Какъв е процесът на екструзия на надуване на филм?

Екструдерът за издуване на филм е важно оборудване за производството на пластмасов филм, което намира широко приложение в опаковката, селското стопанство, индустрията и стоките за ежедневна употреба. Чрез стопяване, екструдиране и издуване на суровини за производство на пластмасови филми, процесът на издуване осъществява пълния преобразувателен процес от гранули до филм. Следователно, какъв е конкретният технологичен процес на екструдера за издуване на филм? В тази статия ще се започне с технологичния процес, ще бъдат систематично обяснени всички ключови етапи и технически контролни точки, и ще помогне на читателите напълно да разберат процеса на екструзия на издуваем филм.

1. Какво е Екструзия на душен филм Процеса?

Екструзията на надуващ се филм е процес за формоване на термопластични материали, която се използва предимно за производството на филми от суровини като полиетилен (PE) и полипропилен (PP). Пластмасата се загрява и разтопява от екструдера, след което се изтласква през формата и се разширява във филм под действието на високо налягане на газа. В същото време, процесът на производство на филма се завършва чрез изтягане, охлаждане и навиване.

2. Състав и структура на екструдер за надуващ се филм

Стандартен екструдер за надуващ се филм обикновено включва следните компоненти:

• Система за екструзия (бункер, винт, цилиндър, система за отопление)
• Форма (за оформление на филмовия заготов)
• Система за въздушен пръстен (охлаждане и надуване)
• Устройство за изтягане (контролира дебелината и стабилността на филма)
• Устройство за навиване (завършва събирането на филмовите рулони)
• Електронна система за управление (автоматичен контрол на температурата, скоростта, налягането на въздуха и др.)
• Всеки компонент изпълнява важна роля в целия процес.

3. Процесен поток на екструдер за издуване на филм

3.1 Подготовка и подаване на суровините

Първата стъпка в процеса на издуване на филм е подготовката на суровините. Обикновено се използват термопластични пластични гранули, като нискодисперсен полиетилен (LDPE), високодисперсен полиетилен (HDPE), линеен нискодисперсен полиетилен (LLDPE) или полипропилен (PP). Според различните нужди могат да се добавят мастилна смес, антиоксиданти, смазочни материали и други добавки.
Тези гранули се подават в загрузъчната ворна на екструдера чрез автоматична система за подаване и след това се транспортират към зоната на загреване на винта чрез гравитация или устройство за винтово подаване.

3.2 Загряване и пластичност (екструзия)

Пластичните гранули постепенно се загряват, компресират и разтопяват при въртенето на винта. Винтът и цилиндърът са разделени на три зони:
Зона на подаване: пластмасата започва да се загрява и да се движи напред;
Зона на компресия: материала се топи и налягането се увеличава;
Зона на дозиране: осигурява еднородност на разтопената маса и готовността ѝ за екструзия.
Целият процес изисква стриктен контрол на температурата на всяка секция, обикновено между 160°C и 250°C (в зависимост от материала), за да се осигури напълно разтопяване на материала, без да се разлага.

3.3 Формоване с матрица (екструзионен филмов ембрион)

Разтопената пластмаса се екструдира равномерно и се оформва в цилиндричен филмов ембрион чрез кръговата матрица. Проектирането на структурата на матрицата оказва голямо влияние върху равномерността и стабилността на дебелината на филма. Температурата на матрицата също трябва да се контролира в подходящ диапазон, обикновено леко по-висока от тази на екструзионната секция, за да се предотврати охлаждането и агломерирането на материала в матрицата.

3.4 Надуване на филма

Свеж въздух се впръсква в центъра на матрицата, за да надуе пленовия ембрион от първоначалния диаметър до целевия размер. Диаметърът на формираната пленова тръба се нарича "коефициент на надуване", който обикновено е между 2:1 и 4:1. Чрез регулиране на вътрешното налягане, скоростта на охлаждане и скоростта на изтегляне може да се контролира дебелината и механичните свойства на пленката.
Процесът на надуване е ключов за контрола при формоването и оказва значително влияние върху здравината при опъване, прозрачността и равнинността на пленката.

3.5 Охлаждане и формоване

След като пленовият ембрион е надут и оформен, той трябва бързо да се охлади, за да се запази формата и да се избегне срутване на пленката или нестабилни въздушни мехури. Най-често използваният метод за охлаждане е чрез въздушни пръстени (единичен или двоен въздушен пръстен), при които се подава въздух при нормална температура, за да обгърне пленовия мехур и да го охлади равномерно отвън.
Ефективността на охлаждането директно влияе на скоростта на производство и прозрачността на филма. Модели с висока скорост най-често са оборудвани с високо-ефективни системи за въздушно охлаждане.

3.6 Тракция и сгъване

Охладеният филмов цилиндър се издърпва нагоре от тракционния валец и навлиза в уредбата за изравняване. Валецът за изравняване притиска цилиндричния филм в двупластов плосък филм и отрязва краищата едновременно, за да се подготви за навиване. Скоростта на тракция е важен параметър за регулиране на дебелината на филма, която обикновено се синхронизира с екструзионната скорост.
Тракционната система трябва да притежава функция за автоматичен контрол на опъването, за да се осигури равномерно филмово опъване и стабилна дебелина.

3.7 Навиване в ролки

Готовата плоска пленка се подава към системата за навиване и се навива в руло с предварително зададена скорост. Съвременните машини за издуване на пленка най-често са оборудвани с механизми за навиване чрез повърхностно триене или централно навиване и поддържат функция за автоматично смятане на рулата. Добрият ефект от навиването може да подобри ефективността на последващите процеси като печат и рязане.

4. Основни фактори, които влияят на качеството на издутата пленка

4.1 Техники за оптимизация на контрола на температурата

Прецизната термична регулация запазва интегритета на полимера по време на екструзията. Съвременните системи използват загреване на цилиндъра в няколко зони с обратна връзка в затворен контур (точност ±1°C), за да се предотврати деградацията. Температурните градиенти на формата трябва да се минимизират чрез сегментирани нагреватели.

4.2 Изчисления на коефициента на раздуване и свойства на пленката

Степента на надуване (BUR) измерва разширението на пленката като отношението на диаметъра на въздушния балон към диаметъра на формата. Нормалните стойности на BUR са между 1,5–4,0:

4.3 Парадокс в индустрията: Балансиране на скоростта на производство с качеството на кристалите

Високото темпо на производство често се сблъсква с кристалното съвършенство. Когато скоростта на линията надвиши 40 m/мин, бързото охлаждане потиска образуването на кристали с 15–30%, което ослабва защитните свойства. Напреднали системи решават този проблем чрез модулирани въздушни пръстени, прилагащи диференцирано охлаждане.

5. Отстраняване на неизправности при работа на екструдера за издута пленка

5.1 Решаване на проблеми с вариациите в дебелината на пленката

Неконсистентната дебелина на филма често се получава в резултат на дисбаланси в отвора на филма или неравномерно охлаждане. Калибрацията на филма трябва да осигури равномерно разпределение на полимерното олио – обикновено в рамките на допуск от ±5%.

5.2 Предотвратяване на нестабилност на въздушния съд

Нестабилността на въздушния балон се дължи на непостоянството на вискозитета на материала или на колебания в налягането на въздуха. Поддържайте стабилен вискозитет чрез контрол на влажността на смолата (<0.02%) и равномерни температури на винта. Автоматичните регулатори на налягане трябва да модулират въздушния поток в рамките на допуск от ±2,5 Ра.

ЧЗВ

1. Какво е екструзия на издута пленка?

Екструзия на надуван филм е процес, при който непрекъснато се екструдира разтопена смола, за да се формира въздушна връзка, която се надува и разтяга във филми.

2. Какви са предимствата на екструзията на издута пленка?

Процесът позволява производството на персонализирани филми от единични защитни обвивки до сложни многослойни ламинати, с настройки на механичните свойства.

3. Какви материали често се използват при производството на издувни филми?

Често използвани полимери са полиетилен (LDPE, LLDPE, HDPE), полипропилен, PVC и специализирани биоразградими или създадени полимери като EVOH.

4. Как да предотвратя нестабилност на въздушния мехур по време на екструзия?

Поддържането на стабилна вискозност и осигуряването на равномерно въздушно налягане чрез автоматични регулатори могат да помогнат за предотвратяване на нестабилността на мехурчетата.