একটি ডাবল-কালার ফিল্ম ব্লোয়িং মেশিনে বিভিন্ন রঙের কাঁচামালের ফিউশন মেকানিজম কী?

যেকোন আধুনিক নমনীয় প্যাকেজিং সুবিধার মধ্যে যান এবং আপনি প্রায় নিশ্চিতভাবেই একটি প্যালেটের উপর বসে থাকা দুই-টোন ফিল্ম খুঁজে পাবেন কোথাও - ডোরাকাটা ব্যারিয়ার ব্যাগ, ডুয়াল-রঙের কৃষি মাল্চ, অথবা একটি সাদা কোর এবং একটি টিনের আউট লেয়ার সহ এক্সট্রুড শপিং ব্যাগ। এরা সবাই ক এর ভিতরে জীবন শুরু করলডাবল-রঙের ফিল্ম ব্লোয়িং মেশিন. তবুও যে প্রক্রিয়াটি পিগমেন্টেড রজনের দুটি পৃথক প্রবাহকে একটি নিরবিচ্ছিন্নভাবে বন্ধনে পরিণত করে, অপটিক্যালি স্বতন্ত্র ফিল্মে দুটি হপারকে একটি ডাইতে খাওয়ানোর চেয়ে অনেক বেশি সূক্ষ্ম। ফিউশন প্রক্রিয়ায় সাবধানে নিয়ন্ত্রিত পলিমার রিওলজি, তাপ ব্যবস্থাপনা, ডাই জ্যামিতি এবং ইন্টারফেসিয়াল অ্যাডেসন বিজ্ঞান জড়িত। এই নিবন্ধটি বিস্তারিতভাবে প্রতিটি পর্যায়ের মধ্য দিয়ে হেঁটেছে।

1. কাঁচামাল প্রস্তুতি এবং রঙ্গক বিচ্ছুরণ

ফিউশন সব ঘটতে পারে আগে, প্রতিটি রঙ চ্যানেল সঠিকভাবে প্রস্তুত করা আবশ্যক. একটি ক্যারিয়ার রেজিনে বিচ্ছুরিত মাস্টারব্যাচ পেলেটগুলি - ঘনীভূত রঙ্গক - বেস পলিমারের সাথে একটি সংজ্ঞায়িত লেট-অনুপাতের সাথে মিশ্রিত হয়, সাধারণত ওজন অনুসারে 1% এবং 5% এর মধ্যে। ক্যারিয়ার রেজিনের পছন্দটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ: এতে বেস পলিমারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি গলিত প্রবাহ সূচক (MFI) থাকা উচিত যাতে দুটি স্ট্রীম যখন ডাইয়ের ভিতরে মিলিত হয় তখন একই রকম সান্দ্রতা প্রোফাইলগুলি ভাগ করে।

খারাপভাবে বিচ্ছুরিত রঙ্গক রেখা, সমষ্টি, বা "জেল" - স্বচ্ছ দাগ তৈরি করে যা ফিল্মটিকে দুর্বল করে এবং অপটিক্যাল অসঙ্গতি সৃষ্টি করে। প্রতিটি এক্সট্রুডার চ্যানেলে উচ্চ-শিয়ার মিক্সিং স্ক্রু বা ইনলাইন স্ট্যাটিক মিক্সারগুলি ডাইতে যাওয়ার আগে গলে যাওয়াকে একই করে তোলে, তাই প্রতিটি রঙের স্রোতে রঙ্গকটি সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ে। যদি একটি রঙ একটি গভীর কার্বন-কালো পলিথিন হয় এবং অন্যটি একটি প্রাকৃতিক বা সাদা এলএলডিপিই হয়, তাহলে তাদের তাপ সঞ্চালনের গতি একটু ভিন্ন হয়। তাই মেশিনের কন্ট্রোল সিস্টেমকে অবশ্যই প্রতিটি এক্সট্রুডারের জন্য ব্যারেল জোনের তাপমাত্রা পরিবর্তন করে এটি ঠিক করতে হবে।

2. ডুয়াল এক্সট্রুডার কনফিগারেশন এবং মেল্ট ফ্লো কন্ট্রোল

একটি ডাবল-রঙের ফিল্ম ব্লোয়িং মেশিন দুটি পৃথক এক্সট্রুডার চালায় - কখনও কখনও আকারে অভিন্ন, কখনও কখনও অসমমিত যদি দুটি রঙের স্তরের বিভিন্ন লক্ষ্য বেধ থাকে। প্রতিটি এক্সট্রুডার এর মাধ্যমে স্বাধীনভাবে নিজস্ব রঙ প্রক্রিয়া করে:

ফিড জোন: প্যালেটগুলি টার্নিং স্ক্রু দ্বারা টেনে নেওয়া হয় এবং তাপ এবং তাপ স্থানান্তর ঘষা থেকে নরম হতে শুরু করে।

কম্প্রেশন জোন: স্ক্রু চ্যানেলটি অগভীর হয়ে যায়, তাই এটি গলে যায় এবং বাতাসের পকেটগুলি বের করে দেয়।
মিটারিং জোন: পলিথিন প্রকারের জন্য সাধারণত 160 ডিগ্রি এবং 220 ডিগ্রির মধ্যে একটি সেট তাপমাত্রায় গলিত হয়ে যায় এবং সম্পূর্ণরূপে গলে যায়।

দুটি গলিত স্রোত প্রতিটি এক্সট্রুডার ব্যারেল থেকে বেরিয়ে আসে এবং পৃথক প্রবাহের পথে চলে যায় যা ডাই হেডের দিকে নিয়ে যায়। উভয় পথে গলিত চাপ একই রাখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। যদি একটি স্রোতে অন্যটির চেয়ে অনেক বেশি চাপ থাকে, তাহলে এটি ডাইয়ের ভিতরের রঙের রেখাকে-মাঝে ঠেলে দেবে, এবং এটি অসম স্ট্রাইপের প্রস্থ বা স্তরের বেধে পরিবর্তন ঘটায়।

3. ডাই হেড: যেখানে ফিউশন শুরু হয়

ডাই হেড হল ফিউশন মেকানিজমের হার্ট। একটি ডাবল-রঙের ব্লোন ফিল্ম ডাইতে, দুটি গলিত স্ট্রীম প্রথমবারের মতো একটি নির্ভুল-মেশিনড ম্যান্ড্রেল অ্যাসেম্বলিতে মিলিত হয়৷ শিল্পে ব্যবহৃত দুটি প্রাথমিক ডাই আর্কিটেকচার রয়েছে:

3.1 সাইড-বাই-সাইড (স্ট্রিপড) ডাই ডিজাইন

এই কনফিগারেশনে, দুটি রঙের প্রবাহ পৃথক সর্পিল ম্যান্ড্রেল চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় যেগুলি বিকল্প সেক্টরে অ্যানুলার ডাই গ্যাপের চারপাশে সাজানো থাকে। গলিত ঠোঁট থেকে বেরিয়ে আসার সাথে সাথে প্রতিটি রঙ বৃত্তাকার বুদবুদের সংজ্ঞায়িত আর্ক সেগমেন্টগুলি দখল করে। ফলাফল হল একটি ফিল্ম যার উল্লম্ব স্ট্রাইপগুলি লেয়ার-সমতল প্রস্থ বরাবর দৈর্ঘ্যে চলছে।

সংলগ্ন রঙের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে ফিউশন ইন্টারফেসটি একটি সংকীর্ণ অঞ্চল - সাধারণত 0.5 মিমি প্রশস্ত - এর কম যেখানে আণবিক-স্তরের আন্তঃপ্রবাহ ঘটে। যেহেতু উভয় প্রবাহই এই বিন্দুতে (তাদের নিজ নিজ স্ফটিকের তাপমাত্রার উপরে) গলিত অবস্থায় রয়েছে, তাই একটি রঙের পলিমার চেইনগুলি ইন্টারফেস জুড়ে স্থানান্তরিত হতে পারে এবং সংলগ্ন রঙের চেইনগুলির সাথে জড়িয়ে পড়তে পারে। এইকো-ইন্টারফেসে স্ফটিককরণযা যান্ত্রিক প্রেস-ফিট না করে একটি প্রকৃত বন্ধন তৈরি করে।

ফিউশন জোনের প্রস্থ নির্ভর করে:

বাসস্থান মরে সময়- দীর্ঘ বাস আরও বিস্তারের অনুমতি দেয়

গলিত তাপমাত্রা- উচ্চ তাপমাত্রা চেইন গতিশীলতা এবং বিস্তারের গভীরতা বাড়ায়

দুটি পলিমারের সামঞ্জস্য- এলএলডিপিই মিশ্রিত এলএলডিপিই সহজেই ছড়িয়ে পড়ে; পলিপ্রোপিলিনের সাথে যুক্ত এলএলডিপিইর জন্য একটি কম্প্যাটিবিলাইজার স্তর প্রয়োজন

3.2 সমকেন্দ্রিক (স্তর-ওভার-স্তর) ডাই ডিজাইন

স্ট্রাইপের পরিবর্তে, কিছু দ্বিগুণ-রঙের মেশিন একটি বুদবুদ তৈরি করে যেখানে একটি পলিমার ভিতরের স্তর গঠন করে এবং অন্যটি বাইরের স্তর তৈরি করে। ডাইটিতে দুটি ঘনকেন্দ্রিক সর্পিল চ্যানেল রয়েছে যা ম্যান্ড্রেলের ভিতরে উল্লম্বভাবে স্তুপীকৃত। অভ্যন্তরীণ চ্যানেল ডাই গ্যাপের ভিতরের অ্যানুলাসে একটি রঙ সরবরাহ করে; বাইরের চ্যানেলটি বাইরের অ্যানুলাসে দ্বিতীয় রঙ সরবরাহ করে।

দুটি স্রোত ডাই ঠোঁটের ঠিক আগে একত্রিত হয়, একটি পাতলা গলিত স্যান্ডউইচ তৈরি করে। যেহেতু উভয় স্তরই ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রার উপরে থাকে যখন তারা মিলিত হয়, আন্তঃফেসিয়াল আনুগত্য উপরে বর্ণিত একই চেইন-এন্ট্যাঙ্গেলমেন্ট মেকানিজমের মাধ্যমে বিকাশ লাভ করে। ফলস্বরূপ ফিল্মের একটি পরিষ্কার ক্রস রয়েছে-বিভাগীয় বিভাজন - প্রতিটি মুখে একটি রঙ দেখা যায় - একটি বন্ডেড ইন্টারফেস সহ যেটি, পলিমারগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ হলে, সমতুল্য পুরুত্বের একটি একক-স্তর ফিল্ম থেকে যান্ত্রিকভাবে আলাদা করা যায় না।

4. ইন্টারফেসিয়াল অ্যাডেসন: বন্ডের পিছনে বিজ্ঞান

দুটি রঙের মধ্যে ফিউশন ইন্টারফেসের গুণমান কেবল দুটি গরম পৃষ্ঠকে একসাথে চাপার একটি ফাংশন নয়। এটা নির্ভর করেথার্মোডাইনামিক মিসসিবিলিটিএবংগতিপ্রসারণ.

থার্মোডাইনামিক সামঞ্জস্য

অনুরূপ দ্রবণীয়তা পরামিতি ভাগ করে এমন পলিমারগুলি আণবিক স্তরে মিশ্রিত হয়। দুটি গ্রেডের লিনিয়ার লো{1}}ঘনত্ব পলিথিন (LLDPE), এমনকি যদি তারা বিভিন্ন রঙ্গক লোড বহন করে, অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং একটি শক্তিশালী, সমন্বিত ইন্টারফেস গঠন করবে। দুটি রাসায়নিকভাবে ভিন্ন পলিমার - বলে, পলিথিন এবং নাইলন - কম থার্মোডাইনামিক সামঞ্জস্যপূর্ণ। তাদের চেইনগুলি সহজেই আটকে যায় না এবং ইন্টারফেসটি দুর্বল থাকে যদি না aটাই-স্তর রজন(পোলার গ্রুপ সহ একটি রাসায়নিকভাবে পরিবর্তিত পলিথিন) তাদের মধ্যে সহ- এক্সট্রুড করা হয়।

একটি সত্যিকারের ডাবল-রঙের মেশিনে একই বেস রেজিনের দুটি শেড চলমান, টাই স্তরগুলি সাধারণত অপ্রয়োজনীয়। ফিউশন মেকানিজম সম্পূর্ণরূপে ইন্টারফেসে তাপীয় প্রসারণের উপর নির্ভর করে।

গতিবিদ্যা বিস্তার গভীরতা

একটি রঙের স্তর থেকে চেইনগুলি সংলগ্ন স্তরটিতে যে গভীরতা প্রবেশ করে তার উপর নির্ভর করেreptationপলিমার বিস্তারের মডেল। গলিত অবস্থায় একটি পলিমার চেইন আশেপাশের শৃঙ্খলের মধ্য দিয়ে একটি সাপের মতো গতিতে-নড়কে যায়৷ বিস্তারের গভীরতাdস্কেল প্রায় হিসাবে:

d ∝ √(D · t)

যেখানেDহল ডিফিউশন সহগ (তাপমাত্রা এবং আণবিক ওজনের উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভরশীল) এবংtগলিত হওয়ার আগে যোগাযোগের সময়। দীর্ঘস্থায়ী বসবাসের সময় এবং উচ্চতর গলিত তাপমাত্রা বিস্তারের গভীরতা বাড়ায় এবং তাই আন্তঃমুখী শক্তি।

কার্যত, মেশিন অপারেটররা সামঞ্জস্য করে এটি টিউন করে:

ডাই টেম্পারেচার(উচ্চতর=গভীর প্রসারণ, কিন্তু রঙ্গকটির তাপীয় অবক্ষয় ঝুঁকিপূর্ণ)

লাইনের গতি(ধীরে=বেশি থাকার সময়, গভীর প্রসারণ)

স্ক্রু গতি এবং পিছনে চাপ(শিয়ার হিটিং এর মাধ্যমে গলিত তাপমাত্রাকে প্রভাবিত করে)

5. বুদবুদ গঠন এবং দ্বিঅক্ষীয় অভিযোজন

একবার ফিউজড ডাবল-রঙের গলে ডাই ঠোঁট থেকে একক কুণ্ডালি নল হয়ে বেরিয়ে গেলে, সংকুচিত বায়ু এটিকে একটি বুদবুদে স্ফীত করে। এইদ্বিঅক্ষীয় প্রসারিতমেশিনের দিক (MD) এবং ট্রান্সভার্স ডিরেকশন (TD) উভয় ক্ষেত্রেই ফিউশন ইন্টারফেসের উপর গভীর প্রভাব ফেলে।

বুদবুদ প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে ইন্টারফেস জুড়ে পলিমার চেইন টানটান এবং ওরিয়েন্টেড হয়। এই অভিযোজন প্রকৃতপক্ষে বন্ধনকে শক্তিশালী করে: রঙের সীমানা জুড়ে আংশিকভাবে ছড়িয়ে থাকা চেইনগুলি এখন ফিল্মটি শীতল এবং স্ফটিক হওয়ার সাথে সাথে সোজা এবং জায়গায় লক করা হয়েছে। ফলাফল হল একটি ইন্টারফেস যা ব্যাগ তৈরি, মুদ্রণ এবং শেষ-ব্যবহার পরিচালনার সময় যে খোসা বাহিনী সম্মুখীন হয় তা সহ্য করতে পারে।

যদি ব্লো-আপ অনুপাত (BUR) খুব বেশি হয়, তবে, ইন্টারফেসটি প্রসারণ গভীরতার বাইরে জোর দেওয়া যেতে পারে এবং ডিলামিনেশন শুরু হতে পারে। বেশিরভাগ পলিথিন গ্রেডের জন্য BUR 2:1 এবং 3.5:1 এর মধ্যে বজায় রাখা ইন্টারফেসটিকে অক্ষত রাখে এবং এখনও পছন্দসই অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক ফিল্ম বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করে।

6. কুলিং, ফ্রস্ট লাইন, এবং রঙের সংজ্ঞা

হিম রেখার উচ্চতা - যে বিন্দুতে ফিল্মটি গলিত থেকে আধাতে রূপান্তরিত হয়-কঠিন - দ্বিগুণ-রঙের ফিল্মে রঙের সংজ্ঞার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ পরামিতি। হিম রেখার উপরে, গলে যাওয়া এখনও তরল এবং রঙের সীমানা স্থানান্তরিত বা ঝাপসা হতে পারে যদি বাতাসের টার্বুলেন্স বা তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টগুলি বুদবুদের পরিধির চারপাশে অসম হয়।

আলাদা জোন কন্ট্রোল সহ একটি এয়ার রিং অপারেটরদের বুদবুদের চারপাশে শীতল শক্তি সামঞ্জস্য করতে দেয় যাতে হিম রেখা সমান থাকে। একটি এমনকি ফ্রস্ট লাইন ডাই এ তৈরি রঙের স্ট্রাইপ আকৃতি বা স্তর গঠন ঠিক করে এবং এটি পুরো রোল জুড়ে অবিচলিত রঙের গুণমান দেয়।

পর্যাপ্ত শীতলতা হিম রেখার উপরে খুব দীর্ঘ সময়ের জন্য গলিত সংস্পর্শে থাকতে দেয় এবং এটি প্রসারণ অঞ্চলকে আরও প্রশস্ত করে এবং রঙের প্রান্তটিকে নরম করে তুলতে পারে। এটি কখনও কখনও ফেইড ইফেক্টের জন্য ভাল, কিন্তু এটি সাধারণত স্পষ্টতা-স্ট্রিপড প্যাকিং ফিল্মের জন্য একটি খারাপ জিনিস।

7. সাধারণ প্রক্রিয়াকরণ চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান

8. সর্বোত্তম ফিউশনের জন্য উপাদান নির্বাচনের বিবেচনা

সমস্ত পলিমার পেয়ারিং সমানভাবে শক্তিশালী ফিউশন ইন্টারফেস তৈরি করে না। নিম্নলিখিত সংমিশ্রণগুলি একটি দ্বিগুণ-রঙের ব্লোন ফিল্ম প্রসঙ্গে সর্বোচ্চ থেকে সর্বনিম্ন প্রাকৃতিক সামঞ্জস্যের জন্য বিস্তৃতভাবে সাজানো হয়েছে:

এলএলডিপিই + এলএলডিপিই(বিভিন্ন ঘনত্বের গ্রেড বা পিগমেন্ট) - চমৎকার প্রাকৃতিক আনুগত্য

LDPE + LLDPE- খুব ভাল, কৃষি মাল্চ ফিল্মে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়

এইচডিপিই + এলএলডিপিই- মধ্যপন্থী; বেশিরভাগ প্যাকেজিং ব্যবহারের জন্য ইন্টারফেস শক্তি গ্রহণযোগ্য

পিপি + পিইএকটি কম্প্যাটিবিলাইজার ছাড়া - দরিদ্র; একটি ম্যালেইক অ্যানহাইড্রাইড-গ্রাফ্টেড টাই রজন প্রয়োজন৷

PE + PA (নাইলন)- একটি নির্দিষ্ট PE-g-MAH টাই স্তর প্রয়োজন; উচ্চ-বাধা ​​অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়

একটি ডাবল-রঙের মেশিন নির্দিষ্ট করার আগে এই সামঞ্জস্যের সম্পর্কগুলি বোঝা ইনস্টলেশনের পরে ব্যয়বহুল সংস্কার প্রতিরোধ করে৷

উপসংহার

একটি ডাবল-রঙের ফিল্ম ব্লোয়িং মেশিনে ফিউশন মেকানিজম হল পলিমার কেমিস্ট্রি, প্রিসিশন ইঞ্জিনিয়ারিং এবং থার্মাল ম্যানেজমেন্টের একটি সাবধানে সংগঠিত ইন্টারপ্লে। দুটি স্বাধীনভাবে প্লাস্টিকাইজড রঙের স্ট্রীম একটি ডাইয়ের ভিতরে একত্রিত করা হয় যেখানে নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা এবং বসবাসের সময় রঙ ইন্টারফেস জুড়ে আণবিক শৃঙ্খল ছড়িয়ে পড়ে। বুদবুদ স্ফীতির সময় দ্বিঅক্ষীয় প্রসারণ তারপরে সেই ডিফিউশন বন্ডকে লক করে দেয়, এমন একটি ফিল্ম তৈরি করে যেখানে দুটি রঙ অপটিক্যালি স্বতন্ত্র হলেও কাঠামোগতভাবে একীভূত হয়।

এই প্রক্রিয়ায় ভালো হওয়ার জন্য মাস্টারব্যাচ বেছে নেওয়া এবং এক্সট্রুডারকে ডাই শেপ, ব্লো-আপ রেশিও, এবং ফ্রস্ট-লাইন নিয়ন্ত্রণে টিউন করা থেকে শুরু করে প্রতিটি ধাপে - যত্নের প্রয়োজন। যখন সমস্ত সেটিংস একসাথে কাজ করে, ফলাফল একটি ভাল, স্থির দ্বিগুণ-রঙের ফিল্ম যা খাদ্য প্যাকিং, খামারের ব্যবহার, শিল্প ব্যাগ এবং দোকানের পণ্যগুলির চাহিদা পূরণ করে৷