Nukleointilisäaineiden vaikutus paalausverkon ominaisuuksiin ja tuotantoprosessiin

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia nukleointilisäaineiden vaikutusta polyeteenistä sekä polypropeenista valmistetun paalausverkon ominaisuuksiin sekä tuotantoprosessiin. Nukleointiaineet ovat nanopartikkelin kokoisia lisäaineita, jotka vaikuttavat muovimateriaalin kiteytymiseen nopeuttamalla kiteytymistä, kasvattamalla kiteisyysastetta ja pienentämällä kiteitten keskimääräistä kokoa. Näillä muutoksilla muovimateriaalin kiteytymisessä haetaan tuotteelle parempaa lujuutta, jäykkyyttä, pienenpää jälkikutistumaa, parempaa saumautuvuutta sekä nopeampaa tuotantoprosessia.

Opinnäytetyössä vertailtiin kolmea eri nukleointilisäaineita normaalilla seoksella valmistettuun verkkoon. Nukleointiaineiden vaikutuksia havainnointiin puhallusekstruusiolla ja paalausverkkokoneella suoritetuissa koeajoissa, joissa seurattiin mm. muutoksia tuottavuuteen. Nukleointiaineiden vaikutusta lopputuotteeseen tutkittiin vetotesteillä, joilla mitattiin suoralujuutta ja jäykkyyttä sekä DSC-analyysillä, jolla mitattiin materiaalien sulamislämpötilaa ja kiteisyysastetta.

Koeajoissa nukleointiaineiden vaikutus materiaaliin oli nähtävissä mm. ekstruusion kapasiteetin kasvuna ja kalvon kirkastumisena. Lopputuotteella suoritetuissa testeissä nukleointiaineilla ei kuitenkaan saavutettu merkittäviä eroja normaaliin verkkoon verrattuna.

The purpose of this thesis was to study the effects to properties and production process of nucleating agents to baler net wrap made of polypropylene and polyethylene. Nucleating agents are nanosize plastic additives, which affect the material’s crystallization by speeding it, growing degree of crystallinity and decreasing average size of crystals. By these changes in plastic materials crystallization are tried to get improving in products strength, rigidity, smaller after shrinkage, better welding and faster production process.

In this thesis three different kinds nucleating agents were compared against Piippo’s standard baler net. Effects of nucleating agents were observed in test runs performed with blown extrusion and bale net wrap machine, where for example changes in productivity were followed. The effects of the nucleating agents on the final product were tested with a tensile test, where strength and rigidity were measured as well as DSC-analysis, where material’s melting temperature and degree of crystallinity were measured.

In the test runs the effects of nucleating agents were seen in extrusion capacity growth and in brightening of the film. Still nucleating agents didn’t show any improving in the tests performed on the final product when compared to standard bale net wrap.