過濾系統是塑料薄膜擠出加工過程中必不可少的一個重要環節。傳統的熔體過濾裝置可能會造成壓力、料流速度的波動、生產停機等影響。對高速擠出的拉伸薄膜生產過程而言,產品缺陷或生產停機對生產效率以致企業效益都會造成巨大影響。德國格諾斯塑膠技術有限公司開發成功的壓力恒定和全自動的過濾系統很好地解決了這一問題。
單、雙向拉伸薄膜生產概述
拉伸薄膜的生產是塑料粒子在擠出機中熔化后通過長孔或環型口模擠出,再通過拉伸設備拉伸成型為薄膜制品。
塑料粒子經相應的配料和混合系統進入擠出機,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、暖氣爐或暖風機將溫度進一步下降到略低于結晶熔化點。在接下來的成型過程中,薄膜在冷卻到室溫無應力狀況下成卷之前,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和較低的張力以及較好的穩定性。
總體來說,單向和雙向拉伸存在一些區別。在單向拉伸過程中,注入的薄膜材料在成形后經噴嘴進入由許多軋輥組成的拉伸單元,軋輥的轉速不同。由此隨著長度的變化可以相應地達到薄膜的厚度變化。經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。薄膜生產的厚度在 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。 在分兩步的雙向拉伸中,經過經向預拉伸的薄膜以與擠出方向同樣的長度在正交的方向拉伸。隨著線性馬達的開發,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,無需復雜的傳輸和鏈式結構。這種同步拉伸設備的生產商認為聚合物應力的均勻度越高,可以賦予產品的彈性系數、抗撕扯強度和抗拉伸強度越高。
雙向拉伸還可以使最終產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。產品的厚度在 1 至400 μm間。
雙向拉伸過程中,所生產的軟管通過后續的重新加溫工序并吹制拉伸。在此過程中產生一個新的膜泡,該生產過程也稱為 “雙膜泡” 生產工藝。
根據工藝和使用材料的不同,拉伸比可達 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量和光學性能等因素都會有重要影響。
不同的過濾系統 非連續性和所謂連續性的換網器 單向拉伸薄膜的生產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。在經過過濾后,兩股料流重新合并流入模具內。每一個柱塞上有一塊有孔穴的板,為了便于換網,柱塞首先通過液壓油缸被移開,同時熔體流道被柱塞隔斷,在換網期間生產仍然在繼續,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。 在用這些準連續的雙柱塞或是滑板過濾器生產薄膜的過程中,主要會產生如下的問題:在換網時會產生較大的壓力上升,因為一個濾網穴會短暫完全地關閉,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,甚至會造成薄膜斷裂。
此外,系統所采用的柱塞結構,不易清洗,包括換網時柱塞內焦燒而產生的分解粒子也不易清除。在生產過程中,為了保證高的加工精度常采用較長的密封結構,在熔體流道內會形成死角。在清洗時,由于所有濾網穴有效的清洗而會產生高的清洗物料損失,會導致產量下降。 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而導致拉伸裝置生產中斷,將對效率造成非常大的影響。
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