EN
Printre produsele moderne din plastic, filmele plastice sunt utilizate pe scară largă în ambalarea alimentelor, ambalarea industrială, filmele pentru acoperișuri agricole, echipamente medicale și alte domenii. Există multe metode de a fabrica filme plastice, printre care turnarea prin suflare este un proces important și răspândit, fiind utilizat pe scară largă pentru producerea de produse film termoplastice precum polietilena (PE) și polipropilena (PP). Așadar, cum funcționează turnarea filmului suflat? Care sunt caracteristicile fluxului tehnologic, structurii echipamentelor și parametrilor de control? Acest articol va analiza în mod sistematic principiul de funcționare și procesul tehnologic al turnării filmului suflat.
1. Ce este Film Extrudat Suflat ?
Filma suflată este o peliculă plastică care este întinsă și modelată atât în direcția longitudinală, cât și în direcția transversală, prin încălzirea și extrudarea materialelor termoplastice topite într-o peliculă tubulară, care este apoi răcită și întinsă în timp ce centrul este umflat. Filma suflată are de obicei proprietăți mecanice bune, capacitate de sigilare termică și durabilitate, fiind una dintre cele mai comune metode de producere a filmelor.
2. principiul de funcţionare
Nucleul producerii filmului suflat este procesul continuu de extrudare-suflare-răcire-tracțiune-înfășurare, care depinde de controlul precis al echipamentului și de comportamentul termoplastic al materiilor prime.
Pe scurt, principiul său de bază de funcționare este următorul:
- Materiile prime plastice (de exemplu, granule de PE) sunt încălzite și topite prin intermediul unui extruder;
- Plastica topită este extrudată prin capul de matrițare pentru a forma un tub de material topit;
- Aer comprimat este introdus în centrul tubului pentru a-l sufla și forma o bulă de film;
- În același timp, se utilizează un inel de aer pentru a răci filmul din exterior și a-l solidifica;
- Bula de film este întinsă, netezită și rulată prin cilindrul de tracțiune.
- Acest proces nu doar că realizează formarea, ci controlează simultan grosimea, lățimea, transparența și proprietățile mecanice ale filmului.
3. Mecanica Procesului de Extrudare a Filmului Suflat
3.1 Topirea Polimerilor pentru Formarea Filmului
Peliculele de polimer intră în cilindrul extruderului, unde șuruburile rotative și încălzitorii cilindrului transformă rezinele termoplastice într-un lichid la temperaturi între 160-260°C. Menținerea gradientului de temperatură în limitele ±5°C asigură integritatea moleculară a materialelor precum polietilena, polipropilena sau nailonul.
3.2 Crearea Bulei prin Inflarea cu Aer
Injectarea aerului prin orificiul central al matriței transformă tubul de polimer într-o bulă controlată. Inelele de răcire poziționate strategic răcesc structura, în timp ce presiunea internă reglează diametrul bulei, determinând proprietățile filmului în structuri cu până la 40 de straturi.
3.3 Dinamica Fluxului de Material în Matriță
Distribuitorii cu mandren spirală echilibrează viteza de curgere a polimerului de-a lungul circumferinței de 360° a matriței, prevenind liniile de sudare și variațiile de grosime (toleranță ±5%). Geometriile moderne ale matrițelor sunt optimizate folosind dinamica fluidelor computațională pentru rezine precum LLDPE.
3.4 Parametrii de Control ai Procesului
| Variabil | Interval de impact |
|---|---|
| Temperatura de topire | 160-260°C dependentă de rezină |
| Presiunea de extrudare | 100-350 bar |
| Raport de suflare | 2:1 la 4:1 |
| Înălțimea liniei de îngheț | 5-30x diametrul capului de extrudare |
Sistemele automate de reglare ajustează rata de extrudare cu o precizie de 0,2% pentru a menține stabilitatea bulei pe durata schimburilor de producție.
4. Principii de Proiectare a Sistemelor de Inel de Aer
Inelele de aer asigură răcirea principală externă prin flux de aer direcționat precis. Sistemele moderne includ camere multiple care gestionează stratificarea temperaturii, menținând o răcire constantă la suprafață, esențială pentru producția de înaltă viteză.
4.1 Mecanisme Interne de Răcire a Bulei
Sistemele de răcire cu bule interne (IBC) circulă aer rece prin nucleul bulelor, dublând eficiența de evacuare a căldurii. Acest lucru permite viteze de extrudare cu peste 30% mai mari decât în configurațiile convenționale, reducând în același timp consumul de energie.
4.2 Metode de Control al Cristalizării
Filmele din polietilenă necesită rate de răcire de peste 40°C/min pentru a limita creșterea cristalelor sub 15µm. În structurile co-extrudate, zonele diferențiate de răcire gestionează dezvoltarea cristalină specifică fiecărui strat.
4.3 Realizarea unei Grosimi Uniforme
Abaterile de temperatură care depășesc 5°C creează variații de grosime de peste 8%. Monitorizarea în timp real prin infraroșu, combinată cu actuatori automați ai inelului de aer, menține toleranța de grosime în limitele standard ±3% ale industriei.
5. Aplicații în Industrie
5.1 Inovații în Ambalare
Filmele extrudate prin suflare domină ambalajele flexibile datorită performanțelor versatilității acestora. Aplicațiile pentru produse alimentare beneficiază de proprietățile superioare de barieră, în timp ce ambalajele medicale utilizează filme sterilizabile pentru pungi IV și ambalaje pentru instrumente chirurgicale.
5.2 Utilizări Agricole și Industriale
Agricultura se bazează pe filme suflate specializate, cum ar fi acoperișurile pentru sere și folia mulci stabilizată UV. Aplicațiile industriale includ barieră pentru vapori de construcție și saci rezistenți pentru protecția transportului.
Întrebări frecvente
1. Ce este filmul extrudat suflat?
Extrudarea de film suflat este un proces care presupune topirea unei rășini polimerice și extrudarea acesteia printr-o filieră circulară pentru a forma un film tubular continuu, care este apoi inflat într-o bulă cu aer.
2. Ce materiale sunt utilizate frecvent în filmul extrudat suflat?
Materialele comune includ Polietilena (PE), Polipropilena (PP) și PVC, fiecare oferind proprietăți diferite, potrivite pentru diverse aplicații.
3. Care sunt unele aplicații ale filmului suflat?
Aplicațiile variază de la ambalaje flexibile, filme agricole, până la folii industriale și ambalaje medicale.
4. Care sunt avantajele utilizării filmului suflat față de extrudarea filmului turnat?
Filmele suflate oferă în general o rezistență superioară la tracțiune și o mai bună rezistență la înțepare, în timp ce filmele turnate se remarcă prin transparență mai mare și eficiență în producție.
