يُشير مُركّب أغشية البولي إيثيلين إلى جزيئات مُضافة مُوزّعة بالتساوي في البوليمرات، مثل مُثبطات اللهب، ومسحوق CaCO3، وغيرها. تُضفي هذه المُركّبات على أغشية البولي إيثيلين خصائص مُحددة. تتمتع أغشية البولي إيثيلين بآفاق استخدام واسعة في صناعة المنتجات البلاستيكية، وهي مادة خام مهمة لتصنيع أغشية البولي إيثيلين، بأنواع مُختلفة وخصائص ممتازة. من حيث تكنولوجيا الإنتاج، من الضروري التحكم بدقة في نسبة المواد الخام ومعايير العملية لضمان جودة المنتج.

عملية الإنتاج

تتضمن عملية إنتاج ماسترباتش أغشية البولي إيثيلين عادةً عدة خطوات، مثل تحضير المواد الخام، وخلط المكونات، والبثق بالصهر، والتحبيب، والتبريد والتجفيف، والتغليف. وفيما يلي مقدمة تفصيلية:

1. تحضير المواد الخام

الراتنج الأساسي: حدد راتينج البولي إيثيلين المناسب، مثل البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، أو البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي (LLDPE)، أو البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، وما إلى ذلك، وحدد النوع والدرجة المحددة بناءً على متطلبات أداء الفيلم.

المواد المضافة: وفقًا للمتطلبات الوظيفية للمادة الرئيسية، تتم إضافة العديد من المواد المضافة، مثل مضادات الأكسدة، ومثبتات الضوء، ومواد التشحيم، وعوامل الفتح، والماستر باتش الملون، وما إلى ذلك. يمكن لهذه المواد المضافة تحسين أداء المعالجة، والخصائص الفيزيائية، وعمر خدمة فيلم البولي إيثيلين.

2. خلط المكونات

يُوزَن راتنج البولي إيثيلين والمواد المضافة بدقة بنسب معينة، ثم يُوضَع في خلاط عالي السرعة لخلطه جيدًا. بالتحريك، تتوزع المادة المضافة بالتساوي في جزيئات راتنج البولي إيثيلين، مما يضمن تجانس كل مكون في عملية الإنتاج اللاحقة.

3. البثق المنصهر

تدخل المواد المختلطة إلى قادوس الطارد، وتُدفع للأمام بفضل دوران اللولب. خلال هذه العملية، تُسخّن المادة تدريجيًا حتى تصل إلى حالة منصهرة.

يُعد ضبط درجة حرارة الطارد أمرًا بالغ الأهمية، ويجب تعديله بشكل مناسب وفقًا لنوع وخصائص راتنج البولي إيثيلين ومتطلبات المواد المضافة. بشكل عام، ترتفع درجة الحرارة تدريجيًا من القادوس إلى رأس الآلة لضمان ذوبان المادة تمامًا وتمتعها بسيولة جيدة.

أثناء عملية الصهر، تعمل عملية القص للمسمار على خلط المادة المضافة وراتينج البولي إيثيلين بالتساوي، بينما تعمل أيضًا على تليين المادة لتحقيق حالة بثق مناسبة.

4. التحبيب

بعد بثق المادة المنصهرة من رأس البثق، تُشكّل إلى شرائح صغيرة أو حبيبات عبر قوالب تحبيب خاصة. تشمل طرق التحبيب الشائعة التحبيب بالقطع الساخن والتحبيب بالقطع البارد.

التحبيب بالقطع الساخن هو عملية استخدام أداة دوارة لقطع المادة إلى حبيبات أثناء ضغطها، مما يؤدي إلى شكل أكثر انتظامًا وحجم موحد للحبيبات.

التحبيب بالقطع البارد هو عملية تبريد وتجميد مادة الشريط المبثوق، ثم تقطيعها إلى حبيبات باستخدام آلة التحبيب. هذه الطريقة مناسبة للحالات التي لا تتطلب متطلبات صارمة لشكل وحجم الجسيمات.

5. التبريد والتجفيف

بعد التحبيب، يجب تبريد ماسترباتش فيلم البولي إيثيلين لخفض درجة حرارته وتصلبه. عادةً ما يُستخدم التبريد بالهواء أو الماء.

التبريد الهوائي هو عملية دفع تدفق الهواء لإزالة الحرارة من سطح الجسيمات، مما يؤدي إلى تبريدها بسرعة. أما التبريد المائي فهو عملية تبريد الجسيمات عبر خزان ماء، بمعدل تبريد سريع. مع ذلك، من المهم التحكم في كمية ودرجة حرارة ماء التبريد لتجنب أي عيوب سطحية على الجسيمات.

قد يحتوي الماسترباتش المبرد على بعض الرطوبة، ويحتاج إلى التجفيف لإزالة الرطوبة ومنع التكتلات وغيرها من المشاكل أثناء التخزين والاستخدام. تشمل طرق التجفيف التجفيف بالهواء الساخن أو التجفيف بالتفريغ.

6. التغليف

بعد التبريد والتجفيف، يُمكن تعبئة ماسترباتش فيلم البولي إيثيلين بعد استيفائه لمعايير الجودة المحددة. عادةً ما تُستخدم أكياس بلاستيكية منسوجة أو أكياس ورقية للتغليف، ويعتمد وزن كل كيس على طلب السوق ومتطلبات العملاء.

أثناء عملية التعبئة، يجب مراعاة منع تلوث الماسترباتش وترطيبه. وفي الوقت نفسه، يجب تدوين اسم المنتج ومواصفاته وتاريخ إنتاجه ومدة صلاحيته وغيرها من المعلومات ذات الصلة على كيس التعبئة لتسهيل التخزين والنقل وإدارة الاستخدام.

طوال عملية الإنتاج، من الضروري التحكم بدقة في معايير كل حلقة لضمان استقرار جودة ماسترباتش أغشية البولي إيثيلين وامتثالها للأداء. في الوقت نفسه، تُعد الصيانة الدورية لمعدات الإنتاج ضرورية لضمان عملها بشكل طبيعي، وتحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.

آلة الإنتاج

تتطلب عملية إنتاج ماسترباتش فيلم البولي إيثيلين معدات مختلفة، بما في ذلك الفئات التالية بشكل أساسي:

معدات الدفعات

الميزان الإلكتروني: يستخدم للوزن الدقيق لمختلف المواد الخام مثل راتنج البولي إيثيلين والمواد المضافة، مما يضمن نسب المكونات الدقيقة وجودة المنتج المستقرة.

خلاط عالي السرعة: قم بخلط المواد الخام الموزونة جيدًا وبشكل متساوٍ، بحيث يتم توزيع المواد المضافة بالتساوي في راتنج البولي إيثيلين، مما يضع الأساس للمعالجة اللاحقة.

معدات التحبيب بالبثق

آلة البثق أحادية اللولب أو ثنائية اللولب: تُدفع المادة للأمام بفضل دوران اللولب، مع تسخينها وصهرها وتليينها للوصول إلى حالة بثق مناسبة. بالمقارنة مع آلات البثق أحادية اللولب، تتميز آلات البثق ثنائية اللولب بأداء خلط أفضل وقدرة تنظيف ذاتي أفضل، مما يجعلها أكثر ملاءمة لإنتاج ماسترباتش أغشية البولي إيثيلين عالية الجودة.

قالب البثق: يُركّب في رأس الطارد، ويُحدّد شكل وحجم المادة المبثوقة. وتختلف طرق التحبيب، فهناك قوالب للتحبيب بالقطع الساخن وأخرى للتحبيب بالقطع البارد.

آلة التحبيب: تعمل مع آلة البثق، حيث تقطع المادة المنصهرة المبثوقة إلى حبيبات. تقطع آلة التحبيب الساخنة المادة مباشرةً أثناء بثقها، بينما تبرد آلة التحبيب الباردة الشريط المبثوق قبل القطع.

معدات التبريد والتجفيف

خزان مياه التبريد أو نظام تبريد الهواء: يُستخدم لتبريد الحبيبات الأم بعد التحبيب. تتميز طريقة التبريد بالماء بسرعة تبريد عالية، مما يُمكّن من تشكيل الجسيمات بسرعة؛ أما طريقة التبريد بالهواء فتُزيل الحرارة عن طريق دفع تدفق الهواء، وهي مناسبة لبعض أنواع الماسترباتش الحساسة للرطوبة.

آلة التجفيف: تُزيل الرطوبة من سطح أو داخل الماسترباتش المُبرّد لمنع الرطوبة والتكتل. من الأنواع الشائعة مجفف الهواء الساخن ومجفف التفريغ. يُجفف مجفف الهواء الساخن الماسترباتش عبر دوران الهواء الساخن، بينما يُجفف مجفف التفريغ في بيئة تفريغ، مما يُقلل درجة حرارة التجفيف بشكل فعال، وهو مناسب لبعض الإضافات الحساسة للحرارة.

المعدات المساعدة

آلة التغذية: تنقل المواد الخام تلقائيًا من منطقة التخزين إلى قادوس معدات الدفعات أو البثق، مما يحسن أتمتة الإنتاج، ويقلل من كثافة العمل اليدوي، ويتجنب تلوث المواد الخام أثناء النقل.

آلة الغربلة: غربلة الحبيبات الأم بعد التحبيب، وإزالة الجزيئات الكبيرة جدًا أو الصغيرة جدًا، بالإضافة إلى الشوائب المحتملة، لضمان اتساق وجودة حجم جزيئات المنتج.

آلة التعبئة والتغليف: تعبئة ماسترباتش من أفلام البولي إيثيلين عالية الجودة والمُختبرة. تتوفر عادةً آلات تعبئة أوتوماتيكية وشبه أوتوماتيكية، ويمكن اختيارها وفقًا لحجم الإنتاج ومتطلبات التعبئة والتغليف. تُنجز آلة التعبئة والتغليف عمليات التعبئة والتغليف، مثل القياس والتعبئة والختم، مما يضمن عدم تلف المنتج أثناء التخزين والنقل.

بالإضافة إلى ذلك، وفقًا لاحتياجات عمليات الإنتاج ومراقبة جودة المنتج، قد يتم تجهيز بعض معدات الاختبار، مثل أجهزة قياس معدل تدفق الذوبان، وآلات اختبار الشد، والمحللات الحرارية، وما إلى ذلك، للكشف عن مؤشرات الأداء المختلفة للمادة الرئيسية، من أجل ضمان أن جودة المنتج تلبي المعايير ومتطلبات العملاء.

نسبة الصيغة

قد تختلف نسبة ماسترباتش فيلم البولي إيثيلين باختلاف متطلبات التطبيق ومتطلبات أداء المنتج. فيما يلي بعض الأمثلة والشروحات الشائعة لنسب ماسترباتش فيلم البولي إيثيلين:

ماسترباتش من فيلم البولي إيثيلين العادي

راتنج البولي إيثيلين: 90% -95%

عادةً ما يُختار البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) أو البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) أو مزيج منهما. يتميز البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) بقوة شد ومتانة جيدتين، بينما يتميز البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) بشفافية ومرونة جيدتين. بخلطهما بنسب مناسبة، يمكن الحصول على ماسترباتش فيلمي عالي الأداء.

الحشو: 3% -8%

الحشو الشائع الاستخدام هو كربونات الكالسيوم (CaCO3)، مما يُقلل التكلفة ويُحسّن صلابة الفيلم وصلابته. عند اختيار كربونات الكالسيوم، يجب مراعاة حجم جسيماتها وطريقة معالجتها السطحية. فكلما صغر حجم الجسيمات، قلّ تأثيرها على خصائص الفيلم، وزاد توافق كربونات الكالسيوم المعالجة سطحيًا مع راتنج البولي إيثيلين.

مضاد للأكسدة: 0.1% -0.5%

وظيفة مضادات الأكسدة هي منع التحلل التأكسدي للبولي إيثيلين أثناء المعالجة والاستخدام، وإطالة عمر الغشاء. تشمل مضادات الأكسدة الشائعة الفينولات والفوسفيتات المعوقة، والتي تُستخدم عادةً معًا لتحقيق تأثير تآزري وتحسين خصائص مضادات الأكسدة في الأغشية بشكل أكثر فعالية.

مادة التشحيم: 0.5% -1%

يمكن لزيوت التشحيم تحسين سيولة راتنج البولي إيثيلين أثناء المعالجة، وتقليل الاحتكاك بين المواد والمعدات، وتحسين كفاءة الإنتاج، وجعل سطح الفيلم أكثر نعومة. تشمل زيوت التشحيم الشائعة حمض الستياريك وأملاحه، وإسترات الأحماض الدهنية، وغيرها.

ماستر باتش من أفلام البولي إيثيلين المقاومة للشيخوخة

راتنج البولي إيثيلين: 88% -92%

باستخدام البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي (LLDPE) والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) كراتنجات أساسية، يمكن تعديل نسبة كليهما وفقًا لبيئة الاستخدام المحددة ومتطلبات أداء الفيلم. على سبيل المثال، في الأفلام الخارجية التي تتطلب مقاومة أعلى للشيخوخة، يمكن زيادة نسبة البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي بشكل مناسب لتحسين قوة الشد ومقاومة التمزق في الفيلم.

الحشو: 5% -8%

بالإضافة إلى كربونات الكالسيوم، يُمكن استخدام مواد مالئة أخرى، مثل بودرة التلك. تتميز بودرة التلك ببنية صفائحية، مما يُحسّن مقاومة الفيلم للعوامل الجوية وخصائصه العازلة إلى حدٍ ما.

مضاد للأكسدة: 0.2% -0.5%

على غرار ماسترباتش الفيلم العادي، ولكن في الأفلام المضادة للشيخوخة، يمكن اختيار أصناف مضادة للأكسدة ذات مقاومة أعلى لدرجات الحرارة وتأثيرات مضادة للأكسدة طويلة الأمد لمقاومة الشيخوخة الحرارية والضوئية طويلة الأمد بشكل أفضل.

مثبت الضوء: 0.3% -1%

تُعدّ مثبتات الضوء إضافاتٍ أساسيةً لتحسين مقاومة الأغشية الرقيقة للشيخوخة، وتشمل بشكلٍ رئيسيّ ماصات الأشعة فوق البنفسجية ومثبتات الضوء الأمينية المعوقة (HALS). تستطيع ماصات الأشعة فوق البنفسجية امتصاص الأشعة فوق البنفسجية، وتحويلها إلى طاقة حرارية، وإطلاقها، بينما تُثبّط HALS تقدّم تفاعلات الأكسدة الضوئية عن طريق التقاط الجذور الحرة، وتحليل البيروكسيدات، وغيرها من الطرق. يُمكن لدمج المادتين أن يُحسّن بشكلٍ كبير مقاومة الأغشية للشيخوخة الضوئية.

مادة التشحيم: 0.5% -1%

الوظيفة هي نفس وظيفة مواد التشحيم في ماسترباتش الفيلم العادي، ويمكن اختيار مجموعة متنوعة من مواد التشحيم والجرعة المناسبة وفقًا لتكنولوجيا المعالجة المحددة ومتطلبات المعدات.

ماسترباتش فيلم البولي إيثيلين الوظيفي (مثل قطرات مضادة للضباب، مضادة للبكتيريا، وما إلى ذلك)

راتنج البولي إيثيلين: 85% -90%

اختر النوع والدرجة المناسبين من راتنج البولي إيثيلين بناءً على المتطلبات الوظيفية والاستخدام الأمثل للفيلم. على سبيل المثال، بالنسبة للأغشية المضادة للضباب التي تتطلب شفافية ومرونة جيدتين، قد يكون البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) هو الخيار الأمثل؛ أما بالنسبة للأغشية المضادة للبكتيريا التي تتطلب قوة وصلابة عاليتين، فيمكن زيادة نسبة البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي (LLDPE) أو استخدام مزيج من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE).

الحشو: 3% -8%

يشبه اختيار ووظيفة الحشوات اختيار ووظيفة الماسترباتش الأغشية العادية، ولكن في بعض الأغشية الوظيفية، قد تُستخدم حشوات ذات خصائص خاصة. على سبيل المثال، في الأغشية المضادة للبكتيريا، يمكن استخدام حشوات مثل أكسيد الزنك النانوي والفضة النانوية ذات الوظائف المضادة للبكتيريا، والتي لا تؤدي وظيفة حشو محددة فحسب، بل تمنح الغشاء أيضًا خصائص مضادة للبكتيريا.

مضاد للأكسدة: 0.1% -0.5%

على غرار مضادات الأكسدة الموجودة في ماسترباتش الفيلم العادي، يتم استخدامه لمنع التدهور التأكسدي لراتنج البولي إيثيلين وضمان استقرار أداء الفيلم.

مادة التشحيم: 0.5% -1%

يساعد على تحسين أداء المعالجة، وجعل سطح الفيلم أملسًا، وتقليل الاحتكاك، وزيادة كفاءة الإنتاج وجودة الفيلم.

الإضافات الوظيفية: 3% -10%

ماسترباتش قطرات مضادة للضباب: بشكل عام، يتم إضافة مواد خافضة للتوتر السطحي محبة للماء مثل جلسريدات الأحماض الدهنية، وبولي إيثيلين جليكول، وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تشكل فيلمًا محبًا للماء موحدًا على سطح الفيلم، مما يسمح لقطرات الماء المكثفة على الفيلم بالانتشار بسرعة في فيلم مائي، وبالتالي تجنب تشتت الضوء وانكساره بواسطة قطرات الماء، والحفاظ على شفافية الفيلم وتأثيره المضاد للضباب.

ماسترباتش مضاد للبكتيريا: أضف عوامل مضادة للبكتيريا، سواءً كانت عضوية (مثل أملاح الأمونيوم الرباعية، والبيجوانيدات، إلخ) أو غير عضوية (مثل مضادات البكتيريا القائمة على الفضة والنحاس، إلخ). هذه العوامل المضادة للبكتيريا قادرة على تثبيط أو قتل الكائنات الدقيقة، مثل البكتيريا والعفن، على سطح الغشاء، ومنع نمو البكتيريا وتكاثرها، وبالتالي الحفاظ على نظافته وصحته.

النسب المذكورة أعلاه هي للإشارة فقط. في الإنتاج الفعلي، يجب إجراء التعديلات والتحسينات بناءً على متطلبات المنتج وعمليات الإنتاج وظروف المعدات وعوامل أخرى. في الوقت نفسه، قد تختلف أداء المواد الخام والمواد المضافة التي تنتجها جهات تصنيع مختلفة، لذا من الضروري تحديد النسبة المثلى من خلال التجارب والاختبارات.

التطبيقات

يُستخدم مُركَّب أغشية البولي إيثيلين (ماسترباتش) في مجموعة واسعة من التطبيقات في مجالات مُختلفة، مثل التعبئة والتغليف، والزراعة، والصناعة، والبناء، والحياة اليومية. وفيما يلي مُقدِّمة مُحدَّدة:

مجال التعبئة والتغليف

تغليف المواد الغذائية: يتمتع بمرونة جيدة وشفافية ومقاومة للماء، مما يمكنه الحفاظ على نضارة وجودة الطعام بشكل فعال، مثل استخدامه في صنع أكياس تغليف المواد الغذائية المختلفة، وأغشية التغليف، وما إلى ذلك.

التعبئة والتغليف الطبي: أداء صحي جيد، استقرار كيميائي عالي، لا يتفاعل بسهولة مع الأدوية، يمكن استخدامه في التعبئة والتغليف بالبثور، فيلم التغليف الداخلي، وما إلى ذلك من الأدوية، مما يضمن جودة وسلامة الأدوية أثناء التخزين والنقل.

تغليف الضروريات اليومية: يستخدم على نطاق واسع في تغليف مستحضرات التجميل ومنتجات الغسيل وغيرها من الضروريات اليومية، مثل أفلام التغليف والملصقات وما إلى ذلك، لحماية المنتجات وتجميل مظهرها.

زراعة

الأغشية الزراعية: مادة تغطية شائعة الاستخدام في الإنتاج الزراعي، توفر العزل، والاحتفاظ بالرطوبة، والشفافية، ومكافحة الآفات، وغيرها من الوظائف، مما يُسهم في تحسين إنتاجية وجودة المحاصيل. من الأنواع الشائعة: أغشية الدفيئات، والأغشية البلاستيكية، وغيرها.

فيلم الشتلات: يوفر بيئة نمو مناسبة للشتلات، ويعزز نموها وتطورها، ويزيد من معدل بقائها.

القطاع الصناعي

الصناعة الإلكترونية: مواد التعبئة والتغليف والأفلام العازلة وما إلى ذلك التي يمكن استخدامها في تصنيع المكونات الإلكترونية، ولها خصائص عزل جيدة ومضادة للكهرباء الساكنة، ويمكنها حماية المكونات الإلكترونية من الكهرباء الساكنة والغبار والتأثيرات الأخرى.

صناعة السيارات: تستخدم لتعبئة أجزاء السيارات الداخلية، والأفلام الواقية للزجاج السيارات، وما إلى ذلك، ولها مقاومة جيدة للطقس ومقاومة للتآكل، ويمكنها حماية مكونات السيارات من التلف أثناء النقل والتخزين.

مجال البناء

مادة ملفوفة مقاومة للماء: باعتبارها واحدة من المواد الخام الرئيسية للمادة الملفوفة المقاومة للماء، فإن المادة الملفوفة المقاومة للماء المصنوعة من ماستر باتش فيلم البولي إيثيلين تتمتع بأداء جيد للماء ومقاومة للتآكل ومقاومة للشيخوخة، وتستخدم على نطاق واسع في الهندسة المقاومة للماء للسقف والطابق السفلي والمرحاض وأجزاء أخرى من المباني.

مادة العزل الحراري: يمكن استخدامها في تصنيع فيلم العزل الحراري، الذي يلعب دورًا في العزل الحراري عن طريق عكس أو امتصاص الحرارة، ويحسن كفاءة استخدام الطاقة في المباني.

مناطق أخرى

العناصر التي يمكن التخلص منها: مثل مفارش المائدة التي يمكن التخلص منها، وأكياس القمامة، وما إلى ذلك، تستخدم تكلفتها المنخفضة، وسهولة معالجتها، وأدائها الجيد لتوفير الراحة للحياة اليومية للناس.

مادة الطلاء: يمكن استخدامها كمواد طلاء لتغطية سطح الورق والقماش وما إلى ذلك، مما يحسن من خصائصها المقاومة للماء والرطوبة ومقاومة التآكل وغيرها.