Technologie de coextrusion

Auteur: Desert Walker
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Source: Zhihu
La technologie de co-extrusion est une technologie avancée de traitement et de moulage des plastiques. Deux extrudeurs ou plus alimentent simultanément différents types ou marques de plastique fondu dans une détenue à extrusion courante. Sous l'influence de la pression et de la température, chaque fonte s'écoule indépendamment et se fusionne à l'extrémité de la matrice pour former un profil composite à plusieurs couches. Ce qui suit décrit les principes techniques, les domaines d'application, les avantages techniques et les tendances de développement: 1. Principes techniques: moulage composite multicouche: différentes fusions plastiques sont superposées et composées dans la matrice de co-extrusion pour former des matériaux composites avec des fonctions spécifiques. Par exemple, la combinaison de matériaux durs et mous peut améliorer la résistance et l'élasticité du produit, tandis que la combinaison de matériaux poreux et denses peut obtenir une résistance légère et élevée. Le contrôle du débit de fonte nécessite un contrôle précis du débit, de la température et de la vitesse de chaque couche de fusion pour assurer des interfaces intercouches stables. La stratification de fusion uniforme peut être obtenue en ajustant la structure de la matrice (par exemple, conception du canal d'écoulement et distribution de température) et paramètres de processus (par exemple, vitesse d'extrusion et pression). La compatibilité interfaciale nécessite une bonne adhérence entre les couches, qui peuvent être obtenues en ajoutant une couche de liaison ou en sélectionnant des combinaisons de matériaux compatibles (par exemple, des polymères modifiés). Ii Applications: Industrie des emballages: les films co-examinés sont largement utilisés dans les emballages alimentaires et pharmaceutiques. Par exemple, le film plastique fonctionnel à 11 couches de Dupont offre des propriétés de barrière élevées, une transparence élevée et un brillant élevé, économisant 50% dans les matières premières. Dans la fabrication de tuyaux, les tuyaux composites en aluminium-plastique, qui combinent la résistance à la chaleur, la résistance chimique et les propriétés de la barrière en coextrudant l'alliage en aluminium avec du polyéthylène, sont largement utilisés dans les tuyaux à eau chaude et froide, les pipelines à gaz et autres applications. Dans la production de profil, les polymères à différentes propriétés sont extrudés dans différentes zones du profil pour transmettre des fonctions spécialisées. Par exemple, les composites en plastique en bois sont co-examinés pour améliorer la résistance et la stabilité en revêtement d'une coque de renforcement. Dans le domaine médical, les cathéters co-exécutés à plusieurs couches sont utilisés pour les procédures d'angioplastie. Leur couche intérieure a un coefficient de frottement faible, la couche intermédiaire est adhésive et la couche externe est flexible, répondant aux exigences de performance des matériaux stricts des dispositifs médicaux. Iii. Avantages techniques: l'optimisation des performances exploite entièrement les caractéristiques de chaque couche. Par exemple, la combinaison de matériaux durs et doux combine la résistance et l'élasticité, tandis que la combinaison de matériaux poreux et denses atteint une résistance légère et spécifique élevée. Effectif: plusieurs plastiques peuvent être moulés en une seule pièce, éliminant le besoin de liaison ou de stratification, entraînant une efficacité de production élevée et de faibles coûts. Par exemple, l'adoption généralisée des structures de films 7, 9 et même à 11 couches réduit considérablement les matières premières et les ressources. La diversité fonctionnelle permet la production de matériaux composites aux propriétés anti-âge, anti-âge, anti-âge et antibactériennes pour répondre aux besoins d'applications spécialisées. Protection de l'environnement: réduction de l'utilisation des solvants et des émissions de déchets répondent aux exigences du développement durable. Iv. Défis techniques et tendances de développement: défis: déformation du stress intercouche: les films soufflés co-couches multicouches asymétriques peuvent souffrir de déformation du stress. Amélioration des performances optiques: l'optimisation des paramètres du processus et la conception de la matrice sont nécessaires pour améliorer les performances optiques du film. Contrôle du rapport composite: la technologie de coextrusion intégrée ultra-large nécessite un contrôle précis du rapport composite. Tendances de développement: Technologie de coextrusion des micro-couches: à l'aide de matrices à tailleur de couche pour créer des matériaux composites multicouches alternés avec des couches contrôlables, atteignant les épaisseurs d'une seule couche jusqu'au niveau du nanomètre. Technologie du film coulé: émergeant en tant que nouveau favori de l'industrie grâce à sa production à grande vitesse, son haut rendement et ses excellentes propriétés optiques. Intelligence et automatisation: l'introduction de programmes informatiques pour contrôler la vitesse des pistons tubulaires, réalisant une distribution variable de l'épaisseur de la fusion dans la préforme et améliorant les propriétés mécaniques du produit fini. Protection de l'environnement: développer des matériaux de coextrusion biodégradables pour réduire l'impact environnemental. V. Cas typiques: Les tuyaux composites en aluminium-plastique présentent des couches intérieures et externes en polyéthylène, avec un alliage en aluminium et une couche adhésive comme couche intermédiaire. Ils combinent la résistance à la chaleur, la résistance chimique et les propriétés de la barrière, et sont largement utilisés dans les conduites d'eau chaude et froide, les pipelines à gaz et autres applications. Les composites en plastique en bois sont renforcés avec une couche de coquille grâce à une technologie de coextrusion pour compenser les carences dans le matériau central et améliorer la stabilité, la résistance et la ténacité du produit fini. The widespread adoption of multi-layer coextrusion films with 7, 9, and even 11-layer structures has significantly improved the barrier properties, printability, sealing, and impact resistance of these films, and are widely used in food packaging. 6. Technical parameters and process control The branch channels in die design should not be too far apart, and the flow paths should be as short as possible and roughly equal to reduce pressure loss et distribution de température inégale. Le forage est utilisé pour former des écarts d'air pour l'isolation thermique afin que les deux flux de fonte maintiennent des températures différentes. Les paramètres de processus tels que la vitesse d'extrusion, la pression et la température doivent être contrôlés avec précision pour assurer un composé uniforme de chaque couche de fusion. La vitesse de déplacement du piston tubulaire est contrôlée par un programme informatique pour obtenir différentes distributions d'épaisseur de fusion dans la paraison. Sélection des matériaux: sélectionnez une combinaison de matériaux avec une bonne compatibilité ou améliorez l'adhésion intercouche en ajoutant une couche de liaison. Sélectionnez des matériaux plastiques avec différentes caractéristiques en fonction des exigences de performance du produit. La technologie de co-extrusion optimise les propriétés des matériaux et diversifie les fonctions via le moulage composite multicouche, et est largement utilisé dans les champs d'emballage, de tuyaux, de profils, médicaux et autres. Avec le développement continu de la technologie, la technologie de co-extrusion jouera un rôle plus important dans la science des matériaux et la fabrication industrielle.