Schimmel van een rotstuinhek
1. Lossingsmiddel
Tijdens de verwarmingsfase van het rotatiegietproces zal chemische of fysische binding plaatsvinden op het grensvlak tussen het polyethyleenpoeder of de smelt en het binnenoppervlak van de mal als gevolg van oppervlakteoxidatie. Wanneer er lokale defecten zijn op het binnenoppervlak van de mal, zal de polyethyleensmelt in deze defecten vloeien en een lokale inbedding vormen. Dit maakt het moeilijk om het product na afkoeling uit de mal te halen. Om de bovenstaande situatie te vermijden, is het noodzakelijk om een laag hittebestendig materiaal op het binnenoppervlak van de mal aan te brengen om hechting te voorkomen. Dit type materiaal wordt een lossingsmiddel genoemd. Er zijn veel soorten industriële lossingsmiddelen. Het rotatiegietproces van polyethyleen stelt hoge eisen aan lossingsmiddelen, voornamelijk hittebestendigheid. Oliën, wassen en siliconenoliën zijn veelgebruikte lossingsmiddelen, maar moeten voor elke voeding één keer worden aangebracht. Daarom worden ze wegwerplossingsmiddelen genoemd. Dit type lossingsmiddel heeft lage kosten en een goed ontvormeffect, maar het migreert gemakkelijk naar het oppervlak van het product en beïnvloedt de oppervlakte-eigenschappen ervan. Cross-linked siloxaan is een semi-permanent lossingsmiddel. Het vereist geen frequente toepassing, migreert niet, wordt niet beïnvloed door temperatuurveranderingen en heeft een goed ontvormeffect, maar de kosten zijn hoog.
Door een dunne laag polytetrafluorethyleen op het oppervlak van de vormholte aan te brengen (zoals een commerciële pan met antiaanbaklaag) kan een permanent ontvormeffect worden bereikt. Polytetrafluorethyleen is een permanent ontvormmiddel.
2. Temperatuurregeling
Er doet zich een speciaal fenomeen voor bij het rotatiegietproces van polyethyleen: tijdens het smeltproces van poeder vormt de lucht die opgesloten zit tussen de poederdeeltjes belletjes, en naarmate het verwarmingsproces voortduurt, verdwijnen deze belletjes. Uit verder onderzoek blijkt dat het verdwijnen van deze bellen niet te wijten is aan hun beweging naar het vrije oppervlak van de smelt onder invloed van het drijfvermogen, maar doordat de lucht in de bellen geleidelijk overgaat in de gesmolten plastic smelt. Uit experimenten blijkt dat wanneer de temperatuur stijgt tot 150°C, er bellen van verschillende groottes worden gevormd in de polyethyleensmelt. Vanwege de hoge viscositeit van de polyethyleensmelt is het drijfvermogen van de bellen niet voldoende om de bellen naar het vrije oppervlak te duwen. Wanneer de temperatuur stijgt tot 200°C verdwijnen alle belletjes. Daarom is voor het rotatiegieten van polyethyleen het wetenschappelijk controleren van het verwarmingsproces van groot belang voor het elimineren van luchtbellen in polyethyleenproducten en het verbeteren van de productkwaliteit. Omdat de opwarmtijd van rotatiegieten soms langer is, vooral als de wand van het product dikker is. Het kan een half uur tot meer dan een uur duren. Op dit moment zijn maatregelen nodig om de thermische oxidatie van het materiaal en de vermindering van materiaaleigenschappen tijdens het verwarmingsproces te voorkomen. Gewoonlijk worden antioxidanten aan polyethyleenkunststoffen toegevoegd om het preventieve doel te bereiken. Wanneer het polyethyleenmateriaal echter tot een te hoge temperatuur wordt verwarmd of de verwarmingstijd te lang is, kan de antioxidant de oxidatie van het materiaal niet voorkomen. Wanneer de productdikte groot is en lange tijd moet worden verwarmd, moet de verwarmingstemperatuur worden verlaagd. Als de verwarmingstijd wordt verkort door de temperatuur te verhogen, kunnen de belletjes achterblijven omdat de lucht in de belletjes geen tijd heeft om te verdwijnen. Wanneer het polyethyleenplastic tot een gesmolten toestand wordt verwarmd, zal het materiaal een transformatieproces ondergaan van een kristallijne toestand naar een smelt, wat precies is wat er gebeurt wanneer de polyethyleendeeltjes beginnen te smelten en zachter worden. Het verschijnt in een laag materiaal die contact maakt met de binnenwand van de mal en een uniforme laag gesmolten materiaal vormt. Vervolgens zet het geleidelijk uit naar de binnenlaag totdat de gehele doorsnede volledig is omgezet in een plastic smelt. De volgende stap is het blijven verwarmen om de belletjes geleidelijk te laten verdwijnen. De temperatuurregeling en tijdregeling van dit proces moeten worden aangepast.
3. Koelproces
Tijdens het koelproces zal de temperatuur van de polyethyleensmelt dalen van 200°C naar bijna kamertemperatuur, en zullen de moleculen van het polyethyleen veranderen van een ongeordende toestand naar een meer geordende kristallijne toestand. Het kristallisatieproces duurt een bepaalde hoeveelheid tijd en de kristallisatiesnelheid houdt verband met de viscositeit van de polyethyleensmelt. Wanneer de polyethyleensmelt snel wordt afgekoeld, neemt de viscositeit van de polyethyleensmelt snel toe, wat de groei van de kristallen ervan belemmert en de kristalliniteit van het polyethyleen beïnvloedt. Wanneer de kristalliniteit anders is, is de dichtheid van het polyethyleenproduct anders en zullen de fysieke eigenschappen ook anders zijn. Daarom hebben de snel gekoelde polyethyleen rotatiegegoten producten een lagere dichtheid, terwijl de langzaam gekoelde producten een hogere dichtheid hebben. Hoe langzamer het product afkoelt, hoe langer de productiecyclus en hoe hoger de kosten. Het polyethyleenpoeder dat voor de productie van rotatiegieten wordt gebruikt, heeft zelf een bepaalde dichtheid, die wordt bepaald door de fabrikant van het materiaal. Na rotatiegietproductie zal de dichtheid van rotatiegegoten polyethyleenproducten echter tot op zekere hoogte veranderen als gevolg van verschillende koelsnelheden.
