PETİLEN YY F00556 FİLM İŞLEME ŞARTLARI VE FİLM ÖZELLİKLERİ

Transkript

1 PETİLEN YY ŞİŞİRME İLE FİLM EKSTRUZYONU PETKİM PETROKİMYA HOLDİNG A.Ş. YÜKSEK YOĞUNLUK POLİETİLEN FABRİKASI PETİLEN YY F6 FİLM İŞLEME ŞARTLARI VE FİLM ÖZELLİKLERİ.. PETİLENYY ŞİŞİRME FİLM ÖZELLİKLERİ PETİLEN YY F6 diğer YYPE türleri ile kıyaslandığında daha yüksek molekül ağırlığına sahip, Ziegler (düşük basınç) prosesi ile üretilen yüksek yoğunluklu polietilen reçinesidir. F6 daha yüksek şişme oranı (, veya daha yüksek) ve daha yüksek donma çizgisi ( cm veya daha yüksek) ile işlendiği zaman, filmlik amaçla kullanılan diğer AYPE ve YYPE reçinelerinden daha dayanıklı film verir. Bu tip ekstruzyon tekniği balonu kararsız hale getirmesine rağmen, F6 ile daha üstün mekanik özelliklere sahip daha mükemmel görünümlü film elde edilir. F6 özellikle geniş film ekstruzyonuna çok uygundur..2. F6 FİLMLİK YYPE NİN ÖZELLİKLERİ a) Preslenmiş levhada temel ve fiziksel özellikleri Temel özellikler Birim Değer Metot (ASTM) Erime akış hızı g/dak,4 D28 Yoğunluk g/cc,96 D Fiziksel özellikleri Akmada gerilme day. Kg/cm 2 2 D68 Kopmada gerilme day. Kg/cm 2 D68 Kopmada uzama % > D68 İzod darbe dayanımı Kg cm/cm 2 > D26 Olsen Bükülmezlik day. Kg/cm 2 D747 Shore sertliği D skalası 64 D224 Baskıyla kırılma mukave. Saat 4 D69 Vicat yumuşama noktası C 24 D2 Erime noktası C D27 Kalite Kontrol ve Teknik Servis Müdürlüğü Kasım-24 Yayın No: 2

2 b) Film özellikleri Birim Film kalınlıkları(mikron) 2 Balon genişliği mm Şişme oranı (Balon/kafa çapı) 4. Sarma hızı m/dak. 6 2 Akmada gerilme dayanımı MY Kg/cm MD Kopmada gerilme dayanımı MY 7 6 MD 6 Kopmada uzama MY % 2 MD 6 6 Film darbe dayanımı Kg.cm/cm Kargı düşürme darbe day. G 2 2 Elmendorf yırtılma day. MY Kg/cm MD 6 Y oung s modülü MY Kg/cm 2... MD.. 2. Pusluluk % Parlaklık % 7 6 Su buharı geçirgenlik hızı G/m 2.24s a.. EKSTRUZYON EKİPMANLARI Aşağıda Petilen YY gibi reçine kullanılarak film üreten ekstruzyon ekipmanlarının karakteristikleri incelenmiştir. a) Kararlılık Sağlayıcı Mandrel - 6 Çok iyi özelliklere sahip,yüksek hızlı, yüksek şişirme oranlı,yüksek donma çizgisi seviyeli filmin ekstruzyonunda balon kararsız hale gelmektedir. Daha kararlı balon elde edebilmek için balon içine kararlılık sağlayıcı mandrel kullanımı geliştirilmiştir. Şu an pek çok film üreticisi bu yöntemi kullanmaktadır. Bu teknikte silindirik bir mandrel ekstruder kafasının üzerine yerleştirilmekte, balonun iç yüzeyi ile temas ederek balonun kararlılığını korumaktadır. Mandrel genelde alüminyumdan yapılmış gittikçe sivrileşen düz veya diğer şekillerde olabilir. Keza kararlılık sağlayıcı mandrel yivli,veya balonun daha iyi kaymasını sağlamak için ısıya dayanıklı keçe ile kaplı olabilir. Mandrelin kullanım amacı:. Balonu kararlı hale getirmek. 2. Balonun daha etkin bir şekilde soğumasına yardımcı olmak, sonuçta da verimliliği arttırmak (% 2daha yüksek). Film kalınlığında hassasiyeti geliştirmeye yardımcı olmak. Diğer taraftan ileride de belirtileceği gibi, mandrel kullanımının dezavantajı ise film mekanik özelliklerine kötü etki yapmasıdır. b) Ayarlama Levhası Balonun kararlılığını korumak amacıyla - parçadan oluşan metal levhalar balon genişliğinde donma çizgisinden hemen sonra yerleştirilir. Levhaların kullanılış amacı;. Balonu kararlı hale getirmek. 2. Film boyutlarında hassasiyeti arttırmak.. Kırışıklık, buruşukluk ve sarkmaları önlemek. Levha kullanmanın dezavantajı ise film genişliği değiştiğinde levhaları da değiştirme gereğidir. c) Hava halkası Geçmişte üfleme havasını açısı genelde 4-6 derece olurdu. (örneğin AYPE film çekiminde) YYPE şişirmelik filmde 6-9 derecelik açı filmin ve balonun stabilitesini geliştirir, daha etkin soğuma sağlar. 4

3 b) İşleme koşullarına göre Filmin Fiziksel özelliklerinin değişimi (Kararlılık sağlayıcı mandrel kullanmadan).4. İŞLEME KOŞULLARI VE FİLM DAYANIKLILIĞI Şekil Donma çizgisi yüksekliği ile Elmendorf Yırtılma dayanımı arasındaki ilişki. a) İşleme Koşulları. Ekstruder mm φ eksruder şişirmelik film için. Kafa çapı : 7 mm φ Kararlılık Sağlayıcı Mandrel : 8 mm φ 6 mm φ ekstruder Kafa çapı : mm φ Kararlılık Sağlayıcı Mandrel :2 mm φ 2. İşletim Koşulları Reçine sıcaklığı : : 2 26 C Sarma hızı : 4 m/dak. Şişme oranı : - 6 Donma Çizgisi yüksekliği : 4 2cm Film kalınlığı : mikron. Sonuçlar Bundan sonraki sayfalarda sonuçlar gösterilmiştir. MY makine yönünü, MD aksi istikameti ifade etmektedir. Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MY) (kg/cm) 2 2 Donma Çizgisi Yüksekliği Film Darbe Dayanımı kg.cm/cm Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MD) (kg/cm) 2 Şekil 2.Film Darbe Dayanımı ve Donma Çizgisi Yüksekliği Arasında İlişki Donma Çizgisi Yüksekliği Donma Çizgisi Yüksekliği (cm) 6

4 Şekil:. ve Elmendorf Yırtılma Dayanımı İlişkisi Şekil:. Sarma Hızı ve Elmendorf Yırtılma Dayanımı İlişkisi Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MY) (kg/cm) Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MD) (kg/cm) Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MY) (kg/cm) 2 4 Sarma Hızı (m/dak.) Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MD) (kg/cm) Sarma Hızı (m/dak.) Film Darbe Dayanımı (kg.cm/cm) Şekil: 4 ve Film Darbe Dayanımı Arasındaki İlişki Film Darbe Dayanımı (MY) (kg.cm/cm) Şekil 6: Film Sarma Hızı ve Darbe Dayanımı İlişkisi Sarma Hızı (m/dak.) 7 8

5 b) İşleme koşullarına göre Filmin Fiziksel özelliklerinin değişimi (Kararlılık sağlayıcı mandrel kullanarak) Şekil 7: Donma Noktası ve Yırtılma Dayanımı İlişkisi F6 Şekil 9. ve Yırtılma Dayanımı İlişkisi Film Kalınlığı : 2 µ Sarma Hızı: m/dak 2 Ermendorf Yırtılma Dayanımı (MY) (kg/cm) :. Sarma Hızı: m/dak. 2µ µ µ 4 MY 2 MD Ermendorf Yırtılma Dayanımı (MD) (kg/cm) Ermrndorf Yırtılma Dayanımı (MY) (kg/cm) 9 7 MY MD Elmendorf Yırtılma Dayanımı (MD) (kg/cm) Donma Çizgisi Yüksekliği (cm) 2µ Şekil : ve Darbe Dayanımı İlişkisi Darbe Dayanımı (kg.cm/cm) Şekil 8. Donma Çizgisi Yüksekliği ve Darbe Dayanımı İlişkisi 4 2 :. Sarma Hızı: m/dak 2 µ µ Film Darbe Dayanımı (kg.cm/cm) Donma Çizgisi Yüksekliği (cm) 9

6 .. KARARLILIK SAĞLAYICI MANDRELİN OPTİMUM ÖLÇÜLERİ Kararlılık Sağlayıcı Mandrel, balonun düzgünlüğü, soğumanın etkinliği, hassas film kalınlığı gibi olumlu etkileri olmasına rağmen, filmin mekanik dayanıklılığının azalmasına neden olmaktadır. Bu nedenle balon şekli, mandrel ve film dayanıklılığı arasındaki ilişki incelenmiş, optimum mandrel ölçüsü bulunmuştur. Mandrel kullanılmadan ve kullanılarak film üretimi sırası ile ve 2 no lu şekillerde gösterilmiştir. Kararlılık Sağlayıcı Mandrel kullanılmadığı zaman ekstrude edilen balon kafa çapından daha dar hale gelir. Bu durum boğaz oranı olarak isimlendirilir. Ve aşağıdaki gibi hesaplanır. Bogaz çapı ( d) Boğaz Oranı = Kafa çapı ( d2) Mandrel kullanıldığı zaman, mandrel çapı aynı işletim koşullarında değiştirilerek balon ile mandrelin yakın teması ; balonun yakın temas oranı olarak isimlendirilir ve aşağıdaki gibi hesaplanır. Şekil.. Kararlılık Sağlayıcı Mandrel kullanmadan Film üretimi Balon Donma Çizgisi Görünür = Φ = d Boğaz çapı D ( Balon çapı) d2 ( Kafa çapı) Kafa çapı Gerçek = D ( Balon çapı) Kafa d ( bogaz çapı) Φ = d2 Balonun Yakın temas or.= Mandrel çapı ( d) Mandrelsiz balonun bogaz çapı ( d ) Şekil.2. Kararlılık Sağlayıcı Mandrel kullanarak Film üretimi Bunun ötesinde, mandrel kullanılması durumunda filmin dayanıklılığına mandrelin etkisi, kuvvet oranı olarak isimlendirilir ve aşağıdaki gibi hesaplanır. Mandrelli filmin kuvveti Kuvvet oranı = Mandrelsiz filmin kuvveti Kararlılık sağlayıcı Mandrel Gerçek = D ( Balon çapı) d2 ( Kararlilik saglayici mandrel çapı) 2

7 Şekil. Boğaz Oranı ve İlişkisi Örnek YYPE F6 Film Üretim Koşullar ı: Donma Çizgisi Yüksekliği : 6 cm Reçine Sıcaklığı : 2 C Kafa Dudağı :.2 mm Boğaz Or anı.2 Film Kalınlığı µ. 2 µ µ.6 Şekil 4. Boğaz Oranı ve Donma Çizgisi Yüksekliği Oranı Boğaz Oranı Örnek YYPE F6 İşleme Koşulları:. : Film Kalınlığ : 2 µ Reçine Sıcak lığı : 2 C Kafa Dudağı :.2 mm Donma Çizgisi Yüksekliği (cm) Şekil. Boğaz Oranı ve Reçine Sıcaklığı İlişkisi Örnek YYPE F6 İşleme Koşulları: : Donma Çizgi si Yük. : 6 cm (D/d) Boğaz Oranı Reçine sıcaklığı C

8 Şekil 6. Boğaz Oranı ve sarma Hızı İlişkisi Boğaz Oranı 2 Sarma Hızı (m/dak) Şekil. 7. Kararlılık Sağlayıcı Mandrelin Darbe Dayanımına Etkisi vvet Oranı (Mandrelli/Mandrelsiz)...6. Örnek YYPE F6 İşleme Koşulları: : Film Kalınlığ : 2 Donma Çizgi si Yük. : 6 4 µ Şekil. 8. Kararlılık Sağlayıcı Mandrelin Yırtılma Dayanımına Etkisi (MY). Kuvvet Oranı (Mandrelli/Mandrelsiz) Balonun Yakın Temas Oranı (d/d) Ku Balonun Yakın Temas Oranı 6

9 Şekil. 9. Kararlılık Sağlayıcı Mandrelin Yırtılma Dayanımına Etkisi (MD) Reçine sıcaklığı arttığında Sarma hızı yavaşladığında Kafa açıklığı azaldığında 2) Kararlılık Sağlayıcı Mandrelin filmin mekanik özelliklerine etkisi hakkında; Kuvvet Oranı (Mandrelli/Mandrelsiz) Balonun Yakın Temas Oranı Eğer aynı film çekme koşullarında mandrel çapı arttırılırsa; Filmin darbe dayanımı oldukça düşer, Elmendorf yırtılma dayanımı (MY) keza kötüleşir Elmendorf yırtılma dayanımı (MD) keskin bir şekilde artar, Filmin MD yönündeki direnci, MY yönündeki direncine nazaran, mandrel çapındaki değişiklikten çok daha fazla etkilenir. Bu durum film eksruzyon şartları değiştiğinde bile pratik olarak ayni eğilimi gösterir. ) Kararlılık Sağlayıcı Mandrelin çapı ve balonun kararlılığı hakkında; Eğer mandrelin çapı, boğaz çapının. veya daha fazlası ise tüp daha kararlı olur. Sonuç olarak: Mandrelin optimum çapı, boğaz çapından. kez daha fazla olma lıdır. Yukarıdaki çalışmalardan, şu sonuçlar çıkarılabilir: ) Film ekstruzyon şartları ve boğaz hakkında; Filmin Boğaz çapı aşağıdaki durumlarda daha geniş olur: Şişme oranı arttığında Film kalınlığı arttığında Donma çizgisi yüksekliğ i düştüğünde 7 Not: Burada verilen bilgiler, lisansörümüz MITSUI tarafından verilen verilere ve ürünün işlenmesinde elde ettiğimiz tecrübeye dayanmakta olup, iyi niyet ve güven çerçevesinde verilmektedir. Ancak, ürünün işlenmesi ve kullanımı birçok etkene bağlı olduğundan, bu bilgilerin uygulanmasına garanti verilir anlamı çıkarılmamalıdır. 8