Mikä on puhallusmuovauspuristuksen prosessi?

Puhalluskalvojen puristuslaite on tärkeä laitteisto muovikalvojen valmistukseen, jota käytetään laajasti pakkausteollisuudessa, maataloudessa, teollisuudessa ja päivittäistavaroiden alalla. Sulattamalla, puristamalla ja puhaltamalla muoviraaka-aineet ohuiksi kalvoiksi puhalluskalvoprosessi saavuttaa koko muutoksen prosessin hiukkanen kalvoksi. Niinpä, mikä on tarkka puhalluskalvon puristusprosessin työnkulku? Tässä artikkelissa käydään läpi prosessin työnkulku, selitetään jokainen sen keskeinen vaihe ja tekniset ohjauspisteet yksityiskohtaisesti, ja autetaan lukijoita ymmärtämään täysin puhalluspuristusprosessi.

1. Mikä on Purskeilmuovaus Prosessissa?

Puhallusmuovaus on termoplastisen muovin valmistusmenetelmä, joka soveltuu erityisesti polyeteleen (PE) ja polypropeenin (PP) kaltaisista raaka-aineista valmistettujen kalvojen tuotantoon. Muovi lämmitetään ja sulatetaan ruiskuvalussa ja se puristetaan muotista, josta se laajenee korkeapaineisen kaasun vaikutuksesta kalvoksi. Samalla koko kalvonvalmistusprosessi suoritetaan vetämällä, jäähdyttämällä ja kierrettämällä.

2. Puhalluskalvon ruiskuvalun koostumus ja rakenne

Vakiintunut puhalluskalvon ruiskuvalu sisältää yleensä seuraavat osat:

• Ruiskuvalujärjestelmä (annosmittari, ruuvi, kammio, lämmitysjärjestelmä)
• Muottipääjärjestelmä (kalvonmuodostusta varten)
• Ilmarengasjärjestelmä (jäähdytys ja puhallus)
• Vetolaite (säätää kalvon paksuutta ja vakautta)
• Kierretyslaite (valmiin kalvon kerääminen rullalle)
• Sähköinen ohjausjärjestelmä (lämmön, nopeuden, ilmanpaineen jne. automaattinen säätö)
• Jokainen osa on keskeisessä roolissa koko prosessissa.

3. Puhalluskalvon puristusprosessin virta

3.1 Raaka-aineen valmistus ja syöttö

Kalvon puhallusprosessin ensimmäinen vaihe on raaka-aineen valmistus. Yleensä käytetään termoplastisia muovirakeita, kuten matalan tiheyden polyeteeniä (LDPE), korkean tiheyden polyeteeniä (HDPE), lineaarista matalan tiheyden polyeteeniä (LLDPE) tai polypropeenia (PP). Määrämittausmassaa, antioksidantteja, voiteluaineita ja muita lisäaineita voidaan lisätä eri tarpeisiin.
Nämä rakeet syötetään puristimeen automaattisella syöttöjärjestelmällä ja ne johdetaan ruuvinkuumentovyöhyn painovoiman tai ruuvisyöttölaitteen avulla.

3.2 Sulattaminen ja muovaukseen valmistaminen (puristus)

Muovirakeet lämmetessään, puristuessaan ja sulaessaan ruuvin pyöriessä. Ruuvi ja kotelonalue on jaettu kolmeen osaan:
Syöttöalue: muovi alkaa lämmetä ja liikkua eteenpäin;
Puristusalue: materiaali sulaa ja paine kasvaa;
Mittausalue: varmistaa, että sula on tasalaatuinen ja valmis puristukseen.
Koko prosessissa vaaditaan tiukkaa lämpötilan hallintaa jokaisessa osassa, yleensä 160 °C:n ja 250 °C:n välillä (materiaalista riippuen), jotta materiaali sulaa täysin eikä hajoa.

3.3 Muottivaippa (Puristusmuovikalvo)

Sulanut muovi puristetaan tasaisesti ja muotoillaan putkimaiseksi kalvoperäksi rengaspyörön kautta. Muottirakenteen suunnitella on suuri vaikutus kalvon paksuuden tasaisuuteen ja stabiiliuteen. Myös muotin lämpötilaa on hallittava sopivassa lämpötilavälissä, yleensä hieman korkeampi kuin puristusosassa, estämään materiaalin jäähtymistä ja kiinnittymistä muottiin.

3.4 Ilmatuotantokalvo

Keskeen ruiskutetaan paineilmaa, jolla puhalletaan kalvo-emu läpimitasta alkuperäisestä koolta tavoiteltuun kokoon. Muodostetun kalvoputken läpimittaa kutsutaan nimellä "puffausuhde", joka on yleensä välillä 2:1 ja 4:1. Säätämällä sisäistä painetta, jäähdytyksen nopeutta ja vetonopeutta kalvon paksuutta ja mekaanisia ominaisuuksia voidaan hallita.
Puhallusprosessi on avainasemassa muovauksen hallinnassa, ja sillä on merkittävä vaikutus kalvon venymisominaisuuksiin, läpinäkyvyyteen ja tasaisuuteen.

3.5 Jäähdytys ja muovaus

Kalvo-emuun puhallettaessa ja muotoilun jälkeen se on nopeasti jäähdytettävä muotoon välttääkseen kalvon romahtamisen tai epävakaan ilmapallon muodostumisen. Yleisimmin käytetty jäähdytysmenetelmä on ilmarenkajäähdytys (yhden tai kahden ilmarenkaan) avulla, jossa puhalletaan normaalia lämpötilaa olevaa ilmavirtaa ympärille kalvoilmapalloa ja siitä tasaisesti ulkoisesti jäähdytetään.
Jäähdytyksen teho vaikuttaa suoraan tuotantonopeuteen ja kalvon läpinäkyvyyteen. Korkean nopeuden malleissa on yleensä tehokas ilmajäähdytysjärjestelmä.

3.6 Veto ja taitto

Jäähdytettyä kalvosylinteriä vedetään ylöspäin vetorullalla ja se siirtyy litistyslaitteeseen. Litistysrulla painaa sylinterimäisen kalvon kaksinkertaiseksi litteäksi kalvoksi ja samalla reunoja viimeistellään kierrettävyyttä varten. Vetonopeus on tärkeä parametri kalvon paksuuden säätöön, ja se on yleensä synkronoitu ekstruusiarateen kanssa.
Vetosysteemissä täytyy olla automaattinen jännituksen säätötoiminto, jolla varmistetaan kalvon tasainen jännitys ja vakaa paksuus.

3.7 Kierrettäväksi rullaksi

Lopullinen kalvo ohjataan kierrekoneeseen, jossa se kierretään kalvoputkeen asetetulla nopeudella. Nykyaikaisiin kalvonpuhalluskoneisiin on yleensä varustettu pintahanka- tai keskikierrekoneilla, ja ne tukevat automaattista rullavaihtoa. Hyvä kierrek on tärkeää, jotta seuraavien valmistusvaiheiden, kuten painatuksen ja leikkauksen, tehostumiseksi.

4. Päätähteet, jotka vaikuttavat puhalletun kalvon laatuun

4.1 Lämpötilan säädön optimointitekniikat

Tarkan lämpösäädön avulla ylläpidetään polymeerin eheyttä puristusprosessin aikana. Nykyaikaiset järjestelmät käyttävät monivyöhykkeistä patjaräätäystä suljetulla takaisinkytkennällä (±1 °C tarkkuus), jotta materiaali ei hajoa. Suulakepään lämpötilagradientit on minimoitava segmentoiduilla lämmittimillä.

4.2 Puhallussuhde ja kalvon ominaisuudet

Puhallussuhde (BUR) ilmaisee kalvon laajenemisen kuplan halkaisijan suhteena suulakehalkaisijaan. Tyypillinen BUR-arvoalue on 1,5–4,0:

4.3 Teollisuuden paradoksi: Tuotantonopeuden ja kristallilaadun tasapainottaminen

Korkean nopeuden tuotanto johtaa usein kiteytymisen heiketmiseen. Kun linjanopeudet ylittävät 40 m/min, nopea jäähtyminen estää kidekehitystä 15–30 %, mikä heikentää estepitoisuutta. Edistynyt järjestelmä ratkaisee ongelman moduloiduilla ilmarenkailla, jotka tarjoavat eritasoista jäähtymää.

5. Puhalletun kalvon puristuksen ongelmanratkaisu

5.1 Kalvon paksuuden vaihteluongelmien korjaaminen

Epätasainen kalvon paksuus johtuu usein muottivälin epätasapainosta tai jäähdytyksen epäsäännöllisyyksistä. Muotin kalibroinnin on varmistettava tasainen polymeerisulan jakautuminen – tyypillisesti ±5 %:n tarkkuudella.

5.2 Ilmavirtojen epävakauden estäminen

Ilmaviljan epävakaus johtuu materiaalin viskositeetin vaihtelusta tai ilmanpaineen heilahteluista. Ylläpidä viskositeetin vakautta säätämällä harjan kosteuspitoisuutta (<0,02 %) ja ruuvilämpötilan tasaisuutta. Automaattisten paineensäädinten tulisi säätää ilmarenkaan virtausta ±2,5 Pa:n tarkkuudella.

FAQ

1. Mikä on puhalletun kalvon puristus?

Puhallusmuovikalvon valmistus on prosessi, jossa sulanutta harjaa jatkuvasti puristetaan muodostamalla kupla, joka laajennetaan ja venytetään kalvoiksi.

2. Mikä on hyötyä puhalletun kalvon puristuksesta?

Prosessi mahdollistaa räätälöityjen kalvojen valmistuksen yksikerroksisista estepeitteistä monimutkaisiin monikerrosrakenteisiin, joilla on säädettävät mekaaniset ominaisuudet.

3. Mitä materiaaleja käytetään yleisesti puhalletussuutantovalmistuksessa?

Yleisimmin käytettyjä polymeerejä ovat polyeteeni (LDPE, LLDPE, HDPE), polypropeeni, PVC sekä erikoistuneet biologisesti hajoavat tai kehitetyt polymeerit kuten EVOH.

4. Kuinka voin estää kuplan epävakautta suutantaa varten?

Viskositeetin vakauden ylläpitäminen ja automaattisten säätimien avulla varmistettu tasainen ilmanpaine voivat auttaa estämään kuplan epävakautta.