ETFE シート押出機を指定することは、準備に報い、近道を罰する決定です。エチレンテトラフルオロエチレンは、世界中のスタジアム、植物ドーム、空港ターミナルの半透明クッションの裏側にあるフッ素ポリマーで、JWELL で加工する最も要求の厳しい材料の 1 つです。溶融物は粘着性があり、加工範囲は狭く、バレルを数度熱しすぎると樹脂が分解してフッ化水素になり、標準的なネジに数年ではなく数週間で穴が開きます。
ETFEシート押出機の特徴
ETFE を実行するために構築されたラインは、フラットダイ押出システム (押出機、スクリーン チェンジャー、T ダイ、ロール スタック、ワインダー) と同じ骨格を共有します。それを分けるのは冶金学と熱制御の分野です。 ETFE メルトが劣化すると、フッ化水素ガスが発生します。 HF は、従来の窒化鋼バレル、クロムメッキネジ、さらには一部のステンレスグレードを攻撃します。 ETFE を汎用ポリオレフィン ラインに通すと、最初の四半期が終了する前にスクリュー フライトの腐食が見られます。
そのため、ETFE シート押出機では、ニッケルベースの合金またはハステロイでライニングされたバレル、耐食性オーバーレイで表面硬化されたネジ、および酸の攻撃に耐える材料で機械加工されたダイスが使用されます。を指定したことがある場合は、 PVDF シート押出機、腐食ロジックは似ていますが、ETFE は熱に敏感で、フィルム ゲージは通常より薄いため、あらゆる公差が厳しくなります。
もう 1 つの特徴は製品の形状です。建築用途の ETFE は、ほとんどの場合、50 ～ 250 ミクロンの薄いフィルムであり、厚い剛性シートではありません。これにより、この行は精神的には次のようなものに近づきます。 光学グレードの PC または PMMA を使用する透明シート押出機を 、厚手の建設ラインに使用します。
エチレンテトラフルオロエチレンとフッ素ポリマーの処理ウィンドウ
ETFE は、エチレンとテトラフルオロエチレンの半結晶性コポリマーです。その結晶融点は約 260°C であり、実際の加工範囲はダイで 290 ～ 330°C になります。 290℃未満では、溶融粘度が高すぎてきれいなフィルムを形成できず、ダイラインやゲージのビビリが発生します。 340℃を超えると劣化ゾーンに入ります。溶融物は暗くなり、引張強度が低下し、HF が形成され始めます。
良好な処理と破壊的な劣化の間の範囲は、およそ 40 ～ 50 度です。スクリュー内のせん断加熱、ダイマニホールド内の滞留時間、バレルゾーンの熱遅れを考慮するまでは、これは実行可能に思えます。ラインが適切に調整されていないと、熱電対では低温を読み取る一方で、溶融物では高温になり、気付かないうちに工具が破損する可能性があります。
ETFE樹脂も乾燥が必要です。表面が湿気を帯びた状態で出荷されるため、濡れた樹脂を熱いバレルに通すと加水分解や気泡欠陥が発生します。樹脂を 120 ～ 130°C で 3 ～ 4 時間保持する乾燥剤ホッパー ドライヤーが標準です。このステップをスキップすると、何週間も泡を追いかけることになります。
JWELL ETFE シート押出機のコアコンポーネント
押出機。 L/D 比 28:1 ～ 30:1 の単軸押出機が主力構成です。スクリューはマドックまたはバリア混合セクションを備えた計量設計ですが、重要な詳細は冶金です。バレルを耐食性のバイメタルライナーで構築し、スクリューフライトをニッケルクロムボロンのオーバーレイで硬化処理します。樹脂のブリッジを防ぐために、供給口は水冷されています。
スクリーンチェンジャー。 ハステロイブレーカープレートを備えた連続式またはボルト式スクリーンチェンジャーは、透明なフィルムにゲルとして現れる汚染物質を除去します。標準的な工具鋼は ETFE の使用中に穴が開いたり漏れたりするため、シール面は耐食性である必要があります。
て、ダイ。 柔軟なリップを備えたコートハンガー ダイにより、薄いフッ素ポリマー フィルムに必要なゲージ制御が可能になります。流路は研磨され、クロムまたはニッケルメッキされており、ダイ本体はその幅全体でプラスまたはマイナス 2°C 以内の熱均一性を維持します。マニホールド内のデッドスポットは材料の劣化縞を引き起こすため、流路は凹んだポケットがなく合理化されています。
厚み測定とワインダー。 最初の冷却ロール後のベータゲージまたはレーザースキャナーにより、リアルタイムの厚さデータが得られます。これほど薄いフィルムでは 2 ミクロンのドリフトが見られるため、ダイリップアジャスターへの閉ループフィードバックが標準です。 ETFE の低い表面エネルギーにより表面ワインダー上で滑りが発生するため、テーパー テンションを備えたセンターワインダーが軽量ロールを処理します。
薄膜フィルムの金型設計とカレンダー加工
フィルムの品質は、ダイとロールのスタックによって決まります。建築用膜用途の ETFE フィルムは通常 50 ～ 250 ミクロンです。これらのゲージでは、ダイリップの形状、ランドの長さ、およびマニホールドのバランスによって、平らで均一なフィルムが得られるか、ゲージが中央に厚くエッジが薄くなったシートが得られるかが決まります。
フレキシブルリップの上流にリストリクターバーを備えたコートハンガーマニホールドを使用します。リストリクターバーは総流量の分配を処理し、フレックスリップは微調整を処理します。この 2 段階のアプローチにより、幅 1,500 ～ 2,200 mm において、フレックス リップ単独よりも優れたゲージ制御が可能になります。
チルロールスタックは 2 つまたは 3 つのロール構成で、表面は高度に研磨され、クロムメッキされています。ロール温度はゲージとライン速度に応じて 60 ～ 100°C になります。寒すぎるとフィルムに内部応力が加わり、ワインダー上でカールしてしまいます。熱すぎると粘着性のあるメルトがロールにくっつき、筋が引き込まれます。閉ループ制御を備えた各ロールの個別の温度回路は標準であり、オプションではありません。
光透過性、自己洗浄性、および建築膜の規格
アーキテクトが ETFE を指定する理由は、そのプロパティ セットにあります。透明な ETFE フィルムの光透過率は可視スペクトル全体で 90% を超えているため、採光が重要な植物園や交通拠点をカバーします。この素材はガラスの重量の約 1% で、同等の被覆率を実現し、屋外耐用年数は 25 ～ 35 年です。
セルフクリーニングは大規模屋根用ETFEを販売している物件です。フッ素ポリマー表面は表面エネルギーが非常に低いため、汚れや汚染物質が強く付着しません。雨水をシートで剥がして粒子を運び去り、手動で洗わなくても膜を透明な状態に保ちます。その特性は押出プロセスを経ても存続する必要があります。冷却ロールが汚染されている場合、または加工助剤がフィルム表面にブルームしている場合、低エネルギー表面が損なわれ、セルフクリーニング動作が低下します。
バイヤーは、ASTM または EN の方法に従って、引張強度、伸び、引裂抵抗、光透過率をテストします。クッション システムの場合、フィルムに日射制御用のフリット パターンを印刷し、膨らませた枕に溶接します。このラインでは、溶接可能で印刷可能なフィルムを供給する必要があるため、JWELL ETFE ラインではインライン コロナまたは火炎処理ステーションが標準となっています。
また、 より重い建築製品用の建設シート押出機では 、ETFE 膜の製造は別の分野であることに留意してください。公差は厳しくなり、材料はより高価になり、最終顧客はトン単位で購入する代理店ではなく、仕様書を持った建築会社になります。
メンブレンとクッションの生産ラインのサイジング
機械のサイジングは、目標年間平方メートルと製品構成から始まります。 1,600 mm のダイ上で 90 mm 押出機を 120 ～ 180 kg/h で稼働させるラインでは、稼働率 80% で年間約 400 ～ 600 万平方メートルの 100 ミクロンのフィルムが生産されます。
いくつかの決定が相互作用します。幅の広いダイはスループットを向上させますが、より大きなカレンダーが必要となり、熱バランスをとるのが難しくなります。ライン速度が速いとダイ滞留時間は短縮されますが、ゲージ制御とワインダー張力に負担がかかります。ゲージが薄いと、平らに保つのが難しくなります。
購入者は、ラインが共押出に対応できるかどうかも確認する必要があります。コアの上に UV 吸収層または印刷受容面を備えた多層 ETFE フィルムは、高級建築用途では一般的です。それには、共押出フィード ブロックまたはマルチマニホールド ダイと 2 台目または 3 台目の押出機が必要です。 JWELL は、共押出パッケージが後で出荷される場合でも、追加の押出機の取り付けと駆動能力を備えたラインフレームを事前に構成します。
腐食管理、メンテナンス、総所有コスト
ETFE ラインのビジネスケースは強力ですが、それを守るのはメンテナンス規律です。 ETFE 樹脂の価格はグレードに応じて 1 キログラムあたり 12 ～ 25 ドルですが、完成した建築用フィルムはそれよりも割高です。 150 kg/h のラインは健全なマージンを生成しますが、1 回の劣化したランでは数千の樹脂が無駄になり、工具が損傷する危険があります。
腐食制御はメンテナンスの中心的なテーマです。たとえ耐食性構造であっても、フッ化物の攻撃は累積的です。スクリューとダイを毎年検査し、摩耗指標として溶融圧力の安定性を追跡することをお勧めします。一定の処理量でヘッド圧力がゆっくりと上昇するということは、多くの場合、劣化した材料の蓄積により、ダイまたはスクリーン パックが流れを制限していることを意味します。実行時間の 48 時間ごとにフッ素ポリマー互換の洗浄剤を使用してスケジュールされたパージにより、ダイとアダプターを清潔に保ちます。
スクリューとバレルの寿命は、適切なケアを行えば 5 ～ 8 年です。ダイリップは製品交換ごとに整備されるため、スペアのリップとブレーカープレートは初日から棚に常備されています。エネルギー消費量は 1 キログラムあたり 0.4 ～ 0.6 kWh で、処理温度と乾燥負荷の上昇により一般商品ラインよりも高くなります。 ROI は 3 ～ 5 年の範囲にあり、より短い投資回収額は、価格が重視される主要な建築プロジェクトを供給するコンバーターに当てられます。
よくある質問
ETFE ラインは他のフッ素ポリマーも使用できますか?
適切な冶金技術があれば可能です。同じ耐食構造で PVDF と FEP を処理できますが、各材料には異なる処理ウィンドウと金型設計要件があります。ほとんどのコンバータは、汚染を避けるためにラインを 1 つの樹脂ファミリー専用にしています。
ETFE ラインが生成できる最小膜厚はどれくらいですか?
当社は、50 ミクロンまで確実に稼働するラインを構築します。それ以下では、ゲージの制御と巻き取りが難しくなり、フィルムはほとんどの建築物の取り扱いには壊れすぎます。標準的な建築用フィルムは 100 ～ 250 ミクロンです。
ETFE フィルムはどのようにして建築用クッションに溶接されますか?
フィルムにはフリット パターンが印刷され、パターンに合わせて切断され、製造業者で加熱バーまたはインパルス溶接機で溶接されます。押出ラインの仕事は、層間剥離なく溶着する、きれいで平らでゲージの一貫したフィルムを供給することです。コロナ処理により、表面は印刷やプライマーを確実に受け入れます。
JWELL は乾燥機やワインダーを含む完全なラインを提供していますか?
はい。 JWELL ETFE シート押出機は、ホッパー ドライヤー、押出機、スクリーン チェンジャー、ダイ、カレンダー、厚さ計、処理ステーション、ワインダー、および試運転サポートを備えたターンキーで出荷されます。
ETFEフィルムの気泡欠陥の原因は何ですか?
最も一般的な原因は樹脂が濡れていることです。 ETFE は押出前に乾燥する必要があり、ホッパードライヤーの故障はすぐに気泡として現れます。 2 番目の原因は、ダイ内の低背圧状態によって空気が閉じ込められることであり、スクリーン パック密度とダイ温度を調整することで解決されます。
