پوست ماری شدن نایلون (Sharkskin)؛ علت‌ها و ۳ راهکار عملی برای رفع آن

یکی از چالش‌های همیشگی در خطوط تولید فیلم‌های دمشی (Blown Film)، مات شدن و زبری سطح محصول است. این پدیده که در صنعت به نام‌ «پوست ماری»  یا با نام علمی Sharkskin شناخته می‌شود، می‌تواند کیفیت نایلون تولیدی را به شدت کاهش دهد.

زمانی که سطح فیلم شفافیت خود را از دست می‌دهد و لمس آن حس زبری منتقل می‌کند، مشتری تصور می‌کند مواد اولیه بی‌کیفیت بوده است؛ در حالی که اغلب اوقات، مشکل از تنظیمات فرآیندی است. در این مقاله به زبان فنی اما ساده، علت این پدیده را بررسی می‌کنیم و راهکارهای رفع آن را توضیح می‌دهیم.

پوست ماری شدن یا شکست مذاب چیست؟

پدیده پوست ماری نوعی از ناپایداری جریان پلیمر است که مهندسین پلیمر به آن «شکست مذاب» (Melt Fracture) می‌گویند. این اتفاق دقیقاً در لحظه‌ای رخ می‌دهد که مواد مذاب از دهانه خروجی قالب (Die Lips) خارج می‌شوند. اگر فرآیند خروج مواد یکنواخت نباشد، سطح فیلم دچار ترک‌های ریز و میکروسکوپی می‌شود. این ترک‌ها باعث شکست نور می‌شوند و در نتیجه فیلم نایلونی، کدر و زبر به نظر می‌رسد.

علت فنی: چرا نایلون پوست ماری می‌شود؟

برای حل مشکل، باید ریشه آن را درک کنیم. علت اصلی این پدیده، بالا بودن «تنش برشی» (Shear Stress) در دیواره‌های قالب است.

بیایید ساده‌تر بررسی کنیم: وقتی مواد مذاب با فشار اکسترودر به سمت خروجی قالب هل داده می‌شوند، لایه‌های مرکزی جریان سرعت بالایی دارند. اما لایه‌هایی که با دیواره فلزی قالب در تماس هستند، به دلیل اصطکاک، سرعت‌شان صفر یا بسیار کم است. این اختلاف سرعت باعث کشیدگی بیش از حد پلیمر می‌شود. وقتی پلیمر دیگر تحمل این کشش را نداشته باشد، در سطح خروجی دچار پارگی یا همان شکست می‌شود که ما آن را به صورت پوست ماری می‌بینیم.

این مشکل معمولاً در پلی‌اتیلن‌های سنگین (HDPE) و خطی (LLDPE) به دلیل ساختار مولکولی خاص‌شان بیشتر دیده می‌شود.

۳ راهکار طلایی برای رفع مشکل پوست ماری

برای برطرف کردن این عیب، باید کاری کنیم که تنش برشی کم شود یا مواد راحت‌تر روی فلز بلغزند.

۱. اصلاح پارامترهای دما و فشار

اولین و کم‌هزینه‌ترین قدم، بازبینی تنظیمات دستگاه است:

• افزایش دما: ویسکوزیته (غلظت) بالای مواد، دشمن سطح صاف است. با افزایش دمای نواحی آخر سیلندر و به‌خصوص سرِ قالب (Die Head) و لبه‌های خروجی، مواد روان‌تر می‌شوند. (نکته: دما را پله‌ای و با احتیاط بالا ببرید تا مواد نسوزد).

• کاهش سرعت تولید: اگر فشار پشت قالب بسیار بالاست، یعنی دارید فراتر از ظرفیت طراحی قالب، مواد خارج می‌کنید. با کاهش اندک دور مارپیچ، فشار کم شده و مواد فرصت پیدا می‌کنند با آرامش و بدون شکستگی از قالب خارج شوند.

۲. استفاده از کمک فرآیند (PPA)

اگر کاهش سرعت تولید برایتان صرفه اقتصادی ندارد، بهترین راهکار استفاده از افزودنی‌های کمک فرآیند (Polymer Processing Aids) است.

مستربچ‌های PPA (که معمولاً پایه فلوروپلیمر دارند) یک وظیفه مهم دارند: پوشش‌دهی سطح داخلی قالب. این مواد روی دیواره‌های فلزی قالب می‌نشینند و مانند یک لایه تفلون عمل می‌کنند. با وجود PPA، اصطکاک بین مواد مذاب و فلز تقریبا به صفر می‌رسد. وقتی مواد به دیواره نچسبند، پدیده پوست ماری کاملاً حذف شده و سطح فیلم براق و صیقلی می‌شود. همچنین با استفاده از این افزودنی، می‌توانید فشار پشت قالب را کاهش داده و حتی در دماهای پایین‌تر تولید کنید.

۳. بررسی فیزیکی قالب (Die)

گاهی اوقات تمام تنظیمات درست است و از PPA هم استفاده کرده‌اید، اما همچنان خطوط ریز یا زبری روی کار دیده می‌شود. در این حالت باید به سراغ سخت‌افزار بروید:

• تمیزکاری: وجود مواد سوخته (کربنیزه) در لبه‌های قالب (Lip)، باعث ایجاد خط و خش روی فیلم می‌شود. حتماً در زمان‌های توقف (Shut down)، لبه‌ها را با ابزار مسی و خمیر پولیش تمیز کنید.

• آسیب‌دیدگی: هرگونه ضربه یا پریدگی در لبه‌های قالب، باعث اغتشاش جریان مواد می‌شود. سلامت لبه‌های قالب را به صورت دوره‌ای چک کنید.

نوید صنعت پلاست  نمایندگی رسمی ژوکسین ، واردکننده قالب های چینی تک لایه ، ABA و ABC در سایزهای مختلف و دیگر قطعات دستگاه های تولید.

جهت مشاوره و خرید قطعات و دستگاه های تولید نایلون ونایلکس با در تماس باشید.

پوست ماری شدن نایلون، نشانه درگیری شدید مواد با دیواره قالب است. برای رفع آن لزومی ندارد فوراً فرمولاسیون را تغییر دهید. ابتدا با افزایش دمای قالب سعی کنید مواد را روان کنید. اگر مشکل حل نشد، استفاده از مستربچ کمک فرآیند (PPA) موثرترین راهکار صنعتی برای داشتن فیلمی شفاف و باکیفیت است.