EN
Серед сучасних пластикових виробів, пластикові плівки широко використовуються у харчовій упаковці, промисловій упаковці, сільськогосподарських укривних плівках, медичних засобах та інших галузях. Існує багато способів виготовлення пластикових плівок, серед яких видування є важливим і широко поширеним процесом, який широко використовується для виробництва термопластикових плівкових виробів, таких як поліетилен (PE) та поліпропілен (PP). Отже, як працює видувна плівка? Які особливості її технологічного процесу, конструкції обладнання та контрольних параметрів? У цій статті буде проведено систематичний аналіз принципу роботи та технічного процесу видувної плівки.
1. Що таке Видувана екструзійна плівка ?
Плівка, отримана продуванням, — це пластикова плівка, яку розтягують і формують у подовжньому та поперечному напрямках шляхом нагрівання та екструзії термопластичних матеріалів у трубчасту плівку, а потім охолоджують і розтягують, продуваючи повітря всередині. Як правило, плівка, отримана продуванням, має гарні механічні властивості, здатність до теплового запайування та міцність, і є одним із найпоширеніших методів виробництва плівок.
2. Принцип роботи
Основою процесу виготовлення плівки продуванням є безперервний процес екструзії — продування — охолодження — тягнення — намотування, який залежить від точного контролю обладнання та термопластичних властивостей сировини.
Отже, її основний принцип роботи полягає в наступному:
- Пластикову сировину (наприклад, гранули ПЕ) нагрівають і плавлять за допомогою екструдера;
- Розплавлений пластик екструдується через головку формування, утворюючи трубчасту розплавлену заготовку;
- Стиснене повітря подається всередину трубчастої заготовки, щоби надути її у вигляді бульбашки;
- Одночасно ззовні бульбашку охолоджують за допомогою повітряного кільця, щоби закріпити плівку;
- Бульбашка плівки розтягується, вирівнюється та згортається за допомогою тягових валків.
- Цей процес не лише забезпечує формування, але й одночасно контролює товщину, ширину, прозорість та механічні властивості плівки.
3. Механіка процесу екструзії плівки з надуванням
3.1 Плавлення полімерів для формування плівки
Гранули полімеру надходять у барельчастий екструдер, де обертові гвинти та нагрівники барельчата розплавлюють термопластичні смоли при температурі 160–260°C. Підтримання температурного градієнта в межах ±5°C забезпечує молекулярну цілісність матеріалів, таких як поліетилен, поліпропілен або нейлон.
3.2 Створення бульбашки за допомогою надування повітря
Введення повітря через центральний отвір головки перетворює полімерну трубку на контрольовану бульбашку. Стратегічно розташовані повітряні кільця охолоджують структуру, в той час як внутрішній тиск регулює діаметр бульбашки, визначаючи властивості плівки у структурах до 40 шарів.
3.3 Динаміка потоку матеріалу в головці
Спіральні матричні розподілювачі врівноважують швидкість потоку полімеру по колу головки (360°), запобігаючи утворенню зварних швів та відхиленням товщини (допуск ±5%). Геометрія сучасних головок оптимізована за допомогою обчислювальної гідродинаміки для смол, таких як LLDPE.
3.4 Параметри керування процесом
| Змінний | Діапазон впливу |
|---|---|
| Температура розплаву | 160-260°C залежно від смоли |
| Тиск екструзії | 100-350 бар |
| Коефіцієнт роздуву | 2:1 до 4:1 |
| Висота лінії обмерзання | 5-30x діаметр головки |
Автоматизовані системи зворотного зв’язку регулюють швидкість екструзії з точністю 0,2%, забезпечуючи стабільність бульбашки протягом змін у виробництві.
4. Принципи проектування систем повітряних кілець
Повітряні кільця забезпечують первинне зовнішнє охолодження за допомогою точно спрямованого повітряного потоку. Сучасні системи включають кілька камер, які регулюють температурну шаруватість, забезпечуючи стабільне поверхневе охолодження, необхідне для високошвидкісного виробництва.
4.1 Внутрішні механізми охолодження бульбашки
Системи внутрішнього охолодження бульбашки (IBC) циркулюють охолоджене повітря через ядро бульбашки, що подвоює ефективність видалення тепла. Це дозволяє досягти швидкостей екструзії на 30% вищих, ніж у традиційних систем, з одночасним зменшенням споживання енергії.
4.2 Методи контролю кристалізації
Поліетиленові плівки потребують швидкостей охолодження понад 40°C/хв для обмеження зростання кристалів до 15 мкм. У сумісно-екструдованих структурах зони диференційованого охолодження регулюють шарово-специфічний розвиток кристалічної структури.
4.3 Досягнення однакової товщини
Відхилення температури понад 5°C створюють варіації товщини понад 8%. Система інфрачервоного моніторингу в реальному часі разом із автоматичними приводами повітряного кільця підтримує допуски товщини в межах ±3% відповідно до галузевих стандартів.
5. Галузеві застосування
5.1 Інновації в упаковці
Видувні плівки домінують у гнучкій упаковці завдяки універсальним експлуатаційним характеристикам. Харчові застосування використовують високі бар'єрні властивості, тоді як медична упаковка використовує стерилізовані плівки для систем внутрішньовенного введення та обгортання хірургічних інструментів.
5.2 Сільськогосподарське та промислове застосування
Сільське господарство покладається на спеціалізовані видувні плівки, такі як покривні матеріали для теплиць і мульчуючі плівки зі стабілізацією від УФ-випромінювання. Промислові застосування включають пароізоляційні бар'єри для будівництва та важкі мішки для транспортування вантажів.
FAQ
1. Що таке видувана екструзійна плівка?
Екструзія плівки з надуванням — це процес, який полягає у плавленні полімерної смоли та її екструзії через кільцеву головку для утворення безперервної трубчастої плівки, яка потім надувається повітрям у бульбашку.
2. Які матеріали зазвичай використовуються у видуваній екструзійній плівці?
Зазвичай використовуються матеріали, такі як поліетилен (ПЕ), поліпропілен (ПП) і ПВХ, кожен з яких має різні властивості, придатні для різних застосувань.
3. Які існують сфери застосування видуваної плівки?
Області застосування охоплюють гнучку упаковку, сільськогосподарські плівки, промислові обгортки та медичну упаковку.
4. Які переваги використання видуваної плівки порівняно з литою екструзійною плівкою?
Плівки, що видуваються, як правило, мають вищу міцність на розтягнення та стійкість до проколу, тоді як литі плівки характеризуються більшою прозорістю та ефективністю виробництва.
