Изменение технических свойств изделия из LLDPE со временем

[Бор]

Коллеги. Есть небольшая проблемка.
Производим крышки с контрольным пояском для упаковки сыпучих продуктов (литьё под давлением). Производим достаточно продолжительное время и в последнее время нам потребитель выдал новый тест для этих изделий.
Для отрыва пояска имеется небльшая ручка. Данные изделия проходят определённый тест - берём изделие за ручку и отрываем контрольный поясок, соответственно ручка должна остаться на контрольном пояске, если отрывается, то потребитель получает проблеммы в виде как вскрыть оставшийся контрольный поясок, ну и собственно это брак.
Проблемма следующая - после производства изделий все тесты по отрыву проходят отлично, но по истечении 2-х -3х недель после производства (при нормальном складском хранении при температурах 20-25 градусов) при проверке тех же изделий и тех-же партий появляются изделия которые не проходят тест. Т.е происхдит отрыв ручки без отрыва контрольного пояска.

Честно говоря всю голову сломали, но все аргументы идут к проблемам материала. Материал LLDPE производства SABIC с ПТР 50, краситель 2% Ampaset.

может кто подскажет как и из-за чего могут меняться прочностные свойства материала после 2-х- 3-х недель после получения готовых изделий? Может кто боролся с аналогичными проблемами.

Спасибо.

[Maks42]

Попробуйте точнее определить время, когда начинаются проблемы, возьмите партию 1000 штук и проверяйте по 100 штук в день. Обычно у полимеров релаксация напряжения заканчивается через 3-5 суток, для снижения внутренних напряжений придется пожертвовать временем цикла.

[Бор]

Спасибо за ответ.
А какой смысл определять время релаксации, если получается что отрыв язычка её следствие?
Тут ещё один момент - первоначально требования были (помимо внешнего вида) преимущественно размерные, и для определения размера применяются калибры (поскольку изделие достаточно тонкостенное и "гудаперчивое"). Для снижения внутренних напряжений нам будет необходимо идти по пути снижения скоростей впрыска и повышения температуры пресс-формы что скорее всего сразу отразится на размерах и короблении изделия - это не хорошо. Может вы посоветуете какими параметрами играть в первую очередь?
Maks42 - а может имеются способы улучшения технических характеристик добавками или существуют марки имеющие более высокие характеристики?

Спасибо.

[Maks42]

Думаю, что Вы выбрали хороший полимер, я не слышал про марки с ПТР больше 50.

[леха]

Если на прозрачных спустя 2-3 недели всё хорошо ,то причина в разнице птр MG200024 и красителя и нужно заказывать супер на основе MG200024 ?

[Евгеньевич 60]

К сожалению Вы не написали цвет изделия, я бы на Вашем месте попробовал краситель друг ой фирмы например Шульман, если это не даст эффекта, меняйте материал, лучше европейских производителей Basell или Borealice это должно дать эффект .

[Евгеньевич 60]

Забыл написать насчет красителя посмотрите какой у него птр

[Бор]

Основной цвет коричневый, редко красный, содержание красителя 2%. Думаете что он может повлиять? Птр посмотрю в четверг. Как материал так и краситель не палёнка, дроблёнки 0%, машина тоже хорошая NETSTAL
А как физически в данном случае может повлиять разница Птр материала и красителя?

[леха]

Возможно если ручка была бы потоньше ,а переход её к пояску более плавный то и проблеммы бы небыло. Собственно как потребителя меня этот брак не напрягает ( беру 50и грамовые банки чтоб заполнить их фильерной пастой) .Может просто плохо смешивается или в процессе работы не постоянный реальный % красителя в витке шнека, жёсткость пояска при увеличении % краски растёт,толстая ручка работает как рычаг и ломает плясок( после отрыва ручки поясок неломается). Станок работает круглосуточно ? И если нет то неприходится ли больший % брака на запускную смену?

[stup_mened]

Проблема может быть в концентрате красителя:
1. он может содержать мел
2. он может быть сделан на основе ПВД
Особенно если Вы используете стандартный продукт с невысокой ценой.
Попробовать можно заказать СКП на основе Вашего LLDPE и оговорить содержание наполнителей.
Такие производители в Москве есть или в том же Ампасете.

[Бор]

Если работаем, то работаем без остановок, минимум неделю в месяц. Брака пускового копейки - циклов 5 и поехали. Максимальный оъём впрыска машины около 450 кубов, отливка около 60 - думаю со смешением здесь всё впорядке. ПТР красителя 5. Прозрачные изделия не производим. но возможно для эксперимента по влиянию красителя тема актуальная - спасибо Лёха за идею. Материал другой марки - MG200024 имеет ПТР 20, у нас 50. По смене красителя вопрос очень не простой - все материалы утверждены заказчиком и чтобы что-то пменять всё очень не просто, а если он ещё и в цене окажется выше так это уже совсем верёвки, так что пока пытаемся выжать технологические методы влияния и прояснить почему такая хрень идёт. Про краситель - в ближайшее время запытаю поставщика - выбью всю инфу.

[Беляев Пётр]

Добавлю и свои пять копеек,- тоже год назад занимался производством крышек на канистру, так вот была и у нас проблема,- крышка вскрывалась как консервная банка, когда уже была укупорена на канистре, то есть она оставалась накручена на горловину своей резьбовой частью, а ее донышко трескалось по диаметру и вскрывалось.Все это происходило через 2-3недели после производства,- при испытании крышки в период от нескольких часов после ее производства до недели - ни давала плохих результатов, брак появлялся позже. Так вот мы тоже сломали голову в чем может крыться причина,- даже отвез на испытания образцы крышек РАЗНЫХ цветов в том числе прозрачную, канистру, наполнитель который обычно заливается в канистру, образцы сырья и суперконцентратов в общем все что что могло повлиять на возникновение брака. Отвез я это все в институт пластмасс им.Несмеянова( боюсь ошибиться в названии) к д.х.н. профессору Аскадскому АА- так вот поставили официальное заключение что проблема возникновения внутренних напряжений приводящих в итоге к растрескиванию - в сырье. Перепробовали много различных аналогов( Казаньоргсинтез, Уфа, Томск, Узбекистан, Шуртан и т.д.)Ушли мы от этого перейдя на производство крышки либо из блоксополимера полипропилена( нижнекамск), либо из чистого низкотекучего ПП .

[леха]

Пётр,спасибо ! Если причина в сырье то определенный % брака обусловлен непостоянством свойств сырья? Интересно каких? ( может профессор уточнил )? И странно что супер не вызвал нареканий- он же на основе пэ .

[Евгеньевич 60]

Из полипропилена крышки конечно получаются лучше, но я сам долго работал на производстве крышек для канистр и производили мы из полиэтилена и больших проблем не было, а здесь довольно хороший линейный полиэтилен, так что я не совсем согласен с Петром пробуйте с красителем экпериментировать и я думаю проблема решится у нас один раз кольцо не отрывалась и крышка была овальная цвет крышки был сверло-голубой долго не могли понять причину, пока не выяснили, что полиэтилен пришел другой марки, и краситель на котором работали плохо совместим с ним, связались с поставщиком красителя они изменили колорант и проблема исчезла. А насчет Вашего я сомневаюсь, что у него какие-то перепады, качество у них довольно высокое, это не наши полиэтилены

[Бор]

Скоро начнём лить и сделаем и без красителя и с красителем для определения точного времени релаксации, как предлагал Maks42.

Пока ориентировочно проблемма начинает проявляться где-то через 2 недели, а в некоторых сллучаях и через месяц. Будем уточнять.

Всем спасибо. Отпишусь о результатах.

[максим кузнецов]

Разовью тему озвученную петром. ПЭ материал кристаллический и со временем доля кристалличности возрастает, отсюда и проблема. Если помните ПП крючки для карнизов то поймёте о чём говорю, со временем рассыпаются в крошку. С природой спорить трудно и замена материала скорее всего не поможет. Надо менять геометрию (более плавный переход). ну о охлаждение чем быстрее те больше аморфной фазы и тем познее происходит кристаллизация. А внутренние напряжения...... скорее изделие поведёт чем оно начнёт трещать, всё таки не полистирол.

[Бор]

Погодите. Злосчастные крючки штор разрушаются через десяток лет эксплуатации, здесь же идёт разрушение при нагрузке через 2-3 недели после производства. Проясните, как геометрия может помочь в увеличении прочностных свойств - речь идёт о ручке которая тянет контрольную ленту и отрывает её от самой крышки. По охлаждению пресс-формы - достаточно интенсивное и по расходам и по температуре (температура воды 10 градусов, расходы по 7-9 л/мин на канал формообразующие пресс-формы ориентировочно градусов 20, не больше - точно померить пока нечем, а остывает практически моментально при остановке работы).
Сечас машину запустили. В понедельник наберём образцов для понятия воздействия красителя и сроков начала "отрыва" ручки.
Сейчас напишу своё предположение, но оно достаточно поверхностное (по диплому я инженер-механик по оборудованию для переработки полимеров и технология у меня посредственная, да ещё и сфера деятельности после окончания института преимущественно железа касается) - Честно говоря я склоняюсь к тому, что возможная причина это миграция воска из готового изделия, в следствие чего уменьшается межмолекулярное расстояние, в следствие чего и начинает расти кристаличность, что снижает упругие свойства и актичнее проявляется хрупкость.
Также ещё вычитал, что увеличение кристаличности снижает последующую миграцию как газов так соответственно и воска. Исходя из этого предположения может увеличить толщину изделия в месте отрыва, тогда поверхностный слой, после миграции из него воска станет более кристаличным и перестанет пропускать воск, а внутренняя часть изделия останется с прежними упругими свойствами и ручка отрваться не будет?
Прошу технологов покритиковать мой возможный бред.
Спасибо.

[Maks42]

Миграция воска очень маловероятна, а увеличить толщину в проблемном месте было бы неплохо.

[plastmen]

Насчет геометрии все просто, прямые углы это источник напряжения полимера,по науке должен быть радиус при усадке материала(остывании) отрыв ручки происходит следствии большой усадки материала(напряжения).
как вариант попробуйте нуклеаторы,тальк ,или мел, опять же температуру понизьте до минимума,давление впрыска.

[Бор]

Прямых углов нет. Есть один нюанс как и на всех крышках с контрльной полосой - заливка данной ручки проходит в самом конце впрыска и преимущественно за счёт подпитки, причём происходит заполнение ручки и контрольной полоски через узкую щель в 0,1мм (место отрыва контрольной полоски). Снижение температур, давления впыска приводит к другим проблемам таким как коробление (крышку винтом скручивает), плохое заполнение контрольной полоски и появление спая под ручкой - спай не позволяет готовому изделию выдержать тест на "выворачивание" на изнанку - если спай явный по нему порвётся контрольная полоска. Введение дополнительных инградиентов как правило не одобряется заказчиком и сразу вопрос - на эти добавки есть пищевые сертифекаты?

[stup_mened]

На большинство добавок есть гигиена, но они Вам ничего не дадут.
Нуклеатор здесь бесполезен, тальки и прочие наполнители проблему усугубят.
Миграцию воска из СКП можете исключить - его там не столько много.
И надо бы последовательно идти - Вы собирались разобраться с красителем.

[Бор]

Машина работает. Вчера отобрали образцов и с красителем и без. будем рвать

[Бор]

Продолжаем разговор.
Как я и писал мы набрали образцов изделий отлитых как с красителем так и без него, и нещадно рвём эти крышки каждый день по три отливки. Проблем с изделием без красителя нет - ничего не отрывается. все тесты держит. А изделия с красителем - через пятнадцать дней пошли первые дефекты - отрывается ручка от отрывного пояска.
Т.е товарищи. спасибо большое за советы, теперь мы знаем что проблемма изменения свойств изделия в худшую сторону со временем происходит из-за используемого нами красителя.
Но физически всё равно не пойму - как происходит данный процесс? Почему такое влияние оказывает краситель с ПТР 5 на материал с ПТР 50?

[stup_mened]

За проделанную работу
Проблема скорее всего не в ПТР, а в том, у Вас краситель на основе ПВД и содержит мно-о-ога мела.

[Бор]

Хорошо, пускай в нём много мела. Как мел меняет свойства конечного изделия с течением времени? Проблемма возникает через две недели! Мел выползает из основного материала разрушая связи и соответственно снижает прочность изделия?
Как? Блин, как всё происходит - не понимаю. Какие есть ещё идеи?

[леха]

Может замер птр ( или модуля упругости)крашенной крышки в первый день и через пару недель после изготовления что то подскажет? Можно для эксперимента сделать крышку с красителем этой же фирмы с подобными свойствами но другого цвета ( или вообще белую)для определения влияния основы или самого пигмента . В прозрачную мела добавить,чтоб с влиянием мела определится,в прозрачную линейку добавить (вместо супера)прозрачный пвд или линейку с птр5 чтоб с влиянием основы разобратся .( извините ).

[Бор]

По моему уже видно однозначное не хорошее влияние красителя. Возможно удастся уломать руководство на заказ красителя чтобы базой был именно наш основной материал - для эксперимента, но это деньги, и причём деньги нашей конторы и это засада.
Главный вопрос ПОЧЕМУ такое кардинальное ухудшение свойств изделия и не через год а через две недели?
Если мы тупо увеличим толщину в проблемном месте я боюсь, что отрываться ручка будет не через две, а через четыре недели (а изменённый размер в данной пресс-форме обратно уже не вернёшь, и стоит такая железка новая одно гнездо 4000 евриков), поэтому хочу понять сам процесс происхождения данных изменений в холодном изделии чтобы устранить именно реальную проблемму, а не приспосабливаться к ней.

[stup_mened]

К этому времени полностью завершается кристаллизация.
Мел работает как наполнитель, нарушая связи между макромолекулами.
Если основа СКП - ПВД, то он менее эластичен, чем линейный.
Т.е. структура не однородная получается.

[bady]

Здравствуйте! Очень интересно: "Чем все закончилось? Решили проблему? и как?"