Като крайъгълен камък на технологията на съвременната обработка на пластмаса, раздуването на филми значително насърчи иновациите в опаковките, селското стопанство и промишлеността.Машини за раздуване на фолио от серия ABAразличното оборудване за издухване се откроява като основен избор за мембранни вентилатори от висок-клас поради своята уникална много{1}}ко-структура за екструдиране и ефективни производствени възможности. Тази статия систематично анализира основния принцип на работа на машините за раздуване на фолио от серията ABA чрез четири ключови етапа на пластификация на материала, много-слойна ко-екструзия, надуване на мехурчета и охлаждащо устройство и демонстрира техническите предимства на машините за издуване на фолио от серия ABA чрез практическо приложение.
1. Пластифициране на материала: прецизен контрол на системата за винтова екструзия
Машини за раздуване на фолио от серия ABAсе задвижват от тяхната система за шнекова екструзия, която съчетава науката за материалите и хидродинамиката. Системата обикновено се състои от два независимо контролирани винтови екструдера (конфигурация A/B/A) за подаване, топене и хомогенизиране на външни, средни и вътрешни материали, съответно, и работи както следва:
1.1 Дизайн на сегментиран винт
Всеки винт е разделен на зона за подаване, зона за топене и зони за дозиране. дизайнът на съотношението на компресия се използва в областта на захранването, за да се осигури равномерно транспортиране на материала. топлообмен на цевта и предварително омекване в цевта се използват върху повърхностите на пелетите. Зоната на топене се постига чрез постепенно намаляване на стъпката на шнека и температурата на вискозния поток (напр. . 105-135 градуса в PE и 164 – 175 градуса C в PP) чрез комбинация от механично срязване и топлинна проводимост. Измервателната зона се поддържа при постоянна температура, за да се осигури равномерен вискозитет на стопилката при последваща ко-екструзия.
1.2 Контрол на температурния градиент
Системата постига зониране на отоплението и охлаждането по оста на винта, за да се установят точни температурни градиенти. Температурата на подаване на PE материали е между 50 градуса C и 90 градуса, температурата на потока в зоната на топене постепенно се повишава до вискозна температура, а температурата на потока в зоната на измерване е стабилна. Зоната на контакт с матрицата трябва да бъде с 10–30 градуса по-хладна, за да се предотврати напукване на мембраната. Тази динамична стратегия за контрол на температурата гарантира течливостта на материала, като същевременно намалява риска от термична деградация.
1.3 Подобрена способност за смесване
За рециклирани материали или смеси с много пълнител, винтовете са изградени с бариерни или щифтови структури. Тези структури правят срязването на стопилката по-често. Това спомага за равномерното разпръскване на цветната мастербач и антистатичните агенти. В един реален случай използването на подсилени винтове за разбъркване позволява на производителя да повиши съдържанието на калциев карбонат в пълнителя от 30% на 60%. В същото време повърхността все още отговаря на стандартите за покритие ISO 3.
2. Много{1}}слойна ко-екструзия: инженерен пробив в проектирането на тръбопроводи
Голямата нова идея вМашини за раздуване на фолио от серия ABAе тяхната три{0}}ко-структура на матрицата за съвместно екструдиране. Тази структура използва механика на флуидите, за да направи функционални композитни филми.
2.1 Дизайн на пътя на спиралния поток
Матрицата използва спирални разпределителни канали за насочване на A/B/A потока от стопилка в отделен спирален канал. В сравнение с традиционните форми, дизайнът удължава времето за престой на топене с 40%, постига динамично равновесие на междуфазното напрежение между слоевете и елиминира концентрацията на напрежение. Експерименталните данни показват, че спиралните жлебове могат да увеличат якостта на свързване на междуслойните слоеве до повече от 2,5 N/15 mm.
2.2 Корекция на съотношението на дебелината на слоя
Чрез регулиране на изходната междина на канала на матрицата (регулируема 0,1 – 3,0 mm), системата постига гъвкави съотношения на дебелината на слоя от 1:3:1 до 1:11:1. За фолиото за опаковане на храни 80% рециклиран материал + 20% LLDPE формулировка на средния слой, комбиниран със 100% оригинален външен слой, намалява разходите, като същевременно запазва възможността за печат.
2.3 Разширяване на съвместимостта на материалите
Сглобката на матрицата, изработена от 38CrMoAl азотирана стомана, е ултра{1}}прецизна обработка за постигане на грапавост на повърхността Ra0,2 μm, която е съвместима с PE, PP, PA, EVOH и други материали. Един пример за корпоративно приложение демонстрира, че с регулиране на параметрите една форма може да произведе между 0,008 mm барий 0,008 mm保鲜膜 (консервиращо фолио) и 0,2 mm индустриално опаковъчно фолио.
3. Формоване с надуване на балон: Синергичен контрол на механиката на флуидите и термодинамиката
Преходът от екструзия на стопилка към образуване на филм включва сложни реологични и топлинни промени по време на надуване на мехурчета и сцепление.
3.1 Управление на съотношението-нагоре
Сгъстеният въздух влиза през дорника. Това кара балона да расте. Диаметърът на мехурчето става 2,5 до 4 пъти диаметъра на матрицата. Това се нарича-коефициент на раздуване. Системата за управление на налягането със затворен -контур променя въздушното налягане сама (0,1 до 0,5 MPa). Той прави това въз основа на това колко еластичен и дебел е материалът. Това поддържа разликата в дебелината на филма на или под 3%. За направата на 0,015 mm CPP филм съотношението-на раздуване се контролира прецизно. Това дава съотношение на надлъжна към напречна якост на опън от 1:1,2.
3.2 Оптимизиране на коефициента на теглене
теглителните ролки предизвикват ориентация на молекулната верига чрез разтягане на мехурчета 4 – 6 пъти скоростта на екструзия (коефициент на опън). Серво{3}}задвижваното диференциално теглително устройство с двойни-ролки регулира съотношението на скоростта на ролката (1:1,02), за да елиминира вътрешното напрежение. Експерименталните резултати показаха, че оптимизираните съотношения на изтегляне подобряват якостта на удар на филмовите стрелички с 18% и якостта на топлинно запечатване с 15%.
3.3 Подобряване на стабилността на мехурчетата
To address bubble oscillation during high-speed production (production line speed >100m/min), системата интегрира IBC (Internal Bubble Cooling) технология. Пръстеновидният въздуховод изпраща охлаждащ въздух към вътрешността на мехура при 15–25 градуса, намалявайки височината на линията на замръзване с 60%. Това увеличава скоростта на производство с 30%, като същевременно поддържа вариация на дебелината в рамките на ±1,5%.
4. Настройка на охлаждане: Прецизно инженерство за контрол на фазовата промяна
Физическите свойства на филмите зависят от процеса на охлаждане, а кристалната структура се контролира от серията ABA машини, използващи много-степенна охлаждаща система.
4.1 Охлаждане с двоен-въздушен пръстен
Горният пръстен осигурява охлаждащ въздух при 45 градуса, а долният пръстен осигурява въздух при 40 градуса при 15 градуса C за облекчаване на вътрешното налягане. Контролът на температурната разлика поддържа кристализация 35 – 55%, задоволявайки различни изисквания за пропускливост на светлина и здравина.
4.2 Помощ за водно{1}}охлаждане
За филми с висока бариера, опционалните водно{0}}охлаждащи се ролки контролират температурата на повърхността (20–40 градуса) и времето на излагане (0,3–0,8 s), което води до 20% увеличение на кристалността на кристалността на бариерен слой EVOH. Това намалява пропускливостта на кислорода до по-малко от 0,5 cm3/(m2·24h·0,1MPa).
4.3 Онлайн мониторинг на дебелината
Integrated β-ray or infrared thickness gauges provide real-time monitoring (sampling frequency >1000 пъти/мин). В система за контрол на качеството със затворен -контур, когато отклонението надвиши зададената стойност, системата автоматично регулира изместването (точност 0,001 mm) или скоростта на сцепление на щанцовия болт. Данните от производствената линия показват, че стойностите на Cpk са се увеличили от 1,0 на 1,67 след изпълнението на проекта.
V. Технологични предимства и сценарии за приложение
Основната стойност на машинните инструменти от серията ABA се крие в балансирането на производителността и разходите чрез структурни иновации:
5.1 Оптимизиране на разходите за материали
Междинният слой може да бъде направен от 80 процента рециклиран материал, защитен от първични външни слоеве, намалявайки разходите за суровини с 10–15%. Съобщава се, че едно предприятие за опаковане на храни произвежда 50 000 тона годишно, спестявайки повече от 280 000 долара годишно.
5.2 Капацитет на функционалното портфолио
Комбинациите от слоеве също така имат свойства с висока бариера (EVOH), висока издръжливост (POE) и анти{0}}статични (мастърбач от сажди). За филми за опаковане на пестициди, структурата PA/EVOH/PE пропуска водна пара до 0,2 g/(m2·24h), като същевременно е устойчива на химическа корозия.
5.3 Подобряване на производствената ефективност
Три{0}}слойна структура, времето за смяна на материала намалено със 70%, автоматично пренавиване, 24 часа работа без{3}}стоп. Един казус демонстрира, че общата ефективност на оборудването (OEE) се е увеличила от 65% на 82% с ABA.
Заключение:
Вентилаторът от серия ABA постига висока ефективност, прецизност и гъвкавост чрез съвместната иновация на шнекова екструзия, много{0}}слойна ко-екструзия, надуване на мехурчета и система за охлаждане. Основната идея на тази технология е да обедини науката за материалите, динамиката на флуидите и контролния инженеринг. Това помага за посрещане на строги изисквания за опаковане. Той също така помага в подкрепа на кръговата икономика и устойчивото развитие. Докато био{6}}базираните материали и нанокомпозитите продължават да се подобряват, технологията ABA ще продължи да се движи напред. Тя ще се стреми към по-добра производителност и по-ниска консумация на енергия. Това ще оформи бъдещето на киното.
