От суровината до ролката: Пътешествието на производството на издут филм

Подготовка на суровини и избор на смола за Машина за дълбокоформуване на плен

Често срещани полимери, използвани при производство на издухан филм: LDPE, LLDPE и HDPE

Получаването на филм от високо качество започва с избора на подходящите полимерни смоли за конкретната задача. Вземете например LDPE – той осигурява отлична прозрачност и остава гъвкав, което е причината много компании да го използват за опаковане на хранителни продукти и за производство на пластмасови покрития за парници. Следва LLDPE, който се отличава с по-добра устойчивост на разтягане и не се скъсва лесно при контакт с остри предмети. HDPE от своя страна произвежда по-твърди филми, които отлично задържат влагата. Всяка от тези смоли притежава свои специфични характеристики, които ги правят по-подходящи за определени приложения. Някои производители дори смесват смоли, за да постигнат точния баланс от свойства, необходими за тяхното конкретно приложение.

Съпоставяне на свойствата на смолите с крайните приложения

Изборът на подходящата смола е от решаващо значение, когато се има предвид функционалността на крайния продукт. За тежки транспортни торби обикновено се използва LLDPE, тъй като тя по-добре издържа на грубото обращение и разкъсване в сравнение с други алтернативи. Когато става въпрос за опаковане на храна, повечето компании използват LDPE, тъй като тя отговаря на стандарти на FDA и осигурява плътно запечатване без изтичане. Земеделските производители, които работят с пластмасови филми, обикновено смесват различни видове смоли, за да постигнат по-добра устойчивост на слънчевата светлина, като запазват необходимата якост за полската работа. В около 8 от 10 случая крайната ефективност на филма зависи пряко от избраната в началото смола, така че правилният избор още от самото начало е от съществено значение за това дали продуктът ще изпълнява предназначението си.

Добавяне на добавки и мастербейтъни за подобряване на функционалността

В съвременното производство на филми чрез издуване, компаниите разчитат на сложни адитивни технологии, за да подобрят експлоатационните характеристики на основните смоли. Антиблокиращите агенти предотвратяват залепването на филмовите слоеве по време на съхранение или транспортиране, което може сериозно да наруши управлението на складовите запаси. Смазващите добавки действат по друг начин – намаляват повърхностното триене, като така осигуряват по-плавна работа на машините по време на обработката. При продуктите, използвани на открито, UV стабилизаторите са от решаващо значение, тъй като предотвратяват разграждането на материала при въздействие на слънчева светлина. Опаковките от медицински клас често съдържат антимикробни добавки, които помагат съдържанието да остане прясно по-дълго. Повечето производители използват системи с мастърбатч, тъй като те позволяват последователно смесване на всички тези специални добавки по цялата дебелина на филма. Комбинирането на тези компоненти дава възможност на производителите да изготвят филми, точно настроени за изискващи приложения, без да жертват скоростта на производствената линия.

Процесът на машината за издуване на филм: екструзия, образуване на мехур и надуване

Подаване и стопяване на пластмасови гранули в екструдера

В процеса на издуване на филм всичко започва, когато малките пластмасови гранули се изсипват в това, което се нарича хопьор на екструдера. Най-често става дума за материали LDPE или LLDPE. Докато се придвижват през цилиндровата секция, топлината от различни елементи, комбинирана с механичното действие вътрешно, стопява напълно гранулите, докато те не се превърнат в гладка, еднородна течноподобна маса. Правилното стопяване е изключително важно, защото ако сместа не е добре разбъркана, по-късно възникват проблеми. Виждали сме случаи на образуване на гелове или области, където филмът е твърде тънък на някои места и значително по-дебел на други.

Конструкция на умиращия инструмент и равномерно образуване на филмов мехур

Когато полимерът се стопи, той се избутва през така наречения кръгов диапазон, който е внимателно проектиран, за да му придаде формата на дълга тръба. Вътре в този диапазон неща като равномерността на отворите и дължината на участъка „ленд“ наистина влияят върху това дали крайният продукт ще има еднородна дебелина и стабилни мехурчета по време на производството. В момента, в който разтопеният материал излезе от диапазона, започваме да виждаме формирането на т.нар. „мехур“. Този мехур по същество задава основата за всички важни характеристики на готовата фолиа. Правилният подбор на диапазона е от голямо значение, тъй като осигурява балансиран поток през целия процес и намалява проблеми като видими линии от диапазона или внезапно разкъсване на материала под напрежение.

Контрол на въздушното налягане и осева ориентация по време на надуване

По време на екструзията с издуване на филм, въздух се подава в средата на умиращия процес, който разширява разтопения пластмасов материал до това, което наричаме мехур - това вероятно е един от ключовите моменти в целия процес. Правилното налягане на въздуха има голямо значение, защото контролира колко голям става мехурът и осигурява еднаква дебелина по целия материал. В този момент се случва нещо интересно, наречено двуосна ориентация, при която филмът се разтяга в две посоки едновременно, като по този начин става по-силен срещу скъсвания и по-добре издържа на натягане. Производителите, които правилно регулират налягането на въздуха, често постигат намаление на вариациите в дебелината с около 15%, което означава филми с по-високо качество за продукти като хартиени торбички или покривни материали за топлиците в земеделските стопанства.

Охлаждане, затвърдяване и контрол на дебелината на филма при екструзия с издуване

Системи за охлаждане с пръстен и методи за отвеждане на топлина

Охлаждането има жизненоважна роля по време на процесите на екструзия с издуване на филм. Системите за охлаждане с пръстени работят, като насочват контролирани въздушни потоци около мехурчето, за да му помогнат да се затвърди равномерно по цялата си дебелина. Основната задача тук е бързо отвеждане на излишната топлина от разтопения полимер, за да не възникнат дефекти, които да накърнят качеството на крайния продукт. Някои по-нови охлаждащи пръстени са оборудвани с т.нар. технология за двойно устно охлаждане, която допринася за максимално ускоряване на отвеждането на топлината от материала, като поддържа еднаква температура по целия периметър на ръба на мехурчето. Когато производителите постигнат правилно разсейване на топлината, те всъщност наблюдават по-добра механична якост на филмовете, както и подобрена размерна стабилност. Затова отделянето на време за добро проектиране на системата за охлаждане не е просто желателно, а напълно задължително, ако компаниите искат да управляват ефективни производствени линии без постоянни проблеми с качеството.

Поддържане на стабилността на мехурчето при високи скорости на производство

Задържането на мехурите стабилни става изключително трудно, когато скоростите на производство нараснат, тъй като дори малки колебания могат да доведат до различни проблеми или принудителни спирания. Повечето съвременни производствени линии вече разполагат с такива системи за стабилизация, които комбинират контролируем вътрешен въздушен натиск с външни насочващи рамки, за да предотвратят деформиране на формата на мехура. При високи скорости всичко трябва да работи съгласувано — изходът на екструдера трябва да отговаря на скоростта на охлаждане и на това колко бързо материали се издърпват, за да се предотвратят досадните трептения или пълни срутвания. При работа над 200 фута в минута повечето заводи разчитат на интелигентни системи за управление, които автоматично се нагласяват в реално време според текущите условия и въз основа на материалите, които всъщност се използват в даден ден.

Постигане на постоянна дебелина на филма чрез оптимизация на процеса

Постигането на постоянна дебелина на филма остава един от най-важните контроли за качество при производството на издухван филм, което изисква внимателно настройване на целия производствен процес. Съвременните системи за контрол на дебелината наблюдават нива на дебелина чрез технология с бета лъчи или инфрачервени сензори и автоматично коригират параметри като отвор на формата, налягане на въздуха и скоростта на охлаждане. Когато производителите постигнат правилния баланс между температурата на разтопения материал, скоростта на въртене на винта и коефициента на раздуване, могат да поддържат допуски около плюс или минус 3 процента, което е доста впечатляващо при работа с трудни материали като високоплътен полиетилен (HDPE) и полипропилен (PP). По-строгият контрол означава по-малко отпадъчен материал като цяло, като вероятно намалява брака с около 15% в много случаи. И нека да си признаем, спазването на тези строги изисквания за качество е от голямо значение за опаковъчните продукти, където последователността прави цялата разлика.

Плоско оформяне, навиване и крайно извеждане: Преобразуване на филма в транспортируеми рулони

Финалната фаза на производството на напълван филм превръща охладения филмов балон в готови за пазара рулони чрез прецизно механично обработване. Тази фаза гарантира запазването на качеството на филма, докато стане подходящ за транспортиране и последваща употреба.

Свиване на филмовия балон и обработка с валчета

След като материала се охлади и стане твърд, цилиндричният филмов балон навлиза в това, което наричаме рамка за колапс. Тази рамка действа като внимателен водач, който помага да се преобразува кръглата форма в равна, за по-лесно управление по-късно. Важно е правилно регулиране на опъна по време на този процес, защото прекалено голям опън може да причини нежелани гънки или деформации в крайния продукт. В горната част на тази рамка има специални ролки за прилепване, които притискат достатъчно, за да изгладят напълно балона, без да нарушават еднородността на дебелината му по цялата ширина. Когато всичко е правилно подредено, се предотвратяват досадните проблеми с ръбовете и продуктът остава хубаво и плосък чак до следващия етап – навиването.

Системи за прецизно навиване за образуване на рулони без дефекти

Днешните производствени линии са оборудвани с напреднала намотаваща техника, която може да управлява както въртящия момент, така и опъна по време на целия процес. Машините непрекъснато проверяват дебелината на филма и коригират настройките, за да предотвратят проблеми като телескопични рулони, звездовидни пукнатини или прекомерно мек център. Постигането на правилния баланс между скоростта на приготвените валчета и самата намотка има голямо значение. Ако се приложи твърде голям опън, филмът може да се деформира перманентно. Недостатъчният опън води до рулони, които лесно се разпадат. Някои от по-добрите системи вече разполагат с автоматични функции за прехвърляне, така че операторите да не трябва да спират производството при смяната на рулоните. Това означава, че фабриките могат да продължават работа без прекъсвания, което е логично решение за всеки, който се стреми да увеличи производителността, без да губи време за престой.

Решаване на чести предизвикателства при намотка в условията на високоскоростно производство

Производството на филм с висока скорост води до няколко предизвикателства при навиването, изискващи насочени решения:

• Натрупване на статично електричество : Може да причини неправилно залепване на слоевете или привличане на замърсявания
• Улавяне на въздух : Води до меки рулони, които се деформират по време на транспорт и съхранение
• Вариации в опъна : Причиняват неравномерна плътност на рулона по цялата ширина на лентата

Тези проблеми се решават чрез контролирани амбиентни условия, системи за неутрализиране на статичното електричество и прецизни устройства за регулиране на опъна. Редовното поддържане и калибриране на компонентите за навиване са от съществено значение за запазване на качеството на рулоните в среди с голям обем производство.

ЧЗВ

Какви са ползите от смесването на различни смоли при производството на филм?

Смесването на смоли като ЛДРЕ, ЛЛДРЕ и ВДРЕ може да помогне на производителите да постигнат желан баланс между характеристики като прозрачност, якост, разтегаемост и устойчивост към влага, което води до оптимизирана производителност за конкретни приложения.

Защо контролът на въздушното налягане е от съществено значение при екструзията на филми?

Контролът на въздушното налягане по време на екструзия помага за поддържане на размера на мехурчето и осигурява постоянна дебелина на филма, което подобрява качеството на продукта чрез увеличаване на устойчивостта към скъсване и намаляване на вариациите в дебелината.

Каква роля играят добавките и мастербатчовете при производството на филми?

Добавки като антислепващи агенти, смазващи агенти, UV стабилизатори и антимикробни елементи подобряват определени свойства на филмите, като намаляване на триенето, устойчивост към слънчева светлина и предпазване от бактериален растеж, което позволява персонализирани решения за специфични нужди на индустрията.

Как се поддържа постоянна дебелина на филма при екструзия с напъване?

Постоянната дебелина на филма се постига чрез оптимизация на процеса, включително системи за контрол, които регулират отворите на формата, въздушното налягане и скоростите на охлаждане, често подобрявайки използването на материала и намалявайки отпадъците.