Қазіргі замаңғы пластмасса өнімдерінің ішінде пластикалық пленкалар тамақ өнімдерін орау, өнеркәсіптік орау, ауылшаруашылық жабын пленкалары, медициналық құралдар және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Пластикалық пленкаларды өндірудің бірнеше тәсілі бар, соның ішінде экструзиялық көпіршікті формалау - бұл маңызды және кеңінен қолданылатын үрдіс, оның көмегімен полиэтилен (PE) және полипропилен (PP) сияқты термопластикалық пленкалық өнімдер өндіріледі. Ендеше, экструзиялық көпіршікті формалау қалай жұмыс істейді? Оның технологиялық процесінің, жабдықтар конструкциясының және басқару параметрлерінің ерекшеліктері қандай? Бұл мақалада сіз үшін экструзиялық көпіршікті формалаудың жұмыс принципі мен технологиялық процесі туралы жүйелі талдау жасалады.
1. Бұл не? Үрлеу арқылы пленка жасау ?
Бос жалатылған пленка - бұл термопластикалық пластмассаларды қыздырып, балқытып, түтікті пленкаға экструдерлеп, ортасын иіндеу арқылы созып және суытып пішіндеу арқылы әрі ұзындығы, әрі ені бойынша кеңейтіліп пішінделген пластмасса пленкасы. Әдетте, бос жалатылған пленка жақсы механикалық қасиеттерге, жылумен жабылуға және тұрақтылыққа ие болып келеді және пленка өндірудің ең кең тараған әдістерінің бірі болып табылады.
2. Жұмыс принципі
Бос жалатылған пленканың негізі - экструзия-үрлеу-суыту-тарту-орам процесін үздіксіз жүргізу болып табылады, бұл жабдықтардың дәл басқарылуына және шикізаттың термопластикалық қасиеттеріне тәуелді.
Қысқаша айтқанда, оның негізгі жұмыс принципі мынадай:
- Пластмасса шикізаты (мысалы, PE гранулаты) экструдер арқылы қыздырылып балқытылады;
- Балқытылған пластмасса матрица басы арқылы түтікті балқыған құйыншаққа шығарылады;
- Түтікті құйыншақтың ортасына қысымды ауа толтырылып, оны көпіршікті пленкаға дейін үрлейді;
- Сол уақытта пленка көпіршігін қатыру үшін сырттан ауа сақинасы арқылы суытылады;
- Пленкалық көпіршік созылып, жалпақталып және тарту ролигі арқылы оралады.
- Бұл процесс пішіндеу ғана емес, сонымен қатар пленканың қалыңдығын, енін, мөлдірлігін және механикалық қасиеттерін бір мезгілде бақылауға мүмкіндік береді.
3. Пленка үрлеу экструзия процесінің механикасы
3.1 Пленка түзу үшін полимерлерді балқыту
Полимер гранулалары экструдер бөлмесіне енгізіледі, онда айналатын бұрандалар мен бөлме электрмен қыздырғыштары термопластикалық шайырларды 160-260°C дейін сұйықтандырады. ±5°C ішінде температура градиентін сақтау полиэтилен, полипропилен немесе нейлон сияқты материалдардың молекулалық бүтіндігін сақтайды.
3.2 Ауамен үрлеу арқылы көпіршік түзу
Матрицаның орталық тесігі арқылы ауаны үрлеу полимерлік түтікті бақылаулы көпіршікке айналдырады. Стратегиялық түрде орналасқан ауа сақиналары құрылымды суытады, ал ішкі қысым көпіршіктің диаметрін реттеп, қабаттар саны 40-қа дейінгі пленка қасиеттерін анықтайды.
3.3 Материал ағынының дай-ықта болу динамикасы
Спиральді мойынтіректі таратқыштар матрицаның 360° шеңбері бойынша полимер ағынының жылдамдығын теңестіреді, бұл қосу сызықтарын және қалыңдық ауытқуларын (±5% дәлдікпен) болдырмау үшін маңызды. Қазіргі матрица геометриясы LLDPE сияқты шайырлар үшін сұйықтық динамикасын есептеу арқылы тиімділендірілген.
3.4 Процесс бақылау параметрлері
Айнымалы | Әсер ауқымы |
---|---|
Балқу температурасы | 160-260°C шайыр түріне байланысты |
Экструзиялық қысым | 100-350 бар |
Ұлғайту коэффициенті | 2:1-ден 4:1-ге дейін |
Қату сызығының биіктігі | 5-30 еселік диаметр |
Автоматтандырылған кері байланыс жүйелері экструзия жылдамдықтарын 0,2% дәлдікпен реттеп, өндіріс кезеңдері бойынша көпіршіктің тұрақтылығын сақтайды.
4. Ауа сақинасы жүйелерін жобалау принциптері
Ауа сақиналары дәл қарқынды ауа ағыны арқылы негізгі сыртқы суытуды қамтамасыз етеді. Қазіргі жүйелер температура қабаттасуын басқаратын бірнеше орамдарды қосып алады, жоғары жылдамдықпен өндіруге қажетті беттік суытудың біркелкілігін сақтау үшін.
4.1 Көпіршіктің ішкі суыту механизмдері
Ішкі көпіршікті суыту (IBC) жүйелері салқындатылған ауаны көпіршік негізі арқылы айналдырып, жылу шығару тиімділігін екі есе арттырады. Бұл дәстүрлі жүйелерге қарағанда экструзия жылдамдығын 30%-дан артық жылдамдатуға, сонымен қатар энергия тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді.
4.2 Кристалдануды бақылау әдістері
Полиэтилен пленкалар кристалдардың өсуін 15 мкм төмен шектеу үшін 40°C/мин артық суыту жылдамдығын талап етеді. Қосымша экструзиялық құрылымдарда әртүрлі суыту аймақтары қабаттарға тән кристалды дамуды басқарады.
4.3 Біркелкі қалыңдықты алу
5°C асатын температура ауытқулары 8% асатын қалыңдық өзгерістеріне әкеліп соғады. Нақты уақытта инфрақызыл бақылау және автоматтандырылған ауа сақинасы актюаторлары қалыңдық ауытқуын ±3% аралығында ұстайды.
5. Өнеркәсіптік қолданыстар
5.1 Қаптау инновациялары
Бүйірінен ұшырылған экструзиялық пленкалар көпжақты жұмыс істеу арқылы икемді қаптамаларды билейді. Тамақ өнімдері үшін ассортименттер жоғары кедергі қасиеттерін пайдаланады, ал медициналық өнімдер үшін стерильденетін пленкалар қолданылады.
5.2 Ауыл шаруашылығы мен өнеркәсіптің қолданысы
Ауыл шаруашылығы жылыжайдың жабыны мен УФ-стабилизацияланған макулатура сияқты арнайы үрленген пленкаларға сүйенеді. Өнеркәсіптік мақсаттарда құрылыс үшін арналған бу кедергілері мен көлік қауіпсіздігі үшін ауыр жүк қаптары қолданылады.
СЖ
1. Түтікті экструзиялық пленка дегеніміз не?
Тұрақты пленка экструзиясы – полимер шайырын балқытып, оны үздіксіз цилиндрлік пленка түзетін орамнан ауамен көпіршікке иілуіне әкелетін үрдіс.
2. Түтікті экструзиялық пленкаларда жиі қолданылатын материалдар қандай?
Жиі қолданылатын материалдарға әртүрлі қолданыстарға сәйкес әртүрлі қасиеттерге ие полиэтилен (PE), полипропилен (PP) және PVC жатады.
3. Түтікті пленканың қолданыс аясы қандай?
Қолданысы икемді жабындардан ауыл шаруашылығы пленкаларына, өнеркәсіптік орамдар мен медициналық жабындарға дейінгі аралықты қамтиды.
4. Түтікті пленканың құйма пленкамен салыстырғандағы артықшылықтары қандай?
Бос жалатылған пленкалар әдетте созу беріктігі мен тесілуге тұрақтылығы жағынан жоғары болса, құйылған пленкалар түсінің ашықтығы мен өндірістің тиімділігіне қабілетті.