Який процес екструзії видування плівки?

Блістовий екструдер є важливим обладнанням для виробництва пластикових плівок, яке широко використовується в упаковці, сільському господарстві, промисловості та побутових товарах. Шляхом плавлення, екструзії та видування пластикових сировинних матеріалів у тонкі плівки процес видування плівок реалізує повний процес перетворення від частинок до плівки. Отже, який саме процес використовується у блістовому екструдері? У цій статті ми розглянемо процес, послідовно пояснимо кожен ключовий етап і контрольні технічні точки, щоб допомогти читачам повністю зрозуміти процес екструзії плівок.

1. Що таке Дувана екструзія пленки Процес?

Видування плівки — це процес формування термопластичних матеріалів, який в основному використовується для виробництва плівок із сировини, такої як поліетилен (PE) і поліпропілен (PP). Пластик нагрівається та плавиться екструдером, витискається через головку і розширюється в плівку під дією газу під високим тиском. У той же час весь процес виготовлення плівки завершується за допомогою тягового механізму, охолодження та змотування.

2. Склад і структура екструдера для видування плівки

Стандартний екструдер для видування плівки зазвичай включає такі частини:

• Система екструзії (воронка, гвинт, циліндр, система нагріву)
• Система головки (для формування заготовки плівки)
• Повітряне кільце (охолодження та видування)
• Тяговий пристрій (контролює товщину та стабільність плівки)
• Змотувальний пристрій (виконує збірку рулонів плівки)
• Електронна система керування (автоматичний контроль температури, швидкості, тиску повітря тощо)
• Кожна частина відіграє важливу роль у всьому процесі.

3. Процес виготовлення плівки методом видування

3.1 Підготовка та подача сировини

Першим кроком у процесі видування плівки є підготовка сировини. Зазвичай використовуються термопластичні пластикові гранули, такі як поліетилен низької щільності (LDPE), поліетилен високої щільності (HDPE), лінійний поліетилен низької щільності (LLDPE) або поліпропілен (PP). За потреби можуть додаватися колоранти, антиоксиданти, змащувачі та інші добавки.
Ці гранули подаються в завантажувальний бункер екструдера через автоматичну систему подачі та надходять у зону нагріву гвинта за допомогою гравітаційної системи або пристрою подачі гвинта.

3.2 Нагрівання та пластикація (екструзія)

Пластикові гранули поступово нагріваються, стискаються і плавляться під час обертання гвинта. Гвинт і циліндр розділені на три зони:
Зона завантаження: пластик починає нагріватися і рухатися вперед;
Зона стиснення: матеріал плавиться і збільшується тиск;
Дозувальна зона: забезпечує рівномірність розплаву та його готовність до екструзії.
Увесь процес потребує суворого контролю температури кожної ділянки, як правило, у межах від 160°C до 250°C (залежно від матеріалу), щоб забезпечити повне розплавлення матеріалу та уникнути його розкладання.

3.3 Формування матрицею (видування плівкової заготовки)

Розплавлений пластик рівномірно екструдується та формується у вигляді трубчастої плівкової заготовки через кільцеву матрицю. Конструкція матриці суттєво впливає на рівномірність та стабільність товщини плівки. Температура матриці також має бути в межах відповідного діапазону, зазвичай трохи вище, ніж у зоні екструзії, щоб запобігти охолодженню та згруджуванню матеріалу на виході з матриці.

3.4 Видування плівки

Стиснене повітря вводиться в центр форми для видування плівкового ембріона з початкового діаметра до цільового розміру. Діаметр утвореного плівкового рукава називається «коефіцієнтом видування» і, як правило, становить від 2:1 до 4:1. Налаштовуючи внутрішній тиск, швидкість охолодження та швидкість витягування, можна контролювати товщину плівки та її механічні властивості.
Процес видування є ключовим для контролю формування й суттєво впливає на розтягувальні властивості, прозорість і рівність плівки.

3.5 Охолодження та формування

Після видування та формування плівкового ембріона його необхідно швидко охолодити для збереження форми, щоб уникнути зруйнування плівки або нестабільності бульбашки. Зазвичай використовується метод охолодження кільцем повітря (одне або подвійне кільце повітря), при якому подається потік повітря кімнатної температури, що оточує плівкову бульбашку і рівномірно охолоджує її ззовні.
Ефективність охолодження безпосередньо впливає на швидкість виробництва та прозорість плівки. Моделі високої швидкості, як правило, оснащені високоэффективними системами повітряного охолодження.

3.6 Тяга і згортання

Охолоджений плівковий циліндр тягнеться вгору за допомогою тягового валу і надходить у вирівнювальний пристрій. Вирівнювальний вал притискає циліндричну плівку в двошарову плоску плівку, одночасно підстрибує краї для намотування. Швидкість тяги є важливим параметром для регулювання товщини плівки, зазвичай узгоджується з екструзійною швидкістю.
Система тяги має мати функцію автоматичного регулювання натягу для забезпечення рівномірного натягу плівки та стабільної товщини.

3.7 Намотування в рулони

Готова плівка подається до системи намотки та змотується в рулон із заданою швидкістю. Сучасні машини для видування плівки найчастіше оснащені механізмами поверхневого тертя або центральної намотки, а також підтримують функцію автоматичної заміни рулонів. Якісна намотка може підвищити ефективність наступних операцій, таких як друк та різання.

4. Важливі фактори, що впливають на якість видуваної плівки

4.1 Методи оптимізації контролю температури

Точний контроль температури зберігає цілісність полімеру під час екструзії. Сучасні системи використовують багатозонне нагрівання циліндрів із зворотним зв’язком (точність ±1°C) для запобігання деградації. Градієнти температури головки слід мінімізувати за допомогою секційних нагрівників.

4.2 Розрахунок коефіцієнта розтягування та властивості плівки

Коефіцієнт роздуву (BUR) вимірює розширення плівки як відношення діаметра бульбашки до діаметра головки. Звичайні значення BUR знаходяться в діапазоні 1,5–4,0:

4.3 Парадокс у промисловості: баланс між швидкістю виробництва та якістю кристалів

Висока швидкість виробництва часто суперечить кристалічній досконалості. Коли швидкість лінії перевищує 40 м/хв, швидке охолодження пригнічує утворення кристалів на 15–30%, погіршуючи бар'єрні властивості. Сучасні системи вирішують це завдання за допомогою модульованих кілець подачі повітря, які застосовують диференційне охолодження.

5. Діагностика проблем у роботі екструдера для видування плівки

5.1 Вирішення проблем із нерівномірною товщиною плівки

Нестабільна товщина плівки часто виникає через невідповідність зазорів матриці або нерівномірне охолодження. Калібрування матриці має забезпечити рівномірний розподіл полімерного розплаву – зазвичай в межах допуску ±5%.

5.2 Запобігання явищу нестабільності бульбашки

Нестабільність бульбашки виникає через невідповідність в'язкості матеріалу або коливання тиску повітря. Підтримуйте стабільність в'язкості шляхом контролю вологості смоли (<0,02%) та рівномірної температури шнека. Автоматичні регулятори тиску мають регулювати потік повітряного кільця в межах допуску ±2,5 Па.

FAQ

1. Що таке екструзія видуваної плівки?

Екструзія видувної плівки – це процес, що передбачає безперервну екструзію розплавленої смоли для формування бульбашки, яка надувається та розтягується у плівки.

2. Які переваги екструзії видуваної плівки?

Цей процес дозволяє виготовляти спеціалізовані плівки – від одношарових упаковок до складних багатошарових ламінатів із регульованими механічними властивостями.

3. Які матеріали найчастіше використовуються в виробництві видуваної плівки?

Поширені полімери, що використовуються, включають поліетилен (LDPE, LLDPE, HDPE), поліпропілен, ПВХ та спеціальні біодеградовані або модифіковані полімери, такі як EVOH.

4. Як можна запобігти нестабільності бульбашки під час екструзії?

Підтримання стабільної в'язкості та забезпечення рівномірного тиску повітря за допомогою автоматичних регуляторів може допомогти запобігти явищу нестабільності бульбашок.