Alçak yoğunluklu polietilen`in büzülme (shrink) özelliklerinin film kalınlığı, film çekme hızı ve şişme oranı ile ilişkisinin incelenmesi

Abstract

m ÖZET Alçak Yoğunluklu Polietilen PETİLEN Q03-5 ürününden 3 m/dk., 5 m/dk.,8 m/dk,10m/dk. film çekme hızlarında; 1/1, 2/1, 3/1, 4/1,5/1 ve 6/1 şişme oranlarında; 50 um, 100 um, 150 um film kalınlıklarında katkısız, şeffaf filmler EA /AMUT ekstruderden elde edilmiştir. Bu filmlerin büzülme (shrink) testleri ASTM D-2732 metoduna uygun olarak yapılmış ve böylece büzülme oranlanndaki değişimler araştırılmıştır. Büzülme testinde esas, filme erime noktası üzerinde bir sıcaklık uygulanarak dondurulmuş moleküllerin çözünmesi ve makromoleküllerin yönlendirme olmadan önceki haline dönme eğiliminde olmaları ile büzülmenin gerçekleşmesidir. AYPE'nin karakteristik özellikleri olan şişme orafiı(1,41), erime akış hızı( 0,27 g/dk) ASTM D-1238, yoğunluğu (0,920 gr/cm3) ASTM D-15Q5, gerilme^uzaması (% 626,6) ASTM D-638.TS-1398 standartlarına uygun olarak yapılmıştır. Büzülme, filmin makine yönünde (MY) ve makine yönüne dik (MP) olmak üzere iki yönde incelenmiştir. Bu çalışmada, şişme oranı sabit tutulduğunda çekme hızının artması ile filmin büzülme özelliğinin makina yönünde fazla değişiklik göstermediği, ancak makina yönüne dik yönde büzülmeyi attırmak için yüksek şişme oranlarında çalışmak gerektiği tespit edilmiştir. Çekme hızı sabit tutulduğunda, makina yönünde büzülmenin şişme oranı ile ters orantılı, makina yönünde dik yönde ise doğru orantılı olduğu gözlenmiştir. Yüksek çekme hızlarında ve şişme oranlarında yırtılma ve kopmalar meydana gelmiştir. AYPE'nin G03-5 ürününün, MY ve MD % büzülme oranının aynı olması istendiğinde aşağıdaki optimum koşulların uygulanması gerektiği sonucuna varılmıştır; Kalınlık=142,3um, Şişme oranı=3/1, büzülme oranı=% 27,5, Kalınlık=100 um, Şişme oranı*=3,8/1, büzülme orant=% 42,0'dır. Ayrıca, film çekme hızı 5 m/dk. ve şişme oranı 3/1 olan işlenme şartlarında elde edilen 100 um' lik filmin 90-160 °C arasında (10 °C aralıklarla) MY ve MD yönünde büzülmenin sıcaklığa bağlı değişimi araştırılmıştır. Makine yönünde ve makine dik yönde AYPE'nin büzülme oranı, 110- 120°C arasında hızlı bir artış göstermiş 120°C'de MY'de %50, MD'de %37 olmuştur. Sıcaklık 120°C'den 160°C'ye yükseltildiğinde büzülme oranında ancak %10 artış kaydedilmiştir.. Elde edilen bu sonuçlar, çeşitli amaçlarla shrink (büzülme ) filmleri kullanıcıların karşılaştıkları madde kaybı sorunlarının giderilmesinde yararlı olacaktır. Anahtar Kelimeler: AYPE, büzülme, ekstruzyon, film, oryantasyon, paketleme.

IV INVESTIGATION OF THE RELATIONSHIP BETWEEN FILM THICKNESS, TAKE-UP RATIO, BLOW-UP RATIO ON SHRINK PROPERTIES OF LOW DENSITY POLYETHYLENE ABSTRACT The effect of extrusion conditions (take-up ratio of 3 m/min, 5 m/min, 8 m/min, 10m/min; blow-up ratio of 1/1, 2/1, 3/1, 4/1, 5/1 and 6/1) on shrink properties of Low Density Polyethylene PETILEN G03-5 were studied using films with thickness of 50 urn, 100 urn, 150 um. These films were obtained from EA/AMUT extruder. The shrinkage test of sthese films were made according to ASTM D-2732 method and so changes in shrink ratio were investigated. In shrinkage test, temperature upper than melting point is applied to film, frozen molecules are dissolved and macromolecules be the tendency of turning the conditions before the orientation. So the shrinkage occurs. Characteristic properties of LDPE (Blow up ratio (1,41), melting flow velocity (0,27 g/min), density (0,920 g/crrr), strain-stress (626,6%) were performed according to ASTM D-1238, ASTM D-1505, ASTM D-638 and TS-1398 standards. The shrink properties were studied in the both Machine Direction (MD) and Traverse Direction (TD). In this study, when the blow up ratio kept constant, the shrinkage property of the film in the MD didn't show so much changes by increasing the take up ratio. However, it was established the necessity of studying in high blow up ratio in order to increasing the shrinkage in TD. When the take-up ratio is constant, it is observed that the shrinkage in the MD is inversely proportional with blow up ratio and shrinkage in TD is proportional with blow up ratio. The high take-up and blow-up ratios the films are torn and broken off. It is obtained that, for the product G03-5 of AYPE, to have same MY and TD shrink ratio in percentage, the following optimum conditions should be used; Thickness=142,3um, Blow-up ratio^/l, Shrinkage ratio=27,5%, Thickness=1 00,0pm, Blow-up ratio=3,8/1, Shrinkage ratio=42,0%. In addition, the effect of shrink temperature (90-160 °C) on the degree of shrinkage of 100 um film, produced at blow-up ratio of 3/1 and take-up ratio of 5 m/min in MD and TD, were also investigated. Shrinkage of LDPE in MD and TD increases rapidly in between 110-120°C. The shrinkage ratio at 120°C is 50% in the MY and 37% in the TD. It is seen that shrinkage increased barely 10% when the temperature increased from 120°C to 160°C. Obtained results will be helpful to solve material loss problems that the shrink film users encountered for many reasons. Key Words: LDPE, shrink, extrusion, film, orientation, packaging.