Hingav PE-membraan on uut tüüpi veekindel polümeermaterjal. Tootmisprotsessi tehnilised nõuded on palju kõrgemad kui tavalistel veekindlatel materjalidel. Samal ajal on hingaval membraanil ka kvaliteedi seisukohast funktsionaalsus, mida teistel veekindlatel materjalidel pole.

Hingav PE-kile on uus materjal, mis areneb maailmas kiiresti. Seda nimetatakse hingavaks kileks. Oma hingavate ja mitteläbilaskvate omaduste tõttu kasutatakse seda laialdaselt erinevates valdkondades.

1. PE hingava membraani struktuur
PE hingava membraani peamine komponent on polüetüleen, mis on polüetüleenist sünteesitud polümeermaterjal. Polüetüleeni tootmisel lisatakse komonomeerina väike kogus 4- või 8-süsinikku sisaldavat α-olefiini. Kuna aga kasutatava α-olefiini kogus on minimaalne, säilivad paljud polüetüleeni omadused.

pe hingava filmi tootmisliin

Polüeteen on valge vahajas poolläbipaistev materjal, mis on painduv ja vastupidav ning mida saab jagada madaltihedusega polüetüleeniks (LDPE) ja kõrgtihedusega polüetüleeniks (HDPE).

LDPE-d valmistatakse etüleenist kõrge rõhu all (98–250 mpa) tihedusega umbes 0.91–0.92 g/m3. HDPE-d valmistatakse etüleenist, mis on polümeriseeritud 1.0 mpa rõhu all, suurema tihedusega, kõikjal 0.94–0.96 g/m3.

Polüeteen on mittetoksiline ja suurepäraste dielektriliste omadustega. Selle klaasistumistemperatuur on umbes -125 ℃. Polüeteenil on suurepärane keemiline stabiilsus, see talub happeid ja leelisi toatemperatuuril, kuid oksüdeerub kergesti valguse ja kuumuse toimel ning laguneb ultraviolettvalguses fotodegradatsiooni teel. Polüeteenil on ka suurepärased mehaanilised omadused. Kristalliline osa annab polüetüleenile suurema tugevuse ja mittekristalliline osa annab sellele hea paindlikkuse.

2. PE hingava membraani omadused
Võrreldes mittehingavate membraanidega on PE-hingavatel membraanidel järgmised omadused:
1. See laseb läbi gaasi, kuid mitte vett, seega saab seda kasutada veekindla ja niiskuskindla materjalina;
2. See võib sobivalt parandada õhu konvektsiooni kasutaja keskkonnas, mis on kasulik naha hingamisele;
3. Tänu oma tooraine omadustele on hingav PE-membraan uus ja keskkonnasõbralik materjal, mis ei saasta keskkonda.

3. Hingava PE-kile protsessivoog
Töötlemistehnoloogia seisukohast on hingavate membraanide jaoks kaks peamist töötlemismeetodit: lameda kile valamismeetod ja teine ​​on puhumiskile meetod, millest valumeetodit kasutatakse rohkem.
Valamismeetodi peamine protsessivoog on järgmine:
PE tooraine + porogeen - segamine ja doseerimine - ekstrusioon - granuleerimine - ekstrusioon - valamine - venitamine ja tardumine - jahutamine - kärpimine - kerimine.
Hingava PET-kile tootmisprotsessis mõjutab PE-hingava kile tootmisliini venitusprotsess oluliselt kile jõudlust.
Venitamise käigus, kui porogeensete kako3 osakeste ja ümbritseva PE-polümeeri vaheline siduv jõud on väiksem kui PE-polümeeri venitamisest tingitud deformatsioonijõud, polümeer eraldub kako3 servade vahel, mille tulemuseks on mõned pisikesed osakesed. Õõnsused ei lase vedelatel molekulidel läbi pääseda, vaid ainult gaasilistel molekulidel, mistõttu venitatud kile täidab veekindla ja hingava funktsiooni.
Õõnsuse suurust saab reguleerida sõltuvalt protsessitingimustest, nagu caco3 osakeste suurus, kuju, venitusmeetod ja venitussuhe.
Kui venitustemperatuur on teatud väärtusel, siis venitussuhte suurenedes suureneb hingava PE-kile tühimiku läbimõõt ja õhu läbilaskvus, samal ajal kui venitusomadused halvenevad; paksuse suurenedes väheneb õhu läbilaskvus.

4. Hingava PE-kile tootmisprotsessis sageli esinevad probleemid ja vastumeetmed.

1 Ühend ei ole tugev
Hingava PE-kile komposiittugevus on väga madal või puudub üldse, mis ei vasta klientide nõuetele ja põhjustab toote ummistumist. Hingava PE-kile tootmisprotsessi eripära, madal pindpinevus, kõrge libisemisainete sisaldus ja pinna saastumine võivad põhjustada nõrku komposiite.
Madal pindpinevus
Tavapärastes tingimustes peab hingava PE-kile pindpinevus kuivsegu puhul olema enne kasutamist üle 38 dyn/cm.
Praktika on tõestanud, et kui hingava PE-membraani pindpinevuse väärtus on alla 38 dyn/cm, võib see põhjustada madala komposiittugevuse nähtuse. Alla 36 dyn/cm on kombineeritud võimsus äärmiselt madal või puudub üldse.
Samal ajal on komposiidi tugevus seotud ka hingava PE-kile paksusega. Kui see on alla 30 mikroni, on komposiitmaterjali paksus 36–38 dyn/cm. Kui paksus on 30–50 mikronit ja pindpinevuse väärtus on 37 dyn/cm, peetakse komposiitstruktuuri. Näiteks OPP/PE puhul võib kombineeritud efekt nõuetele vastata. Kuid kui paksus on üle 50 mikroni, on see kasutuskõlbmatu, kui paksus on alla 38 dyn/cm.
Siin on mitu andmekogumit viitamiseks:
Hingava PE-membraani pindpinevuse väärtus on tootmise ajal tohutu, kuid aja jooksul see järk-järgult väheneb. Üldiselt säilib hingav PE-membraan 3–6 kuud, kuid suvel võib seda säilitada 3–6 kuud. Niisketel aastaaegadel on soovitatav säilivusaeg mitte ületada kahte kuud.
Praktika on tõestanud, et hingava PE-kile pindpinevuse väärtus on väga tihedalt seotud selle paksuse ja ümbritseva keskkonnaga. Mida kõrgem on keskkonna temperatuur ja niiskus, seda kiiremini pindpinevuse väärtus väheneb ning mida paksem on kile, seda kiiremini see langus toimub.
Seetõttu ei tohiks hingava PE-kile paigaldamine üldiselt kesta kauem kui kolm kuud, eriti vihmaperioodil. Kui mingil põhjusel on ladustamisaeg liiga pikk, tuleks rohkem tähelepanu pöörata lao ventilatsioonile ja õhutusele. Taaskasutamisel tuleb lisaks rullide kaupa kontrollimisele põhjalikult kaaluda, kas komposiittoote kasutamist vastavalt segatoote otstarbele jätkata, et vältida kadusid.

Lisandite mõju
Kui PE-hingavast kilest tehakse kilet, tuleb vastavalt selle kasutusele lisada teatud lisaaineid, näiteks antistaatilisi aineid, libisemisvastaseid aineid ja antistaatilisi aineid.
Need lisandid ei ole pärast kile moodustumist või segamist staatilised, eriti libiained, mis tavaliselt sisaldavad erukamiidi või oleamiidi.
Libisemisvahendite tõttu on komposiitmaterjali tugevuse vähenemisel kaks põhjust:
① Pärast hingava PE-kile lühiajalist paigaldamist liigub libisemisvastane aine hingava PE-kile pinnale, moodustades õhukese tiheda kihi. See paks kiht blokeerib liimi ja hingava PE-kile omasuse nakkumise, mistõttu side ei toimi hingava PE-kile pinnaga. PE-molekulide kokkupuutel on esialgne komposiidi adhesioon madal ja kõvenemisaja pikenedes ei muutu kombineeritud tugevus oluliselt ning kombineeritud võimsus jääb alati madalaks või nulliks.
Erivajaduste korral tuleb kasutada libisemiskindlat hingavat PE-kilet ja tavatingimustes ei tohiks seda liiga kauaks jätta. Kui hingavat PE-membraani mingil põhjusel pikemat aega kasutatakse, on kõige parem hoida seda enne segamist temperatuuril 60–70 ℃ kauem kui 8 tundi. Sel ajal libisemisagens osaliselt laguneb, seega tuleks see uuesti läbi viia. Lamineerimisel ei ole madala komposiittugevuse probleemi, kuid hingavatel PE-membraanidel pole enam libisemisomadusi.
②Komposiidi esialgne adhesioon on vastuvõetav, kuid kõvenemisaja pikenedes muutub kombineeritud tugevus aina väiksemaks ja kahe kihi vahele ilmub valge pulbriline aine.
See on nii, kuna hingava PE-kile tootmisel kasutatakse suure libisemisvõimega PE-tooraineid. Libisemisagensi suure sisalduse tõttu kiles intensiivistub libisemisagensi molekulide liikumine kiles kõvenemisprotsessi ajal kõrgetel temperatuuridel (40–50 ℃). Suur hulk libisemisagensi molekule migreerub kile mõlemale küljele. Aja möödudes suureneb migratsiooni hulk pinnale järk-järgult. Selle migratsioon hävitab liimi ja PE-molekulide vahelise füüsilise sidumisprotsessi ning moodustub. Nõrk sidejõud hävib. Mida pikem on aeg, seda tugevam on hävitav jõud ja seda madalam on komposiidi tugevus.
Sellisel juhul kasutatakse üldiselt kõvenemistemperatuuri tõstmist, et kiirendada liimi ristseostumiskiirust, nii et reaktsioonikiirus ületaks libisemisaine migratsioonikiiruse, et kompenseerida PE hingavas kiles olevat liigset libisemisainet. Negatiivne mõju.

Pinna saastumine
Hingavad PE-membraanid tootmisprotsessi käigus üldiselt ei saastu, kuid üks neist jääb kergesti tähelepanuta: düünivedeliku saastumine.
Paljud hingavate PE-membraanide tootjad kasutavad membraani pindpinevuse testimiseks isevalmistatud düünilahuseid. Düünivedelik on üldiselt etüleenglükooli monoetüüleetri segu, mis on värvitu ja läbipaistev vedelik. Kui see satub kogemata juhtrullikuga saastumise tõttu aeglase lendumiskiiruse tõttu, laguneb kile juhtrulliku läbimisel. Düünilahus tungib hingava PE-membraani pinnale ja seob tihedalt PE-molekulid. Pärast segamist ei ristseo see sideainemolekulidega, mille tulemuseks on komposiidi lokaalne tugevus null. Sellist olukorda on eelkontrolli käigus keeruline leida.

2 ühendit valgepunkt.
See nähtus ilmneb PE piimvalgel kilel otsekoheselt; üldiselt lisatakse piimvalgele kilele teatud kogus valget põhisegu: kontsentreeritud titaandioksiidi. Värvilise põhisegu erineva kvaliteedi tõttu on sisalduva titaandioksiidi osakeste suurus ja kõvadus erinevad, mille tulemuseks on pärast segamist tekkiva piimvalge kile erinev kvaliteet ja erinev pinna heledus. Kui piimvalge kile pind tundub kare ja sellel on küljelt auke, on enamikul sellise kilega segatud toodetel valged laigud. Selle probleemi tavalised lahendused on järgmised: üks on liimikoguse suurendamine. Teine on valge tindi kihi uuesti trükkimine. Olenemata sellest, millist meetodit kasutatakse, suurenevad kulud, seega tuleb PE-kilet enne kasutamist rangelt kontrollida.

3 Pärast segamist muutub valmistoode kokkutõmbava toimega
See nähtus on esinenud paljude tootjate puhul. Komposiittoodete automaatne pakendamismasin ei tööta sujuvalt või on valmistatud kotti raske avada.
Kuivsegu puhul kasutatakse tavaliselt kahekomponentseid reaktiivseid liime, mis peavad pärast segamist kõrgel temperatuuril kõvenema, et saavutada suurim segu tugevus. PE-hingava kile libisemisaine muutub kõvenemistemperatuuri muutuse tõttu. Teatud temperatuuril läbib libisemisaine keemilisi muutusi ja kaotab oma libisemisomaduse. Mida kõrgem on ilm, seda suurem on erinevus. Mida suurem on kadu, seda suurem on lõpptoote kokkutõmbav toime ja seda ei saa enam kasutada.

Seetõttu tuleb kõvenemiskambri temperatuuri rangelt kontrollida umbes 40 ℃ juures ja seda ei tohi meelevaldselt tõsta. Samuti tuleks toote erinevate kasutusalade järgi valida muid koostisosi, et vältida toote kokkutõmbumist vale vaigukvaliteedi valiku tõttu.

4 Halb kuumtihendus
Pärast seda, kui segu jõuab viimase protsessorini kliendi kätte, on kohati kuumtihendustemperatuur liiga kõrge, kuumtihendus ei ole õige jne, mida rasketel juhtudel ei saa päästa. Selle tulemuse põhjuste hulka kuuluvad koroonapurunemine, kõrge libisemisaine sisaldus ja liigne taaskasutatud materjalide lisamine.

Koroona kokkuvarisemine
Kui hingav PE-kile tootmisprotsessi käigus läbib kõrgepinge tühjendusrulli, võib see mitmel põhjusel põhjustada kile osalise purunemise. See nähtus on sageli pikisuunaline riba ja selle asukoht on üldiselt fikseeritud. Pindpinevuse väärtus on tavaliselt väga kõrge. Kuna purunenud kuumkate moodustab polaarsete rühmadega aine, nagu komposiitpind, ei ole sellel ainel kuumtihendust. Seetõttu kasutatakse seda kottide valmistamisel või automaatsel pakendamisel. Osaline kuumtihendus on halb. Selle nähtuse vältimiseks lisatakse hingavale PE-membraanile tehasesse sisenemisel liitpindpinevuse väärtus, mis kontrollitakse.

Kõrge libisemisvastase aine sisaldus
Hingava PE-kile kuumtihenduskihis sisalduva libisemisvastase aine suure sisalduse tõttu sadestub suur kogus seda hingava PE-kile pinnale, moodustades tiheda kihi, mis takistab hingava PE-kile kuumtihendust.
See võib juhtuda aegunud hingava PE-membraani kasutamisel. Seetõttu on vaja valida kliendi erinõuete kohaselt sobivad vaiguklassid ja püüda mitte kasutada surnud kilesid libisemiskindlate toodete jaoks. Pärast selle nähtuse ilmnemist on soovitatav kuuma katet korduvalt lahustiga pühkida, et efekt paraneks.

Liigne taaskasutatud materjalide lisamine
Kulude kokkuhoiuks lisatakse hingavate PE-membraanide tootmisele sageli teatud kogus taaskasutatud materjali. Taaskasutatud materjale regenereeritakse tavaliselt kõrgel temperatuuril vähemalt kaks korda. See sisaldab teatud koguse lisandeid. Pärast membraani uuesti valmistamist paraneb selle kuumtihendusvõime oluliselt. Selle vähenemisel tõuseb kuumtihendustemperatuur üldiselt 5–10 ℃. Katsed näitavad, et kui lisatud kuumtihenduskihi taaskasutatud materjali kogus on 30%, tõuseb hingava PE-kile kuumtihendustemperatuur 3–5 ℃. Kui lisatud kogus on 50%, tõuseb kuumtihendustemperatuur 6–10 ℃ võrra, mis nõuab üldiselt kile tootjalt, et kuumtihenduskihti ei lisataks taaskasutatud materjale nii palju kui võimalik.

5. PE hingava membraani kasutusala
Tänu oma pehmetele ja mugavatele füüsikalistele ja mehaanilistele omadustele on hingaval PE-membraanil suurepärased tõmbe- ja venivusomadused.

Tüüpilised rakendusvaldkonnad on:
● Igapäevased tarbed: vihmakeep, ülikonnakate, silmamask, laudlina, dušimüts, dušikardin, veekott, laudlina jne;
● Hügieenitooted: pabermähkmed, hügieenisidemed, meditsiinilis-kirurgilised kitlid, meditsiinilise ravi ja toiduainete pakendite eripakendid jne;
● Pakkematerjalid: arvutid, kliimaseadmed, tolmukindlad katted, autokatted, pehmed kosmeetikapakendid, ostukotid, kinkekotid, kaustad jne;
● Moodsad pakendid: kosmeetikakotid, tipptasemel kirjatarbed, süljekotid, riidekapid, kalastuskotid, käekotid ja kotid jne.