Kā darbojas PP pūšanas plēves mašīna?

PP izpūstas plēves mašīna pārveido polipropilēnu, kas ir plastmasas plēves ražošanas galvenais aprīkojums. Tas pārvērš polipropilēna (PP) daļiņas caurspīdīgās, mehāniskās plēvēs un tiek plaši izmantots pārtikas iepakojumā, lauksaimniecības mulčēšanā un rūpnieciskajos materiālos. Tās darbības princips apvieno polimēru materiālu zinātni, termodinamiku, precīzas mehāniskās vadības tehnoloģiju, ražošanas process ietver izejmateriālu pirmapstrādi, kausējuma ekstrūzijas, pūšamās -plēves formēšanu, dzesēšanas formēšanu, tinumu utt. Šajā rakstā PP pūšanas plēves iekārtas darbības mehānisms ir sistemātiski analizēts no četriem specifiskiem aspektiem: galveno parametru vadības un procesa plūsmas.

PP pūstās plēves iekārtas pamatstruktūra sastāv no pieciem moduļiem: ekstrūzijas sistēmas, galviņas sistēmas, dzesēšanas sistēmas, vilces tinumu sistēmas un elektriskās vadības sistēmas. Šie moduļi precīzi koordinē darbu, lai nodrošinātu nepārtrauktu ražošanu.
1. Ekstrūzijas sistēma: materiāla kausēšanas pamatspēks
Ekstrūzijas sistēma sastāv no skrūves, cilindra, sildītāja un piedziņas motora. Skrūvei ir trīs-pakāpju konstrukcija (padeves sekcija, saspiešanas sekcija, dozēšanas sekcija), vītnes dziļums pakāpeniski samazinās aksiālā virzienā, un vienmērīga izejmateriāla plastifikācija tiek panākta ar bīdes spēku un saspiešanas pakāpi. Piemēram, vienā modelī skrūves diametrs ir 20 mm, malu attiecība 25:1, ātruma diapazons ir 0-95 apgr./min, un tā var apstrādāt dažādus termoplastiskus sveķus, piemēram, PP un PE. Izgatavotas no 38CrMoAlA augstas kvalitātes nitrēta tērauda ar 0,4–0,7 mm dziļumu un 850 HV cietību, mucas ir efektīvas pret koroziju un plastmasas kausējuma nodilumu. Sildītājā tiek izmantota piecu zonu vizlas sildīšanas tehnoloģija, ar neatkarīgu temperatūras kontroli ar ±1 grādu precizitāti katrā zonā, nodrošinot pakāpenisku izejmateriāla kušanu 190-230 grādu temperatūras diapazonā.
2.Die Head System: precīzi kanāli filmu veidošanai
Preses galva ir galvenā daļa, kas ietekmē filmas kvalitāti. Preses galviņas dizains tieši nosaka plēves burbuļa stabilitāti un viendabīgumu. Spirālveida formas galva optimizē spirālveida leņķa, rūdīšanas leņķa, matricas mutes utt. parametrus, lai kausējums veidnes galviņas iekšpusē veidotu vienmērīgu gredzenveida plūsmas kanālu. Piemēram, trīs-slāņu ko-ekstrūzijas galviņai ir sadalītāja struktūra, kas sadala kausējumu iekšējā, vidējā un ārējā slānī. Ar neatkarīgu temperatūras kontroles sistēmu (220 grādi iekšpusē, 210 grādi vidū un 200 grādi ārējos slāņos) no dažādiem materiāliem var sintezēt daudzfunkcionālas plēves ar barjeras īpašībām un stingrību. Materiāla diametrs parasti ir no 25 līdz 80 mm, var izveidot 2 2-metru-platu plēvi.
3. Dzesēšanas sistēma: galvenās saites molekulārās ķēdes iestatīšanā
Dzesēšanas sistēma izmanto gaisa un ūdens dzesēšanas kombināciju. Gaisa gredzens ģenerē aukstu gaisu -5 grādu temperatūrā caur daudzspārnu ventilatoru, kas sākotnēji atdzesē plēves burbuli un pazemina virsmas temperatūru zem 80 grādiem, lai novērstu saķeri. Pēc tam ūdens dzesētājs pārkārto plēves burbuli, cirkulējot dzesēšanas ūdeni, nodrošinot, ka molekulārās šķipsnas ātri sasalst zem spriedzes, veidojot stabilu kristāla struktūru. Trīs ventilatoru komplektu komplekts tika izmantots, lai veiktu superstatisko piespiedu gaisa dzesēšanu ar gaisa tilpuma diapazonu no 0-50 m3/min un ūdens dzesēšanas veltņa virsmas temperatūras kontroles precizitāti + -0.5 grādiem, efektīvi palielinot plēves caurspīdīgumu un spīdumu.
4. Vilces un tinumu sistēma: precīzs biezuma kontroles izpildes mehānisms
Vilces sistēma sastāv no stiprinājuma plāksnes, vilces veltņiem un spriegojuma regulatoriem. Saliekamajai plāksnei, kas izgatavota no 304 nerūsējošā tērauda, ​​ir regulējams leņķa diapazons 60-120 grādi, lai nodrošinātu vienmērīgu pāreju no plēves burbuļa uz vilces veltņiem. Vilces veltņi velmē cietu hromētu virsmu, kuras raupjums Ra ir mazāks vai vienāds ar 0,2 μm, lai samazinātu berzes radītos bojājumus. Tinums izmanto centrālā tinuma un kontakta tinuma kombināciju. Griezes momenta motoru izmanto, lai kontrolētu tinuma spriegumu ar PLC, un biezuma pielaides kontrole ir ±1,5%. Piemēram, ierīce ar vēja ātrumu līdz 600 m/min un tinuma diametru 800 mm var nepārtraukti ražot īpaši plānu 8 mikronu plēvi.
V. Elektriskā vadības sistēma: inteliģentais ražošanas centrs
Elektriskā sistēma izmanto PLC programmējamu kontrolieri, kas apvieno temperatūras kontroles, ātruma regulēšanas, spiediena uzraudzības un kļūdu diagnostikas funkcijas. Skārienekrāna interfeiss reāllaikā parāda tādus parametrus kā temperatūra, skrūves ātrums, vilces ātrums utt. un atbalsta automātisko/manuālo režīmu pārslēgšanu. Termopāra automātiskās temperatūras mērīšanas modulis kontrolē temperatūras svārstības ±1 grāda robežās, lai nodrošinātu ražošanas stabilitāti. frekvences pārveidotājs optimizē enerģijas patēriņu, regulējot motora jaudu, ietaupot par 30% līdz 70% vairāk nekā tradicionālā pretestības sildīšana.

PP pūšanas plēves mašīnas ražošanas process notiek pēc izejvielu pirmapstrādes kausējuma ekstrūzijas → pūšanas plēves formēšanas → dzesēšanas formēšanas → vilces tinuma loģiskās secības. Katrs posms prasa stingru temperatūras un ātruma kontroli.
1. Izejvielu pirmapstrāde: kvalitātes kontroles sākumpunkts
Izejvielām jāatbilst šādiem nosacījumiem:

• Daļiņu izmēra viendabīgums: Daļiņu diametrs 2-5 mm, izvairieties no nevienmērīgas kušanas pārāk lielu daļiņu dēļ.
• Mitruma saturs: mazāks vai vienāds ar 0,5%, lai novērstu hidrolīzi un noārdīšanos.
• Piemaisījumu saturs: Dzelzs vīles, smiltis un citi piemaisījumi ir jānoņem caur 120 acu filtru sietu, lai novērstu skrūvju nodilumu.

Priekšapstrādes posmi ietver:

• Mākslīgā svešķermeņu pārbaude.
• Žāvē vakuuma žāvētājā 80 grādu temperatūrā 4 stundas.
• Adsorbējamo dzelzs piemaisījumu adsorbcija ar magnētisko atdalīšanu.

2. Kausējuma ekstrūzija: sinerģija starp termodinamiku un reoloģiju
Izejmateriāls nonāk ekstrūderā caur gravitācijas padeves sistēmu un iziet trīs izmaiņu posmus, kad skrūve griežas:

• Cietā transportēšanas zona: izejmateriāls tiek saspiests padeves sekcijā, veidojot cietu aizbāzni.
• Kūstošā plastifikatora josta: kompresijas sekcija veicina kušanu ar bīdes siltumu un ārējo karsēšanu, skrūves dziļums samazinās un saspiešanas pakāpe sasniedz 3:1.
• Homogenizācijas un ekstrūzijas apgabals: Dozēšanas sekcija tālāk homogenizē kausējumu ar spiedienu 15-25 MPa, lai nodrošinātu vienmērīgu spiedgalvas izlādi.

Viena ierīce izmanto piecu{0}}zonu temperatūras kontroli:

• 1. zona (barošanas sadaļa): 190 grādi (novērš izejvielu saķeri).
• 2. zona (saspiešanas sekcija): 210 grādi (veicina kušanu).
• 3. zona (mērīšanas sadaļa): 230 grādi (atmiņas efektu dzēšana).
• 4. zona (atloka sekcija): 225 grādi (lai samazinātu siltuma zudumus).
• 5. zona (izplūdes galviņas segments): 220 grādi (lai stabilizētu emisijas).

3. Plēves veidošana-: precīza divaksiālās stiepšanās kontrole
Kausējuma ekstrūzija no presformas galvas veido cauruļveida plēves burbuli. Saspiestais gaiss tiek iesmidzināts caur centrālo gaisa sprauslu ar spiedienu 0,3-0,8 MPa, uzpūšot plēves burbuli līdz mērķa diametram (izpūšanas koeficients BUR=2.5-4.0). Piemēram, lai ražotu 1,2 metrus platu plēvi, matricas diametrs ir jāiestata uz 300 mm (BUR=4.0). Plēves burbuļa stabilitāti regulē burbuļu stabilizators, un augstumu var regulēt no 500 līdz 1500 mm, lai pielāgotos dažādām plēves biezuma prasībām.
4. Atdzesēšana un sacietēšana: ātra molekulāro ķēžu sasaldēšana
Dzesēšanas process sastāv no diviem posmiem:
Gaisa dzesēšanas fāze: plēves burbulis tiek atdzesēts ar aukstu gaisu gaisa gredzenā, un virsmas temperatūra pazeminās līdz 80 grādiem, veidojot sākotnējo kristāla slāni.
Ūdens dzesēšanas fāze: Membrānas burbulis nonāk saskarē ar ūdens dzesēšanas veltni, un temperatūra pazeminās vēl zem 40 grādiem, sasaldējot molekulāro ķēdi, lai novērstu kontrakciju.
Ūdens dzesēšanas veltņa virsmas temperatūra tiek kontrolēta 25 grādos ar PID kontroli, un dzesēšanas efektivitāte tiek uzlabota par 40%.
5. Vilce un tinums: galīgā biezuma vienmērīguma garantija
Vilces veltņi izstiepj plēves burbuli ar ātrumu 300{4}}600 m/min, un tiešsaistes biezuma mērītājs (Betaray vai infrasarkanais) uzrauga biezuma svārstības reāllaikā. Ja tiek konstatēta biezuma novirze, kas pārsniedz ±1,5%, PLC automātiski pielāgo matricas galviņas regulēšanas skrūvi (0,01 mm uz soli) slēgtā cikla vadībai. Tinuma spriegojumu dinamiski regulē griezes momenta motors, lai novērstu plēves saburzīšanu vai stiepes lūzumu.

Polipropilēna plēvju īpašības (piemēram, caurspīdīgums, stiepes izturība un termiskā blīvēšana) ir atkarīgas no šādu parametru sinerģiskas kontroles:
1. Temperatūras kontrole: termodinamiskā līdzsvara māksla
Mucas temperatūra: Pārāk augsta temperatūra izraisa materiāla sadalīšanos (PP sadalīšanās temperatūra > 300 grādi), un pārāk zema temperatūra izraisa kausējuma plaisāšanu.
Preses galviņas temperatūrai: lai nodrošinātu vienmērīgu izlādi, tai jābūt virs kušanas temperatūras 10-20 grādiem (PP kušanas temperatūra: 165-175 grādi).
Dzesēšanas temperatūra: gaisa temperatūrai jābūt zemākai par stiklošanās temperatūru (T-g-10 grādi PP kaustiskajai sodai) un ūdens temperatūrai jābūt zemākai par kristalizācijas temperatūru (Tg-120 grādiem PP kaustiskajai sodai).
2. Pūšanas-attiecība: svira, kas regulē mehānisko veiktspēju
BUR=plēves burbuļa diametrs / plēves formas diametrs, kas tieši ietekmē plēves garenisko (MD) un šķērsvirziena (TD) stiepes attiecību:
Ja BUR=2.5, MD/TD stiepes attiecība ir aptuveni 1:1, un membrāna ir izotropiska.
Kad BUR=4.0, MD/TD stiepes attiecība bija aptuveni 1:2, un TD stiepes izturības palielināšanās palielinājās par 30%.
3. Vilces ātrums: Biezuma vienmērības dinamiskais līdzsvars
vilces ātrumam (Vt) un ekstrūzijas ātrumam (Ve) jābūt izpildītiem:
V tCipari=Ve​×BUR × stiepes attiecība
Piemēram, ja Ve=0.5 m/min, BUR=3.0 un stiepes koeficients=1.2, Vt ir jāiestata uz 1,8 m/min.
4. Dzesēšanas gaisa tilpums: virsmas masas mikroregulācija
Pārmērīgs vēja daudzums izraisīs plēves burbuļu svārstības, savukārt nepietiekams vēja daudzums novedīs pie plēves saķeres. Ventilatora ātruma regulēšanai tiek izmantots invertors, regulējams vēja apjoma diapazons 0-50 m3/min, gaisa plūsmas sadalījums optimizēts, izmantojot gaisa gredzenu deflektorus.

1. Sagatavošana pirms-startēšanas
Vides pārbaude: notīriet nekārtības ap aprīkojumu, lai nodrošinātu labu ventilāciju.
Mehāniskā pārbaude: pievelciet skrūves katrā pozīcijā un pārbaudiet piedziņas siksnas spriegojumu.
Elektriskā pārbaude: pārbaudiet avārijas apturēšanas pogu, lai pārliecinātos, ka zemējuma pretestība ir mazāka par 4 Ω.
Izejvielu pārbaude: pārbaudiet, vai tvertnē nav svešķermeņu un izejviela ir pilnībā izžuvusi.
2. Palaišanas procedūra
Ieslēdziet galveno barošanas avotu un uzsildiet spaini līdz iestatītajai temperatūrai (turiet 20 minūtes).
Iedarbiniet dzesētāju un iestatiet ūdens temperatūru uz 25C.
Iedarbiniet skrūves motoru un 5 minūtes darbojiet ar mazu ātrumu (20 apgr./min.).
Atveriet gaisa gredzenu un noregulējiet vēja stiprumu līdz 15 m3/min.
Izvelciet plēves burbuli no formas un pakāpeniski palieliniet ātrumu līdz mērķa vērtībai.
Iedarbiniet tinumu sistēmu un noregulējiet spriegojumu līdz 50 N.
3. Izslēgšanas process
Aizveriet tvertnes vākus un izņemiet no tvertnes visas sastāvdaļas.
Samaziniet skrūves ātrumu līdz 0 un izslēdziet sildītāju.
Kad plēves burbulis atdziest, nogrieziet saspiesto gaisu.
Izskalojiet atlikušo kausējumu veidnē un uzklājiet rūsas eļļu.
Izslēdziet galveno barošanas avotu un ierakstiet ražošanas datus.
4. Remonts
Ikdienas apkope: iekārtas virsmas tīrīšana, eļļas līmeņa pārbaude.
Iknedēļas apkope: nomainiet filtrus, ieeļļojiet transmisijas daļas.
Ikmēneša apkope: kalibrējiet temperatūras sensoru un pārbaudiet vadu.
Ikgadējā apkope: salabot skrūves, nomainīt nodilušās detaļas.
V. Tehnoloģiju tendences: inteliģenta un zaļa nākotne
Pašlaik PP pūtējs attīstās šādā virzienā:
Inteliģents: integrēti mākslīgā intelekta algoritmi adaptīvai vadībai, piemēram,{0}}filmas defektu uzraudzība reāllaikā un automātiska parametru pielāgošana, izmantojot mašīnredzi.
Apzaļumošana: energoefektivitāte (vairāk nekā 50 uz 50% ietaupījuma koeficientu, izmantojot elektromagnētisko apkures tehnoloģiju, ar videi draudzīgu izplūdes gāzu apstrādi (aktīvās ogles adsorbcija + katalītiskā sadedzināšana).
Daudz{0}}funkcionalitāte: daudzslāņu ko-ekstrūzijas tehnoloģijas izstrāde, kas apvieno polipropilēnu ar tādiem materiāliem kā EVOH un PA, lai iegūtu augstas barjeras plēves.
Miniaturizācija: laboratorijas-mēroga mazie diafragmas pūtēji (piemēram, mašīnas ar skrūvju diametru 15 mm) atbalsta jaunu materiālu izstrādi un paātrina produktu atkārtošanu.
Secinājums:
PP pūšanas plēves mašīna ir labs polimēru materiālu apstrādes piemērs. Tās darbības princips iemieso dziļu termodinamikas, reoloģijas un precīzas kontroles saplūšanu. Stingra temperatūras, ātruma un spiediena kontrole ir nepieciešama katrā posmā, sākot no izejmateriālu kausēšanas līdz plēves uztīšanai, lai nodrošinātu produkta kvalitāti. Pateicoties viedajām tehnoloģijām, membrānu pūtēju nākotne sasniegs augstāku automatizāciju un pielāgošanu, nodrošinot galveno impulsu plastmasas iepakojuma nozares ilgtspējīgai attīstībai.