynı düzlemde olmasını sağla
7. Sarma gerginliği uygun değil
7. Sarma gerginliğini ayarla
8. Balon çapını sınırlama merdaneleri
üzerinde pislikler
8. Merdaneleri temizle
1. Hammaddede harici kirlilik mevcut
yada hammadde kalitesi düşük
1. Uygun hammadde kullan
2. İşleme sıcaklığı çok yüksek
2. Uygun işleme sıcaklığını ayarla
3.1. Mevcut vidayı, mümkünse, daha iyi
karıştırma özelliğine sahip vida ile değiştir
ERİMEYEN 3. Karıştırma yetersiz
TANECİKLER
(JEL) VEYA
SİYAH
BENEKLER
3.2. Vida-kovan arası mesafeyi kontrol et,
gerekirse vidayı kaplat veya yenisi ile değiştir
3.3. Filtrede delinme olup olmadığını kontrol
et ve gerekirse yenisi ile değiştir
3.4. Filtre setini daha küçük gözenekli (yüksek
mesh) filtre seti ile değiştir
4.1. Kafada birikenleri temizle
4. Kafa/ekstrüder kirli
4.2. Vidayı çıkart, kafayı aç ve tüm parçaları
temizle
5. Çalışmayan ekstruderin uzun süre
yüksek sıcaklıkta bekletilmesi
5. Çalışmayan ekstruderi uzun süre yüksek
sıcaklıkta bekletme
6. Filtre setinin yırtılması
6. Yeni filtre seti ile değiştir
2
SORUN
MUHTEMEL SEBEP
OLASI ÇÖZÜM VE ÖNLEM
1. Şişirme Oranı (BUR) düşük
1. Şişirme Oranını arttır
2. Filmde çizgiler
2. Ekstruderin kafa dudaklarını temizle
3. Donma çizgisi çok alçak
3. Donma çizgisini yükselt
YIRTILMA
MUKAVEMETİ 4. Çalışma sıcaklığı çok yüksek
ZAYIF
4. Çalışma sıcaklığını tavsiye edilen alt sınıra
kadar düşür
5.1. Hammaddeyi kirlilikten uzak tut
5. Erimeyen tanecikler (jel oluşumu)
5.2. Aşırı ısınan bölgeleri kontrol et
5.3. Vidayı ve elek setini kontrol et
BALON
PATLAMASI
1. Kirlenmiş (homojenliği bozulmuş)
hammadde
1. Hammaddeyi kirlilikten uzak tut
2. Hammadde erimeyen tanecikler (jel)
içermektedir
2. Kaliteli hammadde kullan
3. Karıştırma zayıf
KABA FİLM
YÜZEYİ
3.2. Filtre setini daha küçük gözenekli (yüksek
mesh) filtre seti ile değiştir
4. Vida ve kafa kirliliği
4. Vidayı çıkart, kafayı sök ve tüm parçaları
temizle
1. Kafada birikmiş yanık parçacıklar
1. Kafayı temizle
2. Kafa basıncı aşırı yüksek
FİLMDE
ÇİZGİLER
3.1. Mevcut vidayı, mümkünse, daha iyi
karıştırma özelliklerine sahip vida ile değiştir
2.1. Çalışma sıcaklıklarını yükselt
2.2. Vida devrini düşür
3. Eriyik polimer sıcaklığı düşük
3. Bölge (zone) sıcaklıklarını arttırarak eriyik
polimerin sıcaklığını yükselt
4. Katlama çerçevesi üzerinde pürüzlü
uçlar
4. Filmin sürtündüğü tüm yüzeyleri zımparala
5. Sıkıştırma merdanesi yüzeyleri hasarlı
5. Merdane yüzeylerindeki hasarları gider ve
parlat
1. Eriyik polimer sıcaklığı düşük
1. İşleme sıcaklığını/kafa sıcaklığını arttır
2. Vida devri yüksek
2. Vida devrini düşür
3. Kafa dudakları zedelenmiş
3. Kafa dudaklarını düzgün hale getir veya
yenisi ile değiştir
1. Kirlilik
1. Film yüzeyini başka işlemlerden mümkün
olduğunca koru ve bobinleri temiz, kuru
ortamda sakla
ISIL YAPIŞMA
2. Isıl yapışma koşulları uygun değil
ZAYIF
3. Film yüzeyi koronalı
2. Hammaddenin Erime Noktasını kontrol et
ve Yapıştırma süresinin azalması oranında
Yapıştırma sıcaklığını arttır
3. Isıl yapışmaya tabi tutulacak yüzeylere
kesinlikle korona v.b. yüzey işlemleri
uygulama
3