Kaip kertinė šiuolaikinio plastiko apdirbimo technologija, plėvelės pūtimas labai paskatino naujoves pakuočių, žemės ūkio ir pramonės srityse.ABA serijos plėvelės pūtimo mašinosĮvairi pūtimo įranga išsiskiria kaip pagrindinis aukščiausios klasės-membraninių pūstuvų pasirinkimas dėl savo unikalios-sluoksnės ko-ekstruzijos struktūros ir efektyvių gamybos galimybių. Šiame darbe sistemingai analizuojamas pagrindinis ABA serijos plėvelės pūtimo mašinų veikimo principas per keturis pagrindinius medžiagų plastifikavimo, kelių sluoksnių ko-ekstruzijos, burbuliukų pripūtimo ir aušinimo įrenginius etapus ir praktiškai parodomi ABA serijos plėvelės pūtimo mašinų techniniai pranašumai.
1. Medžiagos plastifikavimas: tikslus varžtų ekstruzijos sistemos valdymas
ABA serijos plėvelės pūtimo mašinosyra varomi jų sraigtinės ekstruzijos sistemos, kuri sujungia medžiagų mokslą ir hidrodinamiką. Sistemą paprastai sudaro du nepriklausomai valdomi sraigtiniai ekstruderiai (konfigūracija A/B/A), skirti atitinkamai paduoti, lydyti ir homogenizuoti išorines, vidurines ir vidines medžiagas, ir veikia taip:
1.1 Segmentinis varžtų dizainas
Kiekvienas varžtas yra padalintas į padavimo, lydymosi ir dozavimo zonas. suspaudimo laipsnio dizainas naudojamas tiekimo srityje, kad būtų užtikrintas vienodas medžiagos perdavimas. Statinės šilumos perdavimas ir išankstinis minkštinimas statinėje naudojamas ant granulių paviršių. Lydymosi zona pasiekiama laipsniškai mažinant sraigto žingsnį ir klampų srauto temperatūrą (pvz., . 105-135 laipsnis PE ir 164–175 ° C laipsnis PP), derinant mechaninį šlyties ir šilumos laidumą. Matavimo srityje palaikoma pastovi temperatūra, kad būtų užtikrintas vienodas lydalo klampumas vėlesnio ko-ekstruzijos metu.
1.2 Temperatūros gradiento valdymas
Sistema pasiekia zoninį šildymą ir vėsinimą išilgai varžto ašies, kad būtų galima nustatyti tikslius temperatūros gradientus. PE medžiagų padavimo temperatūra yra nuo 50 laipsnių C iki 90 laipsnių, srauto temperatūra lydymosi zonos srityje palaipsniui didėja iki klampios temperatūros, o srauto temperatūra matavimo zonoje yra stabili. Pelėsio sąlyčio plotas turi būti 10–30 laipsnių vėsesnis, kad membrana neskiltų. Ši dinaminė temperatūros valdymo strategija užtikrina medžiagos sklandumą ir sumažina terminio degradacijos riziką.
1.3 Patobulinta maišymo galimybė
Perdirbtoms medžiagoms ar mišiniams, kuriuose yra daug užpildų, sraigtai montuojami su barjerinėmis arba kaiščių konstrukcijomis. Dėl šių konstrukcijų lydalo šlytis dažniau. Tai padeda tolygiai paskirstyti pagrindinį spalvų mišinį ir antistatines medžiagas. Vienu tikru atveju, naudojant sustiprintus maišymo varžtus, gamintojas padidina kalcio karbonato užpildo kiekį nuo 30% iki 60%. Tuo pačiu metu paviršius vis dar atitiko ISO 3 apdailos standartus.
2. Kelių-sluoksnių ko-ekstruzija: inžinerinis proveržis vamzdynų projektavimo srityje
Didelė nauja idėjaABA serijos plėvelės pūtimo mašinosyra trijų{0}}sluoksnių ko-ekstruzijos štampų struktūra. Ši struktūra naudoja skysčių mechaniką funkcinėms kompozicinėms plėvelėms gaminti.
2.1 Spiralinio srauto projektavimas
Štampas naudoja spiralinius skirstytuvo kanalus, kad nukreiptų A/B/A lydalo srautą į atskirą spiralinį kanalą. Palyginti su tradicinėmis formomis, dizainas prailgina lydymosi buvimo laiką 40%, pasiekia dinaminę sąsajos įtempimo tarp sluoksnių pusiausvyrą ir pašalina įtempių koncentraciją. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad spiraliniai grioveliai gali padidinti tarpsluoksnio sukibimo stiprumą iki daugiau nei 2,5 N/15 mm.
2.2 Sluoksnio storio santykio reguliavimas
Reguliuojant štampavimo kanalo išleidimo tarpą (reguliuojamas 0,1–3,0 mm), sistema pasiekia lanksčius sluoksnio storio santykius nuo 1:3:1 iki 1:11:1. Maisto pakavimo plėvelėms 80 % perdirbtos medžiagos + 20 % LLDPE vidurinio sluoksnio formulė kartu su 100 % originaliu išoriniu sluoksniu sumažina išlaidas ir išlaiko spausdinamumą.
2.3 Medžiagų suderinamumo išplėtimas
Iš 38CrMoAl nitriduoto plieno pagamintas štampo mazgas yra itin tikslus apdirbimas, kad būtų pasiektas Ra0,2 μm paviršiaus šiurkštumas, suderinamas su PE, PP, PA, EVOH ir kitomis medžiagomis. Vienas įmonės taikymo pavyzdžių rodo, kad sureguliavus parametrus, viena forma gali pagaminti nuo 0,008 mm bario 0,008 mm保鲜膜 (konservavimo plėvelės) iki 0,2 mm pramoninės pakavimo plėvelės.
3. Burbulinis formavimas: sinerginis skysčių mechanikos ir termodinamikos valdymas
Perėjimas nuo lydalo ekstruzijos prie plėvelės formavimo apima sudėtingus reologinius ir šiluminius pokyčius burbulo pripūtimo ir traukos metu.
3.1 Išpūtimo- santykio valdymas
Suslėgtas oras patenka per šerdį. Dėl to burbulas auga. Burbulo skersmuo tampa 2,5–4 kartus didesnis už štampo skersmenį. Tai vadinama išpūtimo- koeficientu. Uždarojo ciklo slėgio valdymo sistema pati keičia oro slėgį (0,1–0,5 MPa). Tai daroma atsižvelgiant į medžiagos elastingumą ir storį. Dėl to plėvelės storio pokytis yra 3% arba mažesnis. Gaminant 0,015 mm CPP plėvelę, išpūtimo koeficientas kontroliuojamas tiksliai. Dėl to išilginio ir skersinio tempiamojo stiprio santykis yra 1:1,2.
3.2 Brėžinio santykio optimizavimas
traukos ritinėliai skatina molekulinės grandinės orientaciją ištempdami burbuliukus 4–6 kartus didesniu nei ekstruzijos greitis (tempimo santykis). Servo-varomas dvigubas Eksperimentiniai rezultatai parodė, kad optimizuoti tempimo santykiai padidina plėvelės strėlių atsparumą smūgiams 18%, o karščio sandarinimo stiprumą - 15%.
3.3 Burbulo stabilumo didinimas
To address bubble oscillation during high-speed production (production line speed >100 m/min), sistemoje integruota IBC (vidinio aušinimo burbuliukai) technologija. Žiedinis ortakis siunčia aušinimo orą į burbulo vidų 15–25 laipsnių kampu, sumažindamas šalčio linijos aukštį 60%. Tai padidina gamybos greitį 30%, išlaikant storio pokyčius ±1,5%.
4. Aušinimo nustatymas: fazių keitimo valdymo tikslioji inžinerija
Plėvelių fizinės savybės priklauso nuo aušinimo proceso, o kristalų struktūrą valdo ABA serijos įrenginiai, naudojantys daugiapakopę aušinimo sistemą.
4.1 Dvigubas-oro žiedo aušinimas
Viršutinis žiedas vėsina 45 laipsnių orą, o apatinis žiedas – 40 laipsnių 15 laipsnių C, kad sumažintų vidinį slėgį. Temperatūros skirtumo valdiklis palaiko 35–55% kristalizaciją, atitinkančią skirtingus šviesos pralaidumo ir kietumo reikalavimus.
4.2 Vandens-aušinimo pagalba
Didelio barjero plėvelių atveju pasirenkami vandeniu{0}}aušinami voleliai kontroliuoja paviršiaus temperatūrą (20–40 laipsnių) ir ekspozicijos laiką (0,3–0,8 s), todėl EVOH barjerinio sluoksnio kristališkumas padidėja 20 %. Tai sumažina deguonies pralaidumą iki mažiau nei 0,5 cm3/(m2·24h·0,1MPa).
4.3 Internetinis storio stebėjimas
Integrated β-ray or infrared thickness gauges provide real-time monitoring (sampling frequency >1000 kartų/min). Kai nuokrypis viršija nustatytą vertę, uždaro ciklo kokybės kontrolės sistemoje sistema automatiškai koreguoja štampavimo varžto poslinkį (0,001 mm tikslumas) arba traukos greitį. Gamybos linijos duomenys parodė, kad įgyvendinus projektą Cpk vertės padidėjo nuo 1,0 iki 1,67.
V. Technologiniai pranašumai ir taikymo scenarijai
Pagrindinė ABA serijos staklių vertė yra našumo ir sąnaudų subalansavimas pasitelkiant struktūrines naujoves:
5.1 Medžiagų sąnaudų optimizavimas
Tarpinis sluoksnis gali būti pagamintas iš 80 procentų perdirbtos medžiagos, apsaugotas nedirbtais išoriniais sluoksniais, todėl žaliavos sąnaudos sumažėja 10–15%. Pranešama, kad viena maisto pakavimo įmonė per metus pagamina 50 000 tonų ir sutaupo daugiau nei 280 000 USD per metus.
5.2 Funkcinis portfelio pajėgumas
Sluoksnių deriniai taip pat pasižymi aukštu barjeru (EVOH), dideliu kietumu (POE) ir anti-statinėmis (anglies juodumo pagrindinio mišinio) savybėmis. Pesticidų pakavimo plėvelėse PA/EVOH/PE struktūros vandens garų pralaidumas iki 0,2 g/(m2·24h), kartu atsparus cheminei korozijai.
5.3 Gamybos efektyvumo didinimas
Trijų-sluoksnių struktūra, medžiagos keitimo laikas sutrumpintas 70%, automatinis pervyniojimas, 24 valandų nenutrūkstamas{3}} veikimas. Vienas atvejo tyrimas parodė, kad naudojant ABA bendras įrangos efektyvumas (OEE) padidėjo nuo 65 % iki 82 %.
Išvada:
ABA serijos pūstuvai užtikrina aukštą efektyvumą, tikslumą ir lankstumą, naudodamiesi sraigtinio ekstruzijos, kelių sluoksnių ko-ekstruzijos, burbulų pripūtimo ir aušinimo sistemos naujovėmis. Pagrindinė šios technologijos idėja yra sujungti medžiagų mokslą, skysčių dinamiką ir valdymo inžineriją. Tai padeda patenkinti griežtus pakavimo poreikius. Tai taip pat padeda remti žiedinę ekonomiką ir tvarų vystymąsi. Kadangi biologinės-medžiagos ir nanokompozitai vis tobulėja, ABA technologija ir toliau judės į priekį. Taip bus siekiama geresnio našumo ir mažesnio energijos suvartojimo. Tai nulems filmų kūrimo ateitį.
