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LLDPE 융점: DSC 범위, 등급 비교 및 케이블 압출 설정

케이블 공장은 LDPE 주문에서 남은 배럴 프로파일을 사용하여 선형 저밀도 폴리에틸렌에 대한 재킷 작업을 실행합니다. 30분 이내에 용융 압력이 상승하고 표면이 흐릿해지며 스파크 테스터가 결함을 기록하기 시작합니다. 라인의 어떤 것도 끊어지지 않았습니다. 수지는 프로필에 작성된 온도와 다른 온도에서 녹습니다.

요점: LLDPE 융점은 DSC 피크로 약 120~128°C이며, LDPE보다 대략 10~15°C, HDPE보다 8~12°C 낮습니다. 용융은 105~112°C 근처에서 시작되어 약 130°C에서 완료됩니다. 단일 숫자가 아닌 이 범위에 따라 공급 영역 온도, 예상 용융 압력 및 녹지 않은 젤의 양이 단열재 벽에 남아 있을 수 있는지가 결정됩니다.

아래 섹션에서는 숫자의 출처, 공단량체 선택에 따라 숫자가 어떻게 이동하는지, 이를 배럴 설정, 장력 제어 및 실행 라인을 유지하는 유입 검사 규칙으로 변환하는 방법을 다룹니다.

LLDPE 융점은 실제로 무엇입니까

시차 주사 열량계는 용융을 점이 아닌 곡선으로 보고합니다. 두 번째 가열 실행에서 표준 LLDPE는 105~112°C 근처에서 외삽 개시, 120~128°C 사이에서 최고점, 128~135°C에서 기준선으로 복귀하는 것을 보여줍니다. 공급업체는 피크가 실험실에서 실험실로 잘 반복되기 때문에 피크를 인용하지만 공급 구역을 설정할 때 중요한 수치는 시작입니다.

DSC 피크, 두 번째 열

ASTM D3418 또는 ISO 11357-3에 따라 일반 부텐, 헥센 및 옥텐 등급의 경우 10°C/분에서 120~128°C.

녹는 시작

105~112°C. 부분적인 녹는 부분이 여기에서 시작되므로 배럴 프로필을 작성할 때 고려해야 할 숫자입니다.

비카트 연화점

88~100°C. 이는 용융이 아닌 하중 하의 강성을 설명하며 이를 용융 설정점으로 사용하면 서징이 발생합니다.

실제 용융 온도

다이에서 190~220°C, 피크보다 대략 60~90°C 높으므로 폴리머가 완전히 녹고 균질합니다.

밀도는 예상대로 최고점을 이동합니다. 유연한 필름과 케이블 재킷에 사용되는 0.915~0.922g/cm3 등급은 120~123°C 근처에서 녹습니다. 0.926~0.940g/cm3 사이의 등급은 최고 온도를 126~130°C로 높이고 압축 영역에서 HDPE에 더 가깝게 거동합니다.

LLDPE가 LDPE보다 녹는 이유

차이점은 분기 아키텍처에서 비롯됩니다. LDPE는 고압에서 생산되며 백본에 긴 사슬 가지를 가지고 있습니다. 이 가지는 결정 격자에 들어가기에는 너무 커서 결정 성장을 방해하고 결정성을 대략 35~45%로 유지합니다. LLDPE는 배위촉매를 사용하여 생산되므로 백본은 선형으로 유지되고 2~6개의 탄소로 구성된 짧은 가지만 매달려 있습니다. 짧은 가지도 격자에서 제외되지만 그 사이의 선형 세그먼트는 훨씬 더 효율적으로 라멜라로 접힙니다. 결정화도는 약 45~55%로 증가하고 용융 피크도 그에 따라 증가합니다.

분자량 분포가 효과를 강화합니다. LLDPE는 분포가 더 좁고 긴 사슬 분기가 없으므로 LDPE보다 전단 박화가 현저히 적습니다. 동일한 용융 지수에서는 더 많은 스크류 토크가 필요하고, 더 높은 다이 압력을 생성하며, 더 낮은 용융 강도와 더 적은 다이 팽창을 나타냅니다. LDPE에 최적화된 스크류는 모든 구역 온도가 이미 정확하더라도 일반적으로 LLDPE 성능이 저하됩니다.

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등급별 용융 데이터

아래 비교에서는 케이블 및 영화 라인에 가장 자주 나타나는 네 가지 폴리에틸렌 제품군을 다루고 있습니다. 범위는 상업 등급에 걸쳐 있습니다. 특정 부지는 그 내부 어디에나 위치할 수 있습니다.

수지
밀도(g/cm3)
DSC 피크(°C)
결정성
용융 거동
LDPE
0.918~0.932
108~115
35~45%
강한 전단박화, 높은 다이팽창
LLDPE(C4–C8)
0.915–0.940
120~128
45~55%
낮은 용융 강도, 낮은 전단 감도
메탈로센 LLDPE
0.900~0.925
115~124
40~50%
날카로운 단일 피크, 높은 인성
HDPE
0.941~0.965
130~136
60~80%
높은 강성, 가장 높은 용융 온도
피크 값은 10°C/분에서의 2차 열 DSC 결과입니다. 메탈로센 LLDPE는 좁은 조성 분포가 넓은 용융 범위보다는 날카로운 피크를 생성하기 때문에 별도로 나열됩니다.

하나의 녹는 숫자 뒤에 숨겨진 표시기

데이터시트에는 일반적으로 단일 피크가 나열됩니다. 아래 차트는 그 숫자가 무엇을 숨기고 있는지 보여줍니다. 밀도와 용융 지수가 동일해 보이는 경우에도 사용된 알파-올레핀 공단량체에 따라 피크가 최대 15°C까지 이동합니다.

110℃
LDPE
118℃
mLLDPE
121°C
C4등급
124°C
C6등급
126°C
C8등급
133°C
HDPE

곡선에 두 개의 신호가 더 숨겨져 있습니다. 첫 번째 열과 두 번째 열 피크는 2~4도 정도 다를 수 있으며, 두 번째 열만 수지 자체를 반사합니다. 피크 폭도 중요합니다. 용융 범위가 넓다는 것은 조성 분포가 넓고 겔 위험이 높다는 것을 의미하며, 3~5도의 날카로운 피크는 균일한 메탈로센 등급을 나타냅니다. 공급업체 로트 간 2도 이동은 일반적으로 0.002~0.003g/cm3의 밀도 변화와 동일하며, 이는 용융 압력을 수 바만큼 이동하기에 충분합니다.

녹는점을 배럴 설정으로 바꾸기

시작과 피크가 알려지면 프로필이 자동으로 작성됩니다. 공급 구역은 개시점보다 훨씬 낮은 상태로 유지되므로 고체층이 계속 이송되고, 압축 구역은 용융 범위를 가로지르며, 계량 구역은 피크 위에서 작업을 완료합니다.

  • 공급 구역: 조기 용융 및 급증을 방지하기 위해 150 ~ 170°C, 대략 개시 온도보다 40 ~ 50°C 낮습니다.
  • 압축 영역: 185~205°C, 대부분의 결정 구조가 사라지고 용융물이 치밀해집니다.
  • 계량 구역: 200 ~ 215 °C, 균질화 및 압력 형성용.
  • 어댑터 및 크로스헤드: 200~220°C, 냉각 홈통 전 처짐을 제한하기 위해 하단에 케이블 크로스헤드가 있는 경우가 많습니다.

다이의 용융 온도는 200~220°C 사이에 있어야 합니다. 약 180°C 이하로 떨어지면 녹지 않은 젤이 벽에 남아 스파크 테스트에서 표면 흠집이나 약점으로 나타납니다. 250°C 이상으로 올리면 산화가 가속화되고 체류 시간이 중요해지며 수지가 기술적으로 여전히 안정적임에도 불구하고 젤 형성이 증가합니다.

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낮은 용융 강도는 이야기의 후반부입니다. LLDPE는 다이에서 나온 후에도 모양이 잘 유지되지 않으므로 직경 제어는 다이 형상에만 의존하기보다는 안정적인 당김 및 감기에 크게 좌우됩니다. 연속 압출 라인용 어큐뮬레이터 및 댄서 시스템 릴 교체 중 속도 변화를 흡수하고 용융물이 냉각되는 동안 장력을 일정하게 유지합니다.

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LLDPE 볼륨이 실제로 어디로 가는지

케이블과 전선은 실제로 전 세계 LLDPE 소비에서 작은 부분을 차지합니다. 공급업체가 등급을 변경하거나 생산 능력을 재할당하거나 공장이 필름 제작자와 수지 할당을 협상할 때 이러한 상황이 중요합니다.

  • 신축성 및 농업용 필름을 포함한 필름 및 포장재: 약 62%
  • 사출 성형품: 약 12%
  • 회전 성형: 약 9%
  • 케이블 및 전선 절연, 재킷 및 화합물: 약 7%
  • 파이프, 도관 및 기타 압출물: 약 5%
  • 마스터배치, 접착제 및 기타: 약 5%

선택 및 시동 순서

반복 가능한 작업 순서로 인해 전환이 스크랩 실행으로 전환되는 것을 방지할 수 있습니다.

  1. 데이터시트 피크뿐만 아니라 로트에 대한 실제 DSC 곡선을 당겨서 시작 온도를 확인합니다.
  2. 밀도와 공단량체를 최종 용도에 맞게 조정하세요. 0.920g/cm3에 가까운 유연한 재킷 등급, 최대 0.935g/cm3의 견고한 구조를 제공합니다.
  3. 공급 영역을 측정된 시작 온도보다 40~50°C 낮게 설정한 다음 압축 및 계량 영역을 단계적으로 높입니다.
  4. 라인 속도를 만지기 전에 최소 10분 동안 용융 온도와 용융 압력을 일정하게 유지하십시오.
  5. 기계가 여전히 열 팽창하는 동안 처음 30분 동안 스파크 테스트 또는 젤 카운트를 통해 벽 품질을 확인하십시오.
  6. 배럴 프로파일, 용융 온도 및 수지 로트 번호를 함께 기록하여 다음 동일한 작업이 알려진 지점에서 시작되도록 합니다.

테스트, 유지 관리 및 규정 준수 참고 사항

융점 데이터는 측정값이 신뢰할 수 있는 경우에만 유용합니다. 156.6°C에서 인듐으로 DSC 셀을 재보정하고 최소 1년에 한 번 기준선을 확인하세요. 표류 셀 상수는 보고된 모든 피크를 1도 또는 2도씩 이동하기 때문입니다. 배럴 열전대는 동일한 주의를 기울일 가치가 있습니다. 측정 영역의 5도 오류는 대부분의 수지 로트 변형보다 실제 프로파일을 더 많이 변경합니다.

보관은 간단합니다. LLDPE는 흡습성이 없으며 일반적으로 건조가 필요하지 않지만 UV 및 PVC와의 교차 오염으로부터 보호해야 합니다. 이를 위해서는 직선 플러시가 아닌 전환 시 적절한 퍼징 화합물이 필요합니다. 케이블 제품의 경우 용융 데이터는 입고 검사 및 로트 추적성을 지원하는 반면 완제품은 스파크, 인장 및 연신율 테스트를 통과해야 합니다.

공정 측면에서는 용융 압력 추세, 모터 부하 및 젤 수를 정기적으로 점검하여 용융 문제가 고객에게 도달하기 전에 파악합니다. 라인을 교체하는 대신 업그레이드하는 경우 검토된 압출기 설정은 새 스크류보다 더 가치가 있을 수 있습니다. 고효율 PE 및 PVC 케이블 압출기 가이드 해당 리뷰와 함께 제공되는 실제 점검 사항을 다룹니다.