Koji je princip rada mašine za puhanje plastične folije?

Uđite u skoro svaki objekat za pakovanje, lanac snabdevanja supermarketa ili agrobiznis, i na poslu ćete pronaći plastične folije-za umotavanje proizvoda, kante za oblaganje, proizvode za zaptivanje, zaštitu tereta. Gotovo sve mašine iza folija su membranski puhači, poznati i kao membranski puhači. To je jedna od najčešće korištenih uređaja za preradu plastike na svijetu, i iako je princip rada logički elegantan, uključuje nekoliko međusobno povezanih procesa mehaničke i toplinske obrade koji zaslužuju-dubinsko razumijevanje. Ovaj rad objašnjava princip radamašina za puhanje plastične folije,doprinos svake glavne komponente procesu puhala filma i kako varijable u sistemu interaguju da bi se odredila konačna svojstva filma.

Osnovni koncept: Stiskanje u susret inflaciji

Na najosnovnijem nivou,mašina za puhanje plastične folijeima dvije funkcije: topi plastičnu smolu, zatim gura plastiku kroz kružni kalup da bi se formirala cijev, koja se zatim naduvava zrakom kako bi se formirao kontinuirani filmski mjehur. Pjena se povlači (u većini dizajna), hladi se, skuplja i uvija. Ovaj proces, poznat kao ekstruzija filma puhanjem, razlikuje se od livenja, u kojem se rastopljena plastika polaže ravno na rashladni valjak. Puhana folija obično ima bolja mehanička svojstva u oba smjera filma i općenito bolju otpornost na habanje, zbog čega dominira primjenom ambalaže.

Faza 1: hranjenje i otapanje smole

Proces počinje sa rezervoarom. Sirove plastične pelete-najčešće polietilen (LDPE, HDPE ili LLDPE), iako se polipropilen i druge smole također obrađuju-utovaruju se u spremnike i gravitacijom se ubacuju u cijev ekstrudera. Unutar cijevi je rotirajući vijak koji pokreće motor. Vijak čini više od pokretanja materijala naprijed. Njegova geometrija-dubina leta, omjer kompresije, nagib-može postići tri stvari odjednom:

Transport čvrstih čestica iz područja napajanja do kalupa

Postupno komprimirajte materijal, proizvodeći toplinu trenja

Otopite i homogenizirajte smolu kako biste dospjeli u kalup u jednoličnoj otopini bez mjehurića{0}

Bubanj je okružen električnom grijaćom trakom koja je podijeljena na nekoliko područja. Svaka oblast se nezavisno kontroliše, omogućavajući precizno podešavanje temperaturnog profila duž cevi. Tipične temperature topljenja u proizvodnji polietilenske folije kreću se od 160 do 220 stepeni, u zavisnosti od specifičnog kvaliteta smole i zahteva filma. Pritisak raste kako vijak gura rastopljenu plastiku naprijed. Filteri i ploča za razbijanje na dnu bačve hvataju zagađivače i pomažu u homogenizaciji taline prije nego što poteče u kalup.

Faza 2: Kalup{1}}cijev za kalupljenje

Otopljena plastika iz ekstrudera u prstenasti kalup, formirajući jedinstvene karakteristike ekstruzije puhanog filma. Za razliku od kalupa s ravnim žljebovima, prstenasta matrica ima kružni otvor-u suštini prsten-kroz koji se plastika gura u bešavnu cijev. Geometrija zazora je ključna. širina zazora određuje početnu debljinu zida cjevovoda prije proširenja. Oblikovane usne moraju biti precizno obrađene i ravnomjerno perforirane po cijelom obimu; bilo koja varijacija će rezultirati debelom ili tankom mrljom koja prolazi kroz rolnu filma. U središtu prstenastog kalupa nalazi se trn kroz koji se komprimirani zrak uvodi u unutrašnjost plastične cijevi. Ovo je mehanizam inflacije i o tome ćemo kasnije. Nekimašina za puhanje plastične folijemodeli koriste jednoslojne kalupe-; drugi su dizajnirani da imaju sposobnost ko-koekstruzije, slažući više kanala prstenastog kalupa za stvaranje slojeva filma koji spajaju različite slojeve smole u jednu strukturu. Na primjer, Barrier folije mogu kombinirati pet, sedam ili čak devet slojeva kako bi postigli specifične ciljeve otpornosti na kisik ili vlagu.

Faza 3: Linije inflacije i mraza

Kako cijevna talina izlazi iz kalupa, zrak se uduvava kroz iglu kalupa, izduvavajući cijev u mjehuriće. Ovo je izvormašina za puhanje plastične folijeime, "The Blow", koje je također odrednica mnogih fizičkih karaktera filma. Odnos konačnog prečnika mjehurića i prečnika matrice naziva se omjer pjeskarenja (BUR). Na primjer, 2,5:1 A BUR znači da se mehur širi na 2,5 puta veći od prečnika kalupa. Ova poprečna orijentacija rastezanja filma se povećava usmjeravanjem molekula polimera u bočni smjer mašine. U isto vrijeme, mjehurići su povučeni prema gore od strane tornja. Brzina povlačenja u odnosu na njegovu brzinu kompresije naziva se povlačenjem ili omjerom povlačenja. Ovo uzdužno istezanje usmjerava molekule da se kreću u smjeru stroja. Kombinacija poprečnog i uzdužnog omjera zatezanja daje puhaču njegovu biaksijalno orijentiranu strukturu i jedinstvenu mehaničku ravnotežu. Vazduh za hlađenje je puhao iz vazdušnog prstena iznad kalupa ka spoljašnjoj strani mehurića. Kako se mjehurići dižu i hlade, postoji vidljiva granica -- granica gdje plastika prelazi iz rastopljene prozirne u očvrsnutu neprozirnu. To se zove linija smrzavanja ili linija zamrzavanja. Njegova visina iznad kalupa je ključni parametar procesa: veća linija smrzavanja znači da je smoli potrebno duže da se topi i ima više vremena da se opusti, što rezultira mekšim filmom sa manje krutosti. Niža linija smrzavanja znači brže očvršćavanje, zaključavanje u većoj orijentaciji i bolje performanse rastezanja. Kontrola visine linije mraza uključuje podešavanje količine vjetra za hlađenje, temperature zraka, brzine ekstruzije i brzine apsorpcije - a iskusni operateri će znati kako te varijable djeluju.

Faza 4: Kolaps i namotavanje

Iznad zračnog prstena, mjehurići se kreću prema gore kroz sklopivi okvir-niz konvergentnih dasaka ili valjaka koji postepeno poravnavaju mjehuriće u dvostruku ravnu cijev. Važna je ispravna geometrija kolapsa: neujednačen pritisak ili asimetrična geometrija okvira stvara nabore na filmu, što postaje uporni problem mase nizvodno. Na vrhu sklopivog dijela, ravna cijev prolazi kroz valjke za spajanje radi obavljanja dvije funkcije:

Zatvorite zrak unutar mjehura kako biste održali pritisak naduvavanja

Oni vrše vuču i kontroliraju veličinu povlačenja.

Nakon namotavanja, film se vodi kroz valjak i namotava na jezgro. Napetost namotaja mora biti pažljivo kontrolisana: previše zategnuta i film će se rastegnuti i uvrnuti; previše labav i kolut će postati mekan i nepravilan. Najmodernijemašina za puhanje plastične folijedizajn uključuje površinske namotače, centralne namotače ili kombinovane namotače prema primjeni. Za vrlo tanke filmove ili valjke velikog promjera, automatski sistemi za promjenu rola omogućavaju kontinuiranu proizvodnju bez zaustavljanja proizvodne linije.

Ključne varijable koje određuju svojstva filma

Razumijevanje kako amašina za puhanje plastične folijeDjelo znači razumijevanje da konačni film nije samo proizvod plastike koju ste stavili-već način na koji upravljate mašinom. Glavne varijable procesa i njihovi glavni uticaji:

Ove varijable ne rade nezavisno. Na primjer, promjena brzina utovara može utjecati na visinu mjerača i visinu mraza. Podešavanje rashladnog vazduha takođe utiče na izlaznu brzinu, liniju smrzavanja i transparentnost. Ova međuzavisnost čini puhanje filma i procesnim zanatom i inženjerskom praksom.

Zašto je puhanje filma još uvijek metoda koja treba ići

Linije za livenje filma su brže i mogu proizvesti filmove veće optičke jasnoće, ali duvana folija i dalje dominira ambalažom iz sljedećih razloga:

Balansiranje mehaničkih svojstava: Dvoosna vlačna folija može izdržati kidanje i bušenje u svim smjerovima, a ne samo u jednom.

Fleksibilnost: širina cijevi, debljina filma i BUR mogu se podesiti u širokom rasponu bez većih promjena alata.

Proizvodnja bešavnih cijevi: Za aplikacije u vrećama, oblik bešavne cijevi eliminira korak zaptivanja.

Mogućnost višeslojnosti: Tehnologija ko-ekstruzionog puhanog filma može slagati različite smole u isto vrijeme kako bi se dobila svojstva koja je teško postići drugim metodama.

Završne misli

Puhači plastične folije rade u kontinuiranom, kontrolisanom lancu transformacija: čvrsta smola postaje homogena talina, talina postaje cijev, cijev postaje mjehurić, mjehur postaje film, a film postaje svitak. Svakom transformacijom upravlja određeni parametar, a svaki parametar utječe na nekoliko nizvodnih svojstava. Za sve koji su uključeni u snimanje filmova-bilo da se radi o rješavanju problema kvaliteta, optimizaciji izlaza ili određivanju opreme za novu proizvodnu liniju-razumijevanje ovog uzročnog lanca je fundamentalno za sve ostalo.