Jaký je proces výroby fólie pomocí vyfukovacího extrudéru?

Vysouvací zařízení pro fólie je důležité vybavení pro výrobu plastových fólií, které se široce používá v obalech, zemědělství, průmyslu a denních potřebách. Proces výroby fólií spočívá v tavení, vytlačování a nafukování plastových surovin na tenké fólie, čímž se realizuje kompletní procesní přeměna suroviny na fólii. Jak tedy konkrétně vypadá proces výroby fólií na vysouvacím zařízení? Tento článek se zaměří na procesní postup, systémově vysvětlí každý z jeho klíčových kroků a technické kontrolní body a pomůže čtenářům plně porozumět procesu vysouvacího zařízení pro fólie.

1. Co je to proces výroby fólií Foukačová extruze Procesu?

Výfuková fólie je termoplastický výrobní proces, který se hlavně hodí pro výrobu fólií z výchozích surovin, jako je polyetylen (PE) a polypropylen (PP). Plast je ohříván a taven v extruderu a poté vytlačován z hlavy, kde se nafoukne na fólii působením vysokotlakého plynu. Zároveň je celý proces výroby fólie dokončen tažením, chlazením a navíjením.

2. Složení a struktura výfukového extruderu pro fólie

Standardní výfukový extruder pro fólie obvykle zahrnuje následující části:

• Extruzní systém (zásobník, šnek, válec, topný systém)
• Systém hlavy (pro formování fóliového polotovaru)
• Systém vzduchového kroužku (chlazení a nafukování)
• Tažné zařízení (řídí tloušťku a stabilitu fólie)
• Navíjecí zařízení (dokončuje sběr fóliových svitků)
• Elektronický řídicí systém (automatické řízení teploty, rychlosti, tlaku vzduchu apod.)
• Každá část hraje důležitou roli v celém procesu.

3. Tok procesu výroby fólie na vano

3.1 Příprava a dávkování surovin

Prvním krokem ve výrobním procesu fólie je příprava surovin. Obvykle se používají termoplastické plastové granuly, jako je nízkohustotní polyetylen (LDPE), vysokohustotní polyetylen (HDPE), lineární nízkohustotní polyetylen (LLDPE) nebo polypropylen (PP). Dle různých požadavků lze přidat také masterbatch, antioxidanty, mazadla a další přísady.
Tyto granuly jsou pomocí automatického dávkovacího systému vloženy do zásobníku extruderu a následně pomocí gravitace nebo šnekového dopravníku dopraveny do ohřívací zóny šneku.

3.2 Tavení a plastifikace (extruze)

Během otáčení šneku se plastové granuly postupně ohřívají, stlačují a taví. Šnek a válec jsou rozděleny do tří zón:
Dávkovací zóna: plast se začíná ohřívat a postupovat vpřed;
Stlačovací zóna: materiál se taví a zvyšuje se tlak;
Dávkovací zóna: zajištění stejnorodého roztoku a připravenost pro extruzi.
Celý proces vyžaduje přísnou kontrolu teploty každé sekce, obvykle mezi 160°C a 250°C (v závislosti na materiálu), aby bylo zajištěno, že materiál je plně rozetaven a ne rozložen.

3.3 Formování pomocí matrice (výfukový filmový polotovar)

Roztavená plastická hmota je rovnoměrně vyfukována a tvořena do trubičkového filmového polotovaru pomocí kruhové matrice. Návrh konstrukce matrice má velký vliv na rovnoměrnost a stabilitu tloušťky filmu. Teplota matrice také musí být udržována v optimálním rozmezí, obvykle o něco vyšším než u sekce vyfukování, aby se zabránilo ochlazení a srážení materiálu na matrici.

3.4 Nafukování filmu

Stlačený vzduch se vstřikuje do středu formy, aby nafoukl filmový polotovar z původního průměru na cílovou velikost. Průměr vytvořené filmové trubice se nazývá "poměr nafouknutí", který se obvykle pohybuje mezi 2:1 a 4:1. Úpravou vnitřního tlaku, rychlosti chlazení a tažného poměru lze řídit tloušťku a mechanické vlastnosti filmu.
Proces nafouknutí je klíčový pro řízení formování a má významný vliv na tažné vlastnosti, průhlednost a rovinnost filmu.

3.5 Chlazení a tvárnění

Po nafouknutí a vytvarování filmového polotovaru musí být film rychle ochlazen, aby udržel tvar a zabránil kolapsu filmu nebo nestabilním bubinám. Běžnou metodou chlazení je chlazení vzduchovým kruhem (jednoduchý nebo dvojitý vzduchový kruh), při kterém proudí vtokový vzduch o normální teplotě a rovnoměrně ochlazuje filmovou bubinu z vnější strany.
Chladící účinnost přímo ovlivňuje rychlost výroby a průhlednost fólie. Rychlé modely jsou většinou vybaveny vysoce účinnými systémy vzduchového chlazení.

3.6 Táhnutí a skládání

Chlazený fóliový válec je tažným válcem vytahován vzhůru a vstupuje do zařízení pro vyrovnání. Vyrovnávací válec stlačí válcovou fólii na dvouvrstvou plochou fólii a zároveň ořízne její okraje, aby připravil fólii na navíjení. Rychlost tažení je důležitým parametrem pro úpravu tloušťky fólie, která je obvykle sladěna s extruzní rychlostí.
Tahový systém musí mít funkci automatického řízení napětí, aby bylo zajištěno rovnoměrné napětí fólie a stabilní tloušťka.

3.7 Navíjení na role

Finální plochý film je posílán do vinutí a navíjen na filmovou cívku po zadanou rychlost. Moderní stroje pro výfukové lisování jsou většinou vybaveny povrchovým třením nebo středovým vinutím a podporují funkci automatické výměny cívek. Dobrý efekt vinutí může zlepšit efektivitu následných procesních kroků, jako je tisk a stříhání.

4. Klíčové faktory ovlivňující kvalitu výfukového filmu

4.1 Optimalizační techniky řízení teploty

Přesná tepelná regulace zachovává integritu polymeru během extruze. Moderní systémy využívají vícenásobného vytápění válce s uzavřenou zpětnou vazbou (přesnost ±1 °C) k zamezení degradaci. Teplotní gradienty v hrdle musí být minimalizovány pomocí segmentovaných topných článků.

4.2 Výpočet poměru nafouknutí a vlastnosti filmu

Nafukovací poměr (BUR) kvantifikuje expanzi fólie jako poměr průměru bubliny a průměru hrdla. Standardní hodnoty BUR se pohybují v rozmezí 1,5–4,0:

4.3 Průmyslový paradox: Rovnováha mezi rychlostí výroby a kvalitou krystalů

Vysokorychlostní výroba často konfliktuje s krystalickou dokonalostí. Když rychlosti linky přesáhnou 40 m/min, rychlé chlazení potlačí tvorbu krystalů o 15–30 %, čímž oslabí bariérové vlastnosti. Pokročilé systémy tento problém řeší pomocí modulovaných chladicích kroužků, které aplikují diferencované chlazení.

5. Řešení problémů při provozu výfukového extrudéru

5.1 Řešení problémů kolísání tloušťky filmu

Nestálá tloušťka fólie často vyplývá z nerovnováhy mezery v kalandru nebo nepravidelností chlazení. Kalandr musí zajistit rovnoměrné rozdělení taveniny polymeru – obvykle v toleranci ±5 %.

5.2 Zamezení nestabilnímu chování bubliny

Nestabilita bubliny vzniká z důvodu nekonsistentní viskozity materiálu nebo kolísání tlaku vzduchu. Udržujte stabilitu viskozity kontrolou vlhkosti pryskyřice (<0,02 %) a rovnoměrnou teplotou šneků. Automatické regulátory tlaku by měly upravovat průtok v tryskovém kroužku v toleranci ±2,5 Pa.

Často kladené otázky

1. Co je výfukové filmování?

Výfukové potahování fólie je proces spočívající v kontinuálním vyhánění roztavené pryskyřice za vzniku bubliny, která je nafukována a protahována do fólií.

2. Jaké jsou výhody výfukového filmování?

Tento proces umožňuje výrobu vlastních fólií od jednovrstvých bariérových obalů až po složité multivrstevné lamináty s nastavitelnými mechanickými vlastnostmi.

3. Jaké materiály se běžně používají při výrobě fólií vyfukováním?

Běžně používané polymery zahrnují polyetylen (LDPE, LLDPE, HDPE), polypropylen, PVC a speciální biologicky odbouratelné nebo modifikované polymery jako EVOH.

4. Jak lze zabránit nestabilitě bubliny během extruze?

Udržování stability viskozity a zajištění rovnoměrného tlaku vzduchu pomocí automatických regulátorů může pomoci předejít jevům nestability bublin.