Hvad er processen for blæsefilmekstruder?

Blæsefilmekstruder er en vigtig udstyr til produktion af plastfilm, som anvendes bredt i emballage, landbrug, industri og dagligvarer. Ved at smelte, ekstrudere og blæse plastmaterialer til tynde film realiserer blæsefilmprocessen en komplet omdanningsproces fra partikler til film. Hvad er den specifikke procesgennemstrømning for blæsefilmekstruderen? I denne artikel vil vi tage processen op, forklare hvert af de nøgleelementer og tekniske kontrolpunkter systematisk og hjælpe læseren med fuldt ud at forstå blæsefilmekstrusionsprocessen.

1. Hvad er Blown film ekstrusion Processen?

Blæsefilms ekstrusion er en termoplastisk plastmoldningsproces, som hovedsageligt er egnet til produktion af filmbestanddele fremstillet af råvarer såsom polyethylen (PE) og polypropylen (PP). Plasten opvarmes og smeltes af ekstrudereren og ekstruderes ud fra formhovedet og udvides til en film under påvirkning af højtryks gas. Samtidig afsluttes hele filmproduktionsprocessen ved trækning, køling og vikling.

2. Sammensætning og struktur af blæsefilm ekstruderer

En standard blæsefilm ekstruderer indeholder som udgangspunkt følgende dele:

• Ekstrudersystem (tragt, skrue, cylinder, opvarmningssystem)
• Formhovedsystem (til dannelse af filmembryo)
• Luftringsystem (køling og blæsning)
• Trækkemaskine (styrer filmtjkkelsen og stabiliteten)
• Viklemaskine (afslutter opsamlingen af filmruller)
• Elektronisk kontrolsystem (automatisk kontrol af temperatur, hastighed, lufttryk osv.)
• Hver enkelt del spiller en afgørende rolle i hele processen.

3. Procesflow i blæsefilmekstruder

3.1 Forberedelse og tilførsel af råvarer

Det første trin i filmblæseprocessen er forberedelse af råmaterialer. Der anvendes typisk termoplastiske plastpartikler såsom lavdensitetspolyethylen (LDPE), højdensitetspolyethylen (HDPE), lineært lavdensitetspolyethylen (LLDPE) eller polypropylen (PP). Ifølge forskellige behov kan der tilsættes masterbatch, antioxidanter, smestoffer og andre tilsætningsstoffer.
Disse partikler føres til ekstruderen via et automatisk tilføringssystem og transporteres til opvarmningszonen ved hjælp af gravitation eller en skruefremføringsenhed.

3.2 Smeltning og plastificering (ekstrudering)

Plastpartiklerne opvarmes, komprimeres og smeltes under skruens rotation. Skruen og cylinderen er opdelt i tre zoner:
Tilførselszone: plasten begynder at opvarmes og bevæge sig fremad;
Komprimeringszone: materialet smelter, og trykket stiger;
Målezone: sikrer, at smælten er ensartet og klar til ekstrudering.
Hele processen kræver streng kontrol af temperaturen i hver sektion, generelt mellem 160°C og 250°C (afhængigt af materialet), for at sikre, at materialet er fuldt opsmeltet og ikke nedbrydes.

3.3 Formning (ekstruderet filmembran)

Det smeltede plastik bliver jævnt ekstruderet og dannet til en rørfilmet membran gennem den ringformede form. Designet af formens struktur har stor indflydelse på ensartethed og stabilitet af filmtypen. Formens temperatur skal også holdes inden for et passende interval, generelt let højere end ekstruderingen, for at forhindre materialet i at køle ned og klumpe ved formen.

3.4 Opblæsningsfilm

Komprimeret luft injiceres til midten af formen for at blæse filmembryoen fra den oprindelige diameter til den ønskede størrelse. Den diameter, som den dannede filmrør opnår, kaldes for "blæseforholdet", som almindeligvis er mellem 2:1 og 4:1. Ved at justere det indre tryk, kølehastigheden og trækkraften kan filmtypens tykkelse og mekaniske egenskaber kontrolleres.
Blæseprocessen er nøglen til formkontrol og har en betydelig indvirkning på filmens trækstyrke, gennemsigtighed og fladhed.

3.5 Køling og Formning

Efter at filmembryoen er blæst og formet, skal den hurtigt køles for at fastholde formen og undgå filmkollaps eller ustabile bobler. Den mest anvendte kølemetode er ringkøling (enkelt ringkøling eller dobbeltringkøling), hvor almindelig temperaturstrøm blæses ud for at omslutte filmboblen og jævnt afkøle den indefra.
Køleeffektiviteten påvirker direkte produktionshastigheden og filmens gennemsigtighed. Højhastighedsmodeller er for det meste udstyret med højeffektive luftkølingssystemer.

3.6 Træk og folde

Den kølede filmcylinder trækkes opad af trækkermollen og går ind i fladegningsanordningen. Fladegningsmollen presser rørfilmen til en dobbeltlaget flad film og trimmer samtidig kanterne for at forberede opspolingen. Trækhastigheden er en vigtig parameter til at justere filmtypen, som generelt afstemmes med ekstruderingshastigheden.
Træk-systemet skal have en automatisk spændingskontrolfunktion for at sikre ensartet filmspænding og stabil tykkelse.

3.7 Opbevaring i ruller

Den endelige flade film sendes til opspolersystemet og rulles til en filmrulle med en indstillet hastighed. Moderne filmblæsemaskiner er for det meste udstyret med overfladefriktions- eller centrum-opspleringsmekanismer og understøtter funktionen til automatisk rulleskift. God opspoleringseffekt kan forbedre effektiviteten i efterfølgende processtrin såsom trykning og skæring.

4. Afgørende faktorer, der påvirker filmblæsekvaliteten

4.1 Temperaturregulering og optimeringsteknikker

Præcis termisk regulering bevarer polymerens integritet under ekstrudering. Moderne systemer anvender opvarmning med flere zoner og lukket sløjfe feedback (±1 °C nøjagtighed) for at forhindre nedbrydning. Temperaturgradienter i formen skal minimeres ved hjælp af segmenterede varmelegemer.

4.2 Opblæsningsforholdsberegninger og filmegenskaber

Blæseforholdet (BUR) kvantificerer filmens udvidelse som boblediameter divideret med formdiameter. Standard BUR-værdier ligger mellem 1,5–4,0:

4.3 Paradoks inden for industrien: At balancere produktionshastighed med krystal kvalitet

Højhastighedsproduktion skaber ofte konflikt med krystalperfektion. Når linjehastigheder overskrider 40 m/min, undertrykker hurtig afkøling dannelse af krystaller med 15–30 %, hvilket svækker barriereegenskaberne. Avancerede systemer løser dette ved anvendelse af modulerede luftringe, der anvender differentieret afkøling.

5. Fejlfinding i drift af filmblæseekstruder

5.1 Håndtering af variationer i filmtykkelsen

Ujævn filmtykkelse skyldes ofte ubalance i diespalten eller uregelmæssigheder i kølingen. Die-kalibrering skal sikre en jævn fordeling af polymer smælte – typisk inden for en tolerancemargen på ±5%.

5.2 Forebyggelse af boblein stabilitetsfænomener

Bobleustabilitet skyldes inkonsekvent viskositet i materialet eller svingninger i lufttrykket. Viskositetsstabilitet opnås ved kontrol af harsens fugtindhold (<0,02 %) og ensartede skrue-temperaturer. Automatiserede trykregulatorer skal regulere luftstrømmen i ringen inden for en tolerancemargen på ±2,5 Pa.

FAQ

1. Hvad er filmblæseekstrudering?

Blown film ekstrusion er en proces, hvor smeltet hars kontinuerligt ekstruderes og blæses til en boble, som strækkes og formes til film.

2. Hvad er fordelene ved filmblæseekstrudering?

Processen tillader produktion af tilpassede film fra enkelte barriere-emballager til komplekse flerlags-laminater med justerbare mekaniske egenskaber.

3. Hvilke materialer anvendes almindeligvis i fremstilling af blæsefilm?

Almindelige polymerer, der anvendes, inkluderer polyethylen (LDPE, LLDPE, HDPE), polypropylen, PVC og specialiserede biologisk nedbrydelige eller teknisk modificerede polymerer som EVOH.

4. Hvordan kan jeg forhindre bobleustabilitet under ekstrudering?

Vedligeholdelse af viskositetsstabilitet og sikring af ensartet lufttryk med automatiserede regulatorer kan hjælpe med at forhindre boblein stabilitetsfænomener.