過濾系統(tǒng)是塑料薄膜擠出加工過程中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的熔體過濾裝置可能會造成壓力、料流速度的波動、生產(chǎn)停機等影響。對高速擠出的拉伸薄膜生產(chǎn)過程而言,產(chǎn)品缺陷或生產(chǎn)停機對生產(chǎn)效率以致企業(yè)效益都會造成巨大影響。德國格諾斯塑膠技術(shù)有限公司開發(fā)成功的壓力恒定和全自動的過濾系統(tǒng)很好地解決了這一問題。
單、雙向拉伸薄膜生產(chǎn)概述
拉伸薄膜的生產(chǎn)是塑料粒子在擠出機中熔化后通過長孔或環(huán)型口模擠出,再通過拉伸設(shè)備拉伸成型為薄膜制品。
塑料粒子經(jīng)相應(yīng)的配料和混合系統(tǒng)進入擠出機,為了形成均勻、熔融的原料,塑料聚合物通常需要經(jīng)過濾后再加工為薄膜。進行拉伸加工前,薄膜卷須冷卻到熔點以下。為了保證拉伸的正確操作,需借助于軋輥、暖氣爐或暖風(fēng)機將溫度進一步下降到略低于結(jié)晶熔化點。在接下來的成型過程中,薄膜在冷卻到室溫?zé)o應(yīng)力狀況下成卷之前,可再次加溫放松。 薄膜拉伸時的加熱—機械處理導(dǎo)致塑料分子的再定位,這個過程可以提高強度,使材料具有較高的彈性系數(shù)和較低的張力以及較好的穩(wěn)定性。
總體來說,單向和雙向拉伸存在一些區(qū)別。在單向拉伸過程中,注入的薄膜材料在成形后經(jīng)噴嘴進入由許多軋輥組成的拉伸單元,軋輥的轉(zhuǎn)速不同。由此隨著長度的變化可以相應(yīng)地達(dá)到薄膜的厚度變化。經(jīng)過單向拉伸可以提高薄膜的抗撕裂強度,所以繩索、包裝帶或袋子的編織線都采用這種工藝生產(chǎn)。薄膜生產(chǎn)的厚度在 25 至 800 μm 之間
單向拉伸裝置,一定容量的材料形狀的改變由單向拉伸實現(xiàn)。 在分兩步的雙向拉伸中,經(jīng)過經(jīng)向預(yù)拉伸的薄膜以與擠出方向同樣的長度在正交的方向拉伸。隨著線性馬達(dá)的開發(fā),使上述拉伸過程可以靈活地連接在一起及縱、橫雙向拉伸的高效率成型成為可能,這就是雙向拉伸所謂的“同步”拉伸,無需復(fù)雜的傳輸和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。這種同步拉伸設(shè)備的生產(chǎn)商認(rèn)為聚合物應(yīng)力的均勻度越高,可以賦予產(chǎn)品的彈性系數(shù)、抗撕扯強度和抗拉伸強度越高。
雙向拉伸還可以使最終產(chǎn)品具有更好的均勻度以及極佳的透明度。由于它的這一特性,所以常用于如包裝膜、膠卷、錄音、錄像帶的生產(chǎn)。產(chǎn)品的厚度在 1 至400 μm間。
雙向拉伸過程中,所生產(chǎn)的軟管通過后續(xù)的重新加溫工序并吹制拉伸。在此過程中產(chǎn)生一個新的膜泡,該生產(chǎn)過程也稱為 “雙膜泡” 生產(chǎn)工藝。
根據(jù)工藝和使用材料的不同,拉伸比可達(dá) 50:1 。在這樣的拉伸條件下,極微小的顆粒都可能成為斷裂點。拉伸后的薄膜有的只有幾微米厚,在這樣的薄膜生產(chǎn)中過濾的重要性不言而喻。在熔體離開噴嘴時,不能有薄膜厚度 2-3倍大的顆粒的存在。此外,較大的微粒對諸如表面質(zhì)量和光學(xué)性能等因素都會有重要影響。
不同的過濾系統(tǒng) 非連續(xù)性和所謂連續(xù)性的換網(wǎng)器 單向拉伸薄膜的生產(chǎn)對聚合物純度的要求相對較少,所加工的過濾精度在 40-100μm之間。通常使用柱塞式或雙柱塞式換網(wǎng)器。
在雙柱塞式過濾器中,熔體流分成兩股,各自通過一個連著截止擋板的柱塞流出。在經(jīng)過過濾后,兩股料流重新合并流入模具內(nèi)。每一個柱塞上有一塊有孔穴的板,為了便于換網(wǎng),柱塞首先通過液壓油缸被移開,同時熔體流道被柱塞隔斷,在換網(wǎng)期間生產(chǎn)仍然在繼續(xù),但是過濾面積只有原先的一半,從而熔體壓力比原先高很多。 在用這些準(zhǔn)連續(xù)的雙柱塞或是滑板過濾器生產(chǎn)薄膜的過程中,主要會產(chǎn)生如下的問題:在換網(wǎng)時會產(chǎn)生較大的壓力上升,因為一個濾網(wǎng)穴會短暫完全地關(guān)閉,從而造成剪切增強,可能影響熔體的流動特性。這些變化常常可能影響到薄膜的厚度和純度,甚至?xí)斐杀∧嗔选?
此外,系統(tǒng)所采用的柱塞結(jié)構(gòu),不易清洗,包括換網(wǎng)時柱塞內(nèi)焦燒而產(chǎn)生的分解粒子也不易清除。在生產(chǎn)過程中,為了保證高的加工精度常采用較長的密封結(jié)構(gòu),在熔體流道內(nèi)會形成死角。在清洗時,由于所有濾網(wǎng)穴有效的清洗而會產(chǎn)生高的清洗物料損失,會導(dǎo)致產(chǎn)量下降。 柱塞或者滑板過濾器,即使具有非常好的過濾功能,在雙向拉伸薄膜的制造中也是不可行的。若因為頻繁地更換濾網(wǎng)而導(dǎo)致拉伸裝置生產(chǎn)中斷,將對效率造成非常大的影響。
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