Kako funkcioniše ekstruziona folija dobijena duvanjem?

Међу модерним пластичним производима, пластичне фолије се широко користе у паковању хране, индустријском паковању, пољопривредним покривачима, медицинским средствима и другим областима. Постоји много начина за производњу пластичних фолија, при чему је издувно формирање важан и често коришћен процес, који се користи за производњу термопластичних фолија као што су полиетилен (PE) и полипропилен (PP). Па, како функционише процес издувног формирања фолије? Које су карактеристике тока процеса, структуре опреме и контролног параметра? У овом чланку ћемо систематски анализирати радни принцип и технички процес издувног формирања фолије.

1. Šta je Фолија издувног екструзионог процеса ?

Naduvani film je plastična folija koja se izvlači i oblikuje i u uzdužnom i u poprečnom pravcu zagrevanjem i topljenjem termoplastičnih plastika, ekstrudiranjem u tubularnu foliju, a zatim hlađenjem i izvlačenjem dok se centar nadima. Naduvana folija obično ima dobra mehanička svojstva, dobro zaptivanje topljenjem i izdržljivost, i predstavlja jednu od najčešćih metoda proizvodnje folija.

2. Način rada

Osnova naduvanja folije je kontinuirani proces ekstruzije-nadimanja-hlađenja-vučenja-namotavanja, koji zavisi od tačne kontrole opreme i termoplastičnog ponašanja sirovina.
Kratko rečeno, njegovo osnovno princip rada je sledeći:

• Plastične sirovine (npr. PE granulati) se greju i tope kroz ekstruder;
• Rastopljeni plastik se ekstrudira kroz glavu kalupa i formira u tubularni rastopljeni poluproizvod;
• U sredinu tubularnog poluproizvoda unosi se komprimovani vazduh kako bi se naduo u mjehurićaste filmove;
• Istovremeno, vazdušni prsten se koristi za spoljašnje hlađenje i stvrdnjavanje mjehurića filma;
• Mehurić od folije se isteže, spljošti i skotrljava kroz vučni valjak.
• Ovaj proces ne postiže samo oblikovanje, već istovremeno kontroliše debljinu, širinu, providnost i mehanička svojstva folije.

3. Mеханика процеса екструзије увијене фолије

3.1 Tопљење полимера за формирање фолије

Грануле полимера улазе у цев екструдера где ротирајући вијци и грејачи цеви претварају термопластичне смоле у течност на температури од 160-260°C. Очувавање температурног опсега у оквиру ±5°C обезбеђује молекулску интегритет код материјала као што су полиетилен, полипропилен или нилон.

3.2 Формирање мехура помоћу уноса ваздуха

Уношена ваздуха кроз централни отвор матрице претвара полимерну цев у контролисани мехур. Стратегијски постављени прстени за хлађење ослобађају топлоту са структуре, док се унутрашњим притиском подешава пречник мехура, чиме се одређују карактеристике фолије у структурама до 40 слојева.

3.3 Динамика тока материјала кроз матрицу

Дистрибутори спиралних матрица балансирају брзину тока полимера око обима 360°, спречавајући линије завара и варијације дебљине (±5% толеранција). Модерне геометрије матрица су оптимизоване помоћу рачунарске динамике флуида за смоле као што је LLDPE.

3.4 Параметри контроле процеса

Automatski sistemi za povratne informacije prilagođavaju brzinu ekstruzije sa preciznošću od 0,2% kako bi se održala stabilnost mehura tokom smena u proizvodnji.

4. Principi projektovanja sistema vazdušnih prstenova

Vazdušni prstenovi obezbeđuju primarno spoljašnje hlađenje kroz tačno usmeren protok vazduha. Savremeni sistemi uključuju višestruke komore koje upravljaju temperaturnom stratifikacijom, čime se održava ravnomerno hlađenje površine, neophodno za proizvodnju velikom brzinom.

4.1 Mehanički sistemi za hlađenje mehura iznutra

Sistemi za unutrašnje hlađenje mehura (IBC) cirkulišu rashlađeni vazduh kroz jezgro mehura, čime se udvostručuje efikasnost uklanjanja toplote. Ovo omogućava brzinu ekstruzije za više od 30% veću u poređenju sa konvencionalnim sistemima, uz smanjenje potrošnje energije.

4.2 Metode kontrole kristalizacije

Za filmove od polietilena potrebne su brzine hlađenja veće od 40°C/min kako bi rast kristala bio ograničen na manje od 15 µm. Kod slojevitih struktura, zone diferenciranog hlađenja upravljaju razvojem kristalne strukture specifičnom za svaki sloj.

4.3 Postizanje ravnomerne debljine

Одступања температуре већа од 5°C изазивају варијације показивања манометра преко 8%. Инфрацрвено праћење у реалном времену у комбинацији са аутоматизованим пневматским прстеновима одржава толеранцију дебљине у оквиру ±3% у складу са индустријским стандардима.

5. Примене у индустрији

5.1 Иновације у паковању

Флексибилне фолије доминирају тржиштем флексибилног паковања због свогсверсатилног рада. Паковања за храну користе изузетна баријерна својства, док медицинска паковања користе стерилизована фолија за кесе за интравенску терапију и за завијање хируршких инструмената.

5.2 Пољопривредне и индустријске примене

Пољопривреда се ослања на специјализоване фолије као што су покрови за стакленике и мулч фолије стабилизоване УВ зрачењем. Индустријске примене укључују парне баријере за градњу и јаке вреће за транспортну заштиту.

ČPP

1. Шта је фолија добијена филм екструзијом?

Филм екструзија је процес који укључује топљење полимерних смола и екструдирање кроз кружни калуп за формирање континуиране цевасте фолије која се затим пуфне у мехурић помоћу ваздуха.

2. Које материјале се често користе у филму направљеном у надуваном процесу?

Чести материјали су Полиетилен (PE), Полипропилен (PP) и PVC, од којих сваки нуди различита својства погодна за разне примене.

3. Које су неке примене филма направљеног у надуваном процесу?

Примене се крећу од флексибилних паковања, пољопривредних филмова, до индустријских завијака и медицинских паковања.

4. Које су предности коришћења надуваног филма у односу на филм направљен ливењем?

Надувани филм углавном има бољу чврстоћу на затег и отпорност на продор, док се филм направљен ливењем истиче већом јасноћом и ефикасношћу производње.