Cetakan Tiup Ekstrusi Film Polivinil Klorida (PVC).

 

 

Setelah menambahkan bahan pemlastis dan bahan tambahan lainnya ke resin PVC, film PVC fleksibel dapat diproduksi melalui proses pencetakan tiup. Tergantung pada jenis penstabil yang digunakan, film ini bisa transparan atau tembus cahaya. Bahan ini banyak digunakan sebagai film pembibitan pertanian-, film penutup ginseng, film rumah kaca, film kemasan untuk berbagai bahan mentah industri, produk setengah-jadi, dan produk jadi, serta film stiker pelindung untuk kertas.

 

1. Formulasi

Formulasi film cetakan tiup PVC fleksibel-disajikan pada Tabel 6-13.

Tabel 6-13 Formulasi Film Cetakan Tiup PVC Fleksibel

Bahan mentah	Dosis / Bagian berdasarkan Massa
	Formulasi 1	Formulasi 2	Formulasi 3
Resin Polivinil Klorida (PVC)	100	100	100
Dioktil Phthalate (DOP)	20	12	12
Dibutil Phthalate (DBP)	10	9	10
Dioktil Sebacate (DOS)	7	4	-
Minyak Bumi Ester	-	5	-
Oktadesen yang terepoksidasi	4	5	6
Barium Stearat	1.6	1.5	0.4
Kadmium Stearat	0.6	0.6	0.8
Penstabil Organotin	0.5		1.5
Parafin	0.3	0.3	-
Minyak Putih	-	-	0.3

Catatan tentang Formulasi Film Cetakan Tiup PVC Fleksibel-:

Formulasi 1 untuk film pertanian; Formulasi 2 untuk film kemasan; Formulasi 3 untuk film stiker.

Resin-viskositas SG-4 jenis PVC sedang dipilih. Untuk mengurangi “mata ikan” (partikel gel) pada film stiker, Formulasi 3 sebaiknya menggunakan resin dengan struktur longgar dan distribusi berat molekul sempit. Jika Formula 2 digunakan untuk kemasan makanan, resin yang tidak beracun harus dipilih.

Dosis pemlastis umumnya 30–40 bagian massa, dengan maksimal 45 bagian. Melebihi batas ini akan membuat tabung gelembung menjadi terlalu lunak, menyebabkan stabilitas bentuk yang buruk dan kesulitan dalam pengendalian proses. Mengingat penerapan-suhu rendah, baik film pertanian maupun film kemasan memerlukan penambahan DOS (pemlastis-tahan dingin), dan film pertanian (digunakan di musim dingin) memerlukan dosis DOS yang lebih tinggi. Resin epoksi juga berfungsi sebagai stabilisator.

Sistem penstabil mengadopsi organotin atau kadmium stearat, yang menawarkan transparansi yang baik; stabilisator-yang berbahan dasar timbal tidak digunakan, karena film stiker, film pertanian, dan film kemasan semuanya memerlukan transparansi.

Pelumas seperti parafin dan minyak putih ditambahkan. Karena dosis pemlastis yang relatif rendah, sejumlah kecil pelumas diperlukan untuk meningkatkan kemampuan proses bahan dan mencegah adhesi film.

Jika Formulasi 1 digunakan untuk film pertanian anti-tetesan, sejumlah kecil surfaktan (misalnya, gliseril monostearat, xylitol stearat) harus ditambahkan, dengan dosis tidak melebihi 1 bagian massa. Surfaktan mencegah tetesan pada permukaan bagian dalam film, sehingga bermanfaat untuk pertumbuhan bibit.

Karena film pertanian digunakan di luar ruangan dalam jangka waktu lama, peredam ultraviolet dan antioksidan dapat ditambahkan secara tepat berdasarkan intensitas cahaya di area aplikasi.

Bahan aditif yang menghambat pertumbuhan tanaman, diserap tanaman dan kemudian berpindah ke tubuh manusia (menimbulkan risiko kesehatan), atau menyebabkan pencemaran lingkungan dilarang keras dalam formulasi film pertanian.

 

2. Peralatan Produksi Utama

(1) Peralatan Pencampur: Pabrik tiga-gulungan dengan gulungan berdiameter 400 mm (dilengkapi dengan pendingin air); mixer-berkecepatan tinggi dengan volume 200 L.

(2) Peralatan Granulasi Ekstrusi: Granulator ekstrusi dengan diameter sekrup 65 mm, rasio panjang-terhadap-diameter (L/D) 15–20, dan sekrup yang meruncing secara bertahap.

(3) Peralatan Blow Moulding: Ekstruder dengan diameter sekrup 65 mm, rasio L/D 20–25, dan sekrup yang meruncing secara bertahap. Kebanyakan cetakan mengadopsi struktur tipe-mandrel.

 

3. Alur Proses Produksi

Film PVC diproduksi menggunakan metode pencetakan tiup ke atas atau metode pencetakan tiup horizontal. Ada dua alur proses blow moulding:

Salah satunya melibatkan pencetakan bubuk secara ekstrusi langsung, menggunakan ekstruder sekrup-kembar atau ekstruder sekrup-tunggal dengan rasio L/D yang besar (cocok untuk pemrosesan bubuk).

Yang lainnya melibatkan granulasi terlebih dahulu, diikuti dengan pencetakan tiup. Alur proses yang terakhir ditunjukkan pada Gambar 6-20.

 

4. Kondisi Proses Produksi

(1) Batching dan Granulasi

Untuk menghilangkan kotoran dari bahan:

Resin PVC diayak melalui saringan 40 mesh (diameter lubang saringan: 0,425 mm).

Pemlastis disaring melalui saringan tembaga 100 mesh (diameter lubang saringan: 0,15 mm).

Aditif lainnya diencerkan dengan bahan pemlastis dan digiling menggunakan pabrik tiga-roll hingga kehalusan kurang dari 80 μm.

Bahan-bahan tersebut kemudian ditimbang sesuai formulasi dan dimasukkan ke dalam alat pengaduk. Suhu pengadukan dikontrol pada 100–120 derajat, dan bahan dibuang ketika sudah menjadi longgar dan elastis. Bahan yang telah diuleni dimasukkan ke dalam granulator ekstrusi untuk granulasi, dengan suhu dikontrol pada 150–170 derajat (suhu yang terlalu tinggi harus dihindari).

(2) Suhu Ekstrusi

Untuk memastikan kualitas cetakan tiup, butiran yang dipanaskan lebih disukai karena membantu mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan kualitas plastisisasi film. Suhu ekstrusi untuk film PVC tercantum pada Tabel 6-14.

Tabel 6-14 Suhu Ekstrusi untuk Film PVC

Jenis Film	Suhu Barel / derajat			Suhu Mati / derajat
	Zona 1	Zona 2	Zona 3	Konektor	Model mulut
Film Pertanian	155 - 165	165 - 175	175 - 185	160 - 170	170~180
Film Kemasan	145 - 155	155 - 165	165 - 175	165 - 175	175~185
Film Stiker	160 - 170	170 - 180	180 - 190	170 - 180	180~190

Dengan meningkatnya dosis pemlastis, suhu ekstrusi menurun. Namun, suhu ekstrusi tidak boleh terlalu rendah, jika tidak, permukaan film akan menjadi tidak rata, dan akan terjadi cacat seperti "mata ikan" dan gumpalan keras.

(3) Rasio Ledakan-Up

Rasio ledakan-untuk film PVC umumnya 1,5–3,0. Rasio ledakan-memengaruhi kekuatan dan transparansi film. Untuk metode blow moulding horizontal dengan diameter lipatan kecil, dipilih rasio blow up yang lebih besar. Dengan rasio tarikan memanjang yang sama, peningkatan rasio ledakan akan meningkatkan kekuatan transversal film namun mengurangi kekuatan longitudinalnya; oleh karena itu,-rasio ledakan tidak boleh terlalu besar.

(4) Rasio Gambar

Rasio penarikan untuk film PVC umumnya 4–6, yang berarti kecepatan penarikan 4–6 kali lebih cepat dibandingkan kecepatan linier ekstrusi. Dalam pengoperasian sebenarnya, rasio penarikan yang lebih besar-rasio tiupan memastikan stabilitas tabung gelembung yang lebih baik. Namun, untuk keseimbangan sifat longitudinal dan transversal film, sebaiknya rasio penarikan sama dengan atau mendekati rasio tiupan.

Peningkatan kecepatan menggambar juga dibatasi oleh efisiensi pendinginan film. Pendinginan yang tidak memadai akan menyebabkan film saling menempel, sehingga tidak mungkin dipisahkan dan mempengaruhi kegunaannya.

(5) Posisi Cincin Udara Pendingin

Jarak antara saluran keluar udara dari cincin udara pendingin dan lubang cetakan umumnya 50–200 mm. Jarak yang lebih kecil digunakan untuk tabung film dengan diameter lebih besar, dan jarak yang lebih besar untuk tabung film dengan diameter lebih kecil. Jarak ini tidak boleh terlalu jauh, jika tidak, garis pendingin film akan terlalu tinggi, sehingga tidak menguntungkan untuk pendinginan tabung film dan stabilitas bentuk gelembung. Ketinggian saluran pendingin biasanya dikontrol pada 200–400 mm.

(6) Volume Udara Pendingin

Volume udara pendingin secara langsung mempengaruhi efek pendinginan. Volume udara yang lebih besar meningkatkan efisiensi pendinginan, tetapi volume udara yang terlalu besar akan menyebabkan film berosilasi, sehingga mempengaruhi stabilitas tabung gelembung. Sebaliknya, volume udara yang tidak mencukupi akan menyebabkan pendinginan dan daya rekat film yang buruk.

(7) Kontrol Sudut Pelat Penjepit Pendingin

Sudut pelat penjepit herringbone pendingin harus dikontrol dengan baik-: 30 derajat untuk metode pencetakan tiup horizontal dan 60 derajat untuk metode pencetakan tiup ke atas. Sudut yang terlalu besar akan menyebabkan kerutan pada film.

 

 

Extrusion blow moulding merupakan salah satu proses pembentukan film PVC kaku. Film yang dihasilkan melalui proses ini menunjukkan transparansi yang tinggi, kekuatan dan ketangguhan yang baik, ketahanan terhadap benturan dan sobek yang sangat baik, kedap udara yang baik, dan tidak-beracun, tidak berbau, dan tidak berasa-yang secara efektif menjaga kesegaran dan aroma barang yang dikemas. Film cetakan tiup PVC kaku transparan-tampilannya menyerupai plastik dan digunakan untuk mengemas rokok, permen, dan berbagai komponen listrik dan elektronik.

 

1. Formulasi

Film kemasan transparan PVC kaku adalah-produk PVC kaku bebas pemlastis. Resin jenis SG-6 lebih disukai karena kemampuan prosesnya yang baik. Jika digunakan untuk kemasan makanan, harus dipilih resin food grade, dengan kandungan sisa monomer vinil klorida dalam resin kurang dari 5 mg/kg. Formulasi khas film kemasan transparan PVC kaku ditunjukkan pada Tabel 6-15.

Tabel 6-15 Formulasi Khas Film Kemasan Transparan PVC Kaku

Nama Bahan Baku	Dosis / Bagian berdasarkan Massa	Nama Bahan Baku	Dosis / Bagian oleh
PVC	100	Licin	0.5~1.0
MBS	5~10	Pelumas	3~4
Pengubah Pemrosesan	1~3	Pewarna	Jumlah
Stabilisator	2~4	-	-

 

2. Peralatan Produksi Utama

Mixer-berkecepatan tinggi dengan volume 300 L.

Unit ekstrusi yang dilengkapi ekstruder (diameter sekrup: 100 mm, rasio L/D: 25, rasio kompresi: 3) dengan struktur sekrup tipe penghalang.

Sebuah cetakan dengan diameter lubang 250 mm dan celah 1,3 mm.

 

3. Proses Produksi

Alur proses film transparan PVC kaku ditunjukkan pada Gambar 6-21.

 

Alur proses di atas melibatkan pencetakan bubuk secara langsung. Jika ekstruder tidak cocok untuk pemrosesan bubuk langsung, granulasi harus dilakukan terlebih dahulu (suhu granulasi yang terlalu tinggi harus dihindari). Film PVC transparan yang dihasilkan melalui pencetakan tiup dapat digunakan secara langsung atau setelah perawatan lapisan antistatis dan penyegelan panas. Saat digunakan untuk kemasan rokok, permukaan film perlu dilapisi dengan-bahan penyegel panas bersuhu rendah-yang komponen utamanya adalah resin kopolimer vinil klorida-vinil asetat.

Film kemasan transparan PVC kaku umumnya dibentuk menggunakan metode ekstrusi horizontal-ke atas. Kondisi pengoperasian utama adalah sebagai berikut:

Pengelompokan dan Pengulenan: Timbang bahan sesuai formulasi, masukkan ke dalam alat pengaduk-berkecepatan tinggi, dan uleni selama 5–8 menit pada suhu sekitar 102 derajat . Setelah diuleni, pindahkan bahan ke-pengaduk adonan berkecepatan rendah untuk mendinginkannya hingga suhu 40–50 derajat .

Cetakan Tiup Ekstrusi: Cetakan tiup bubuk mirip dengan cetakan tiup granul konvensional. Suhu ekstruder adalah 160–180 derajat, suhu adaptor cetakan adalah 180–190 derajat, dan suhu cetakan adalah 190–210 derajat. Rasio ledakan film adalah 2–3, dan kecepatan traksi adalah 10–30 m/menit.