Esnek film ekstrüzyon sistemi süreci nasıldır?

Esnek film ekstrüderi, plastik filmin üretiminde kullanılan önemli bir ekipmandır ve paketleme, tarım, sanayi ve günlük gereçler alanlarında yaygın olarak kullanılır. Plastik ham maddeleri eriterek, ekstrüde ederek ve ince filmlere üfleyerek esnek film üretimi, partiküllerden filme tam dönüşüm sürecini gerçekleştirir. Peki, esnek film ekstrüderinin spesifik işlem akışı nedir? Bu makale işlem akışından başlayarak, her bir anahtar bağlantıyı ve teknik kontrol noktalarını sistematik bir şekilde açıklayacak ve okuyucuların esnek film ekstrüzyon sürecini tam olarak anlamasına yardımcı olacaktır.

1. Nedir? Üfleme film ekstrüzyonu Süreç?

Blown film ekstrüzyonu, esas olarak polietilen (PE) ve polipropilen (PP) gibi ham maddelerden üretilen filmlerin üretimine uygun bir termoplastik plastik şekillendirme sürecidir. Plastik, ekstrüder tarafından ısıtılır ve eritilir, kalıptan yüksek basınçlı gazın etkisiyle şişirilerek film haline getirilir. Aynı zamanda, film üretimi sürecinin tamamı, traksiyon, soğutma ve sarım ile gerçekleşir.

2. Blown Film Ekstrüderinin Kompozisyonu ve Yapısı

Standart bir blown film ekstrüderi genellikle aşağıdaki bölümleri içerir:

• Ekstrüzyon sistemi (hopper, vida, silindir, ısıtma sistemi)
• Kalıp başlığı sistemi (film hamurunun şekillendirilmesi için)
• Hava halkası sistemi (soğutma ve üfleme)
• Çekme cihazı (film kalınlığını ve stabilitesini kontrol eder)
• Sarma cihazı (film rulolarının toplanmasını sağlar)
• Elektronik kontrol sistemi (sıcaklık, hız, hava basıncı vb. parametrelerin otomatik kontrolü)
• Her bir bölüm, süreç boyunca önemli bir rol oynar.

3. Esnek Filim Ekstrüzyon Süreci Akışı

3.1 Ham Madde Hazırlığı ve Besleme

Filim üfleme sürecinin ilk adımı, ham madde hazırlığıdır. Genellikle düşük yoğunluklu polietilen (LDPE), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), lineer düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE) veya polipropilen (PP) gibi termoplastik plastik partiküller kullanılır. Ana karışım (masterbatch), antioksidanlar, kaydırıcılar ve diğer katkı maddeleri farklı ihtiyaçlara göre eklenebilir.
Bu partiküller, otomatik besleme sistemi aracılığıyla ekstrüder hoppersına gönderilir ve yerçekimi veya bir vida besleme cihazı ile ısıtma bölgesine aktarılır.

3.2 Erimesi ve Plastikleştirilmesi (Ekstrüzyon)

Vida dönerken plastik partiküller ısıtılarak, sıkıştırılarak ve eritilerek ilerler. Vida ve silindir üç bölgeye ayrılır:
Besleme bölgesi: Plastik ısınmaya başlar ve ilerler;
Sıkıştırma bölgesi: Malzeme erir ve basınç artar;
Ölçüm bölgesi: Eriğin homojen olduğundan ve ekstrüzyon için hazır olduğundan emin olunur.
Sürecin tamamı, malzemenin tamamen erimesini sağlamak ve bozunmasına engel olmak için genellikle 160°C ile 250°C arasında (malzemeye bağlı olarak) her bir bölümün sıcaklığının sıkı bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir.

3.3 Kalıp ile Şekillendirme (Ekstrüzyon Filmi Hamuresi)

Eriyik plastik, halk biçimindeki kalıptan geçerek eşit şekilde ekstrüde edilir ve tübüler bir film hamuresi oluşturulur. Kalıp yapısı tasarımı, film kalınlığının düzgünlüğüne ve kararlılığına büyük ölçüde etki eder. Kalıp sıcaklığı da malzemenin kalıpta soğumasını ve topaklanmasını önlemek için ekstrüzyon bölümüne kıyasla genellikle biraz daha yüksek bir sıcaklıkta tutulmalıdır.

3.4 Filmin Şişirilmesi

Filmin orijinal çapından hedef boyuta ulaşması için kalıbın merkezine sıkıştırılmış hava enjekte edilir. Oluşan film tüpünün çapı genellikle 2:1 ile 4:1 arasında değişen "şişirme oranı" olarak adlandırılır. İç basıncı, soğuma hızını ve çekme oranını ayarlayarak filmin kalınlığı ve mekanik özellikleri kontrol edilebilir.
Şişirme işlemi, kalıplama kontrolünün kilit aşamasıdır ve filmin çekme özellikleriyle şeffafluğu ile düzlüğüne önemli ölçüde etki eder.

3.5 Soğutma ve Şekillendirme

Film embriyosu üflenip şekillendikten sonra, film çökmelerini veya kararsız baloncukları önlemek için hızla soğutularak şekillendirilmelidir. Yaygın olarak kullanılan soğutma yöntemi, hava halkası soğutmadır (tek hava halkası veya çift hava halkası), normal sıcaklıkta hava akımı üflerek film baloncığını çevreler ve dışarıdan eşit şekilde soğutur.
Soğutma verimliliği, doğrudan üretim hızını ve filmin şeffaflığını etkiler. Hızlı modeller genellikle yüksek verimli hava soğutma sistemleriyle donatılmıştır.

3.6 Çekme ve Katlama

Soğutulmuş film silindiri, çekme silindiri tarafından yukarı çekilir ve düzleştirme cihazına girer. Düzleştirici silindir, silindirik filmi iki katmanlı düz bir filme çevirir ve aynı anda kenarları keserek sarım işlemi için hazırlar. Çekme hızı, genellikle ekstrüzyon oranı ile uyumlu olan film kalınlığını ayarlamada önemli bir parametredir.
Çekme sisteminin, filmdeki gerginliğin eşit dağılmasını ve kalınlığın stabil kalmasını sağlamak için otomatik gerginlik kontrolü fonksiyonuna sahip olması gerekir.

3.7 Rulolar Halinde Sarma

Son düz film, sarma sistemi kısmına gönderilir ve belirlenmiş bir hızda film rulosuna sarılır. Modern film üfleme makineleri genellikle yüzey sürtünme veya merkez sarma mekanizmalarıyla donatılmıştır ve otomatik rulo değiştirme fonksiyonunu destekler. İyi bir sarma etkisi, baskı ve kesme gibi sonraki işlemelerin verimliliğini artırabilir.

4. Üfleme Film Kalitesini Etkileyen Kritik Faktörler

4.1 Sıcaklık Kontrolü Optimizasyon Teknikleri

Hassas termal düzenleme, ekstrüzyon sırasında polimer bütünlüğünü korur. Modern sistemler, kapalı döngülü geri bildirimle (±1°C doğruluk) çok bölgeli kovan ısıtma kullanır ve bozulmayı önler. Kalıp sıcaklık gradyanları, segmentli ısıtıcılar aracılığıyla en aza indirgenmelidir.

4.2 Üfleme Oranı Hesaplamaları ve Film Özellikleri

Üfleme oranı (BUR), kabarcık çapının kalıp çapına bölünmesiyle elde edilen film genişlemesini ölçer. Standart BUR değerleri 1.5–4.0 arasında değişir:

4.3 Sektörel Çelişki: Üretim Hızı ile Kristal Kalitesi Arasında Denge Kurma

Yüksek hızda üretim sıklıkla kristal mükemmelliğiyle çatışır. Hat hızları 40m/dk'yı aştığında, hızlı soğutma kristal oluşumu %15–30 oranında bastırarak bariyer özelliklerini zayıflatır. İleri düzey sistemler bu sorunu, diferansiyel soğutma uygulayan modüle edilmiş hava halkalarıyla çözer.

5. Üflemeli Film Ekstrüzyon Makinesinde İşletme Sorunlarını Giderme

5.1 Film Kalınlığı Değişimi Sorunlarının Çözümlenmesi

Kalınlık farklılıkları genellikle kalıp aralığı dengesizlikleri veya soğutma düzensizliklerinden kaynaklanır. Kalıbın kalibrasyonu, polimer erimesinin eşit dağılmasını sağlamalıdır – genellikle %±5 tolerans içinde.

5.2 Kabarcık Kararsızlığı Olgularının Önlenmesi

Kabarcık kararsızlığı, malzeme viskozitesindeki tutarsızlıklardan veya hava basıncındaki dalgalanmalardan kaynaklanır. Reçine nem kontrolü (%0,02'den az) ve vida sıcaklıklarının eşit tutulmasıyla viskozite stabilitesini koruyun. Otomatik basınç regülatörleri, hava halkasındaki akışı %±2,5 Pa tolerans içinde ayarlamalıdır.

SSG

1. Üflemeli film ekstrüzyonu nedir?

Blown film ekstrüzyonu, erimiş reçinenin sürekli olarak ekstrüde edilerek şişirilen ve gerilerek filmlere dönüştürülen bir kabarcık oluşturduğu bir prosestir.

2. Üflemeli film ekstrüzyonunun faydaları nelerdir?

Bu proses, tek katmanlı bariyer folyolarından karmaşık çok katmanlı laminatlara kadar özelleştirilmiş filmlerin üretilebilmesine ve mekanik özelliklerin ayarlanmasına olanak sağlar.

3. Esnek film üretiminde yaygın olarak hangi malzemeler kullanılır?

Kullanılan yaygın polimerler arasında polietilen (LDPE, LLDPE, HDPE), polipropilen, PVC ve EVOH gibi özel biyolojik olarak parçalanabilen ya da mühendislik polimerleri yer alır.

4. Ekstrüzyon sırasında kabarcık stabilitesini nasıl önleyebilirim?

Viskozite kararlılığını korumak ve otomatik regülatörlerle hava basıncının eşit olduğundan emin olmak, kabarcık kararsızlığı fenomenini önlemeye yardımcı olabilir.