Warum weist Ihre Gießfolie immer vertikale Streifen auf?

Längsstreifen gehören zu den schwierigsten Problemen bei Versuchen mit Gießfolienmaschinen – entlang der Zugrichtung treten periodische oder zufällige Muster auf, die mal fein wie Haifischhaut, mal grob und verdreht sind. Die erste Reaktion vieler Menschen ist: “Die Düse ist verstopft” oder “Das Material ist schlecht”, und dann reinigen sie blindlings die Düse und wechseln das Material, doch das Problem tritt immer wieder auf. Tatsächlich ist die Ursache für Längsstreifen ein Schmelzbruch, und die Form der Streifen verrät Ihnen direkt die Art des Bruchs und die Richtung der Einstellung. In diesem Artikel lernen Sie, wie Sie die Diagnose mit bloßem Auge und ohne Parametertabellen stellen und anhand der Streifen erkennen, wie Sie die Einstellungen anpassen müssen.

I. Zwei Arten von Schmelzbruch: viskoser Bruch vs. elastischer Bruch

Während die Schmelze aus dem Düsenschlitz extrudiert wird, ist sie sowohl Scherkräften als auch Zugkräften ausgesetzt. Wenn die Extrusionsgeschwindigkeit die Belastungsgrenze des Materials überschreitet, “bricht” die Schmelze zusammen – dies wird als Schmelzbruch bezeichnet.

Bruchart	Funktionen von Stripe	Grundursache
Viskose Ruptur	Fein, periodisch, senkrecht zur Strömungsrichtung (haifischhautartig)	Die Schergeschwindigkeit an der Wand des Düsenkopfes ist zu hoch, was dazu führt, dass die Schmelze “reißt”.
Elastischer Bruch	Grob, verdreht, unregelmäßig und spiralförmig in Fließrichtung.	Die in der Schmelze gespeicherte elastische Energie wird schlagartig freigesetzt, wodurch die Schmelze “zu beben” beginnt.

II. Viskoser Strömungsabriss (Sharkskin): Verringerung der Geschwindigkeit oder Erhöhung der Temperatur

Visuelle Diagnose:

Die Membranoberfläche ähnelt Haifischhaut und weist feine, regelmäßige Querwellen auf (senkrecht zur Zugrichtung).
Dies tritt typischerweise bei höheren Extrusionsgeschwindigkeiten auf und verschwindet, sobald die Geschwindigkeit sinkt. Es tritt häufig bei hochviskosen Materialien (wie PET und PP mit hohem MI) auf.

Warum passiert das?

An der Düsenwand ist die Schmelze extrem hohen Schergeschwindigkeiten ausgesetzt, wodurch die Oberfläche “mitgerissen” und aufgerissen wird, während das Innere intakt bleibt. Das ist vergleichbar mit dem kräftigen Zusammendrücken eines nassen Papiertuchs: Die Oberfläche reißt zuerst.

Was Sie nicht tun sollten: Senken Sie niemals die Temperatur! Niedrigere Temperaturen erhöhen die Viskosität und verschlimmern den Bruch.

III. Elastischer Bruch (Spiralbruch): Erwärmung oder Zusatzstoffe

Visuelle Diagnose:

Die Streifen sind breit, gewunden und unregelmäßig und verlaufen in Zugrichtung (längs).

Manchmal sehen sie spiralförmig oder bambusartig aus, und sogar der gesamte Schmelzvorhang vibriert.

Sie treten meist plötzlich bei mittleren Geschwindigkeiten auf und halten nach dem Abbremsen noch eine Weile an.

Warum passiert das?

Die Schmelze wird gedehnt und speichert dabei elastische potenzielle Energie innerhalb der Düse, die beim Austritt aus der Düse schlagartig freigesetzt wird, wodurch die Schmelze “zuckt”. Dies tritt häufig bei Materialien mit einer sehr engen Molekulargewichtsverteilung auf (wie beispielsweise bestimmten Metallocen-Polyolefinen und PMMA mit hohem Molekulargewicht).

Was man nicht tun sollte:
Verringern Sie niemals die Geschwindigkeit! Bei elastischen Brüchen ist eine Verringerung der Geschwindigkeit oft wirkungslos und kann sogar die Streifenperiode verändern, ohne sie zu beseitigen. Die Lösung muss darin bestehen, die Elastizität zu verringern.

IV. Schnelle Überprüfung an einer Desktop-Anlage zur Herstellung von Gießfolien

Produktionslinien für Gießfolien im Desktop-Format, … erleichtern aufgrund ihrer kurzen Schnecken und kleinen Matrizen die Beobachtung des kritischen Bruchs der Schmelze und erfordern weniger Rohmaterial (500 g reichen für eine Schnellmessung aus). Empfohlenes Vorgehen:

Stellen Sie die Temperaturen von Lauf und Matrize ein.

Erhöhen Sie die Transportgeschwindigkeit schrittweise von niedrig auf hoch (und passen Sie dabei die Extrusionsrate entsprechend an).

Notieren Sie die “kritische Geschwindigkeit”, bei der Streifen auftreten.

Passen Sie die Geschwindigkeit entsprechend der oben beschriebenen Streifenmorphologie an und beobachten Sie, ob sich die kritische Geschwindigkeit erhöht.