EN
Сред съвременните пластмасови продукти, пластмасовите филми намират широко приложение в хранителната опаковка, индустриалната опаковка, селскостопанските покривни филми, медицинските принадлежности и други области. Съществуват много начини за производство на пластмасови филми, като сред тях най-важна и широко използвана технология е издувното формоване, което се използва широко за производство на термопластични филми като полиетилен (PE) и полипропилен (PP). Как работи издувният филм? Какви са характеристиките на неговия технологичен процес, структурата на оборудването и контролиращите параметри? В тази статия ще бъде направен систематичен анализ на принципа на работа и технологичния процес на издувното формоване.
1. Какво е Надуващо екструдиране на фолио ?
Издухваната пленка е пластмасова пленка, която се удължава и оформя в надлъжно и напречно направление чрез загряване и топене на термопластични пластмаси, екструдиране в тръбна пленка и след това охлаждане и разтягане чрез издухване в централната част. Издухваната пленка обикновено притежава добри механични свойства, топлинно запечатване и издръжливост и е един от най-често използваните методи за производство на пленки.
2. Работен принцип
Основата на издухваната пленка е непрекъснат процес на екструзия-издухване-охлаждане-теглене-навиване, който зависи от прецизното управление на оборудването и термопластичното поведение на суровините.
Накратко, основният принцип на работа е следният:
- Суровини от пластмаса (например гранули PE) се загряват и топят чрез екструдер;
- Топената пластмаса се екструдира през глава на матрица, за да се формира тръбен топен заготовка;
- Сгъстен въздух се подава в средата на тръбната заготовка, за да се издухва в пленка-мехур;
- В същото време се използва въздушен пръстен за охлаждане отвън, за да се затвърди пленката-мехур;
- Филмовият балон се разтяга, изравнява и навива чрез тракционния ролката.
- Този процес не само осъществява формоване, но също така контролира дебелината, ширината, прозрачността и механичните свойства на филма едновременно.
3. Механика на процеса на екструзия на надуван филъм
3.1 Разтопяване на полимери за формиране на филъм
Полимерните гранули навлизат в цилиндъра на екструдера, където въртящи се винтове и нагреватели на цилиндъра разтопяват термопластични смоли при температура 160-260°C. Поддържането на температурните градиенти в рамките на ±5°C осигурява молекулярна цялостност на материали като полиетилен, полипропилен или нейлон.
3.2 Създаване на балон чрез надуване с въздух
Въздушният поток, подаван през централния отвор на матрицата, трансформира полимерната тръба в контролиран въздушен мехур. Стратегически позиционираните въздушни пръстени охлаждат структурата, докато вътрешното налягане регулира диаметъра на мехура, определяйки свойствата на филмовите структури с до 40 слоя.
3.3 Динамика на материалния поток в матрицата
Разпределители с винтова конструкция уравновесяват скоростта на потока на полимера по периферията на 360° на матрицата, предотвратявайки образуването на линии на слягане и вариации в дебелината (допуск ±5%). Съвременните геометрии на матриците са оптимизирани чрез изчислителна хидродинамика за смоли като LLDPE.
3.4 Параметри за контрол на процеса
| Променлив | Диапазон на влияние |
|---|---|
| Температура на разтопяване | 160-260°C в зависимост от смолата |
| Налягане при екструзия | 100-350 бар |
| Степен на раздуване | 2:1 до 4:1 |
| Височина на линията на замръзване | 5-30x диаметър на мундщука |
Автоматизирани системи за обратна връзка регулират скоростта на екструзия с точност от 0.2%, за да осигурят стабилност на въздушния балон по време на производствените смени.
4. Принципи за проектиране на системи с въздушни пръстени
Въздушните пръстени осигуряват основно външно охлаждане чрез точно насочен въздушен поток. Съвременните системи включват множество камери, които регулират температурната стратификация и осигуряват постоянно повърхностно охлаждане, което е съществено за високоскоростно производство.
4.1 Вътрешни механизми за охлаждане на балона
Системите с вътрешно охлаждане с въздушни мехури (IBC) циркулират охладен въздух през ядрото на мехура, което удвоява ефективността на отвеждане на топлина. Това позволява скорости на екструзия с над 30% по-високи в сравнение с конвенционални системи, като при това се намалява енергопотреблението.
4.2 Методи за контрол на кристализацията
Филмите от полиетилен изискват скорости на охлаждане над 40°C/мин, за да се ограничи растежът на кристалите под 15 µm. При ко-екструдираните структури различните зони за охлаждане регулират специфичното за всеки слой развитие на кристалната структура.
4.3 Постигане на еднаква дебелина
Температурни отклонения над 5°C предизвикват отклонения в дебелината над 8%. Система с инфрачервен мониторинг в реално време, комбинирана с автоматични задвижващи устройства на въздушния пръстен, осигурява поддържане на допуската за дебелина в рамките на ±3% според индустриалните стандарти.
5. Приложения в промишлеността
5.1 Иновации в опаковките
Филмите чрез екструзия с надуване доминират гъвкавото опаковане чрез универсални характеристики. Приложения в хранителната промишленост използват превъзходни защитни свойства, докато медицинското опаковане използва стерилизируеми филми за инфузионни торбички и обвивки за хирургически инструменти.
5.2 Селскостопански и индустриални приложения
Селското стопанство разчита на специализирани филми чрез надуване като покривала за оранжерии и мулч с ултравиолетова стабилизация. Индустриални приложения включват строителни влажни бариери и тежки торби за транспортна защита.
ЧЗВ
1. Какво е фолио, произведено чрез надуто екструдиране?
Екструзията с надуване на филм е процес, при който се стопява полимерна смола и се екструдира през кръгла матрица, за да се формира непрекъснат цилиндричен филм, който след това се надува с въздух, образувайки въздушен балон.
2. От какви материали се изработва фолио чрез надуто екструдиране?
Често използваните материали включват полиетилен (PE), полипропилен (PP) и PVC, като всеки от тях предлага различни свойства, подходящи за различни приложения.
3. Кои са приложенията на фолиото, произведено чрез надуто екструдиране?
Приложенията включват гъвкава опаковка, селскостопански филми, индустриални обвивки и медицинска опаковка.
4. Какви са предимствата на надутото фолио в сравнение с литото фолио чрез екструдиране?
Блъвнатите филми обикновено предлагат по-добра якост и устойчивост на проколване, докато литите филми се отличават с по-висока прозрачност и производителност.
