Основи технології виробництва рукавних поліетиленових плівок h2>
Виробництво
плівок з поліетилену (термозбіжною, стретч, плівкових виробів) в даний
час представляє великий практичний інтерес і має гарні економічні
перспективи зростання обсягів виробництва. Поліетиленова ленка є
прекрасним упаковок, допущена до контакту з харчовими продуктами
Мінздоровсоцрозвитку РФ, широко використовується для групової упаковки алкогольних
та інших безалкогольних напоїв, молочних продуктів, замороженої птиці, ковбас і
сирів, а також цілої низки інших промислових товарів народного споживання і
виробництва плівкових виробів, пакетів: будівельні матеріали та інструменти,
групова упаковка лікарських препаратів та ін p>
Гідність
такого роду упаковки полягає у відносній простоті самого процесу
упаковки, її міцності, естетичність при відносно невеликій вартості.
Крім того, можна відзначити доступну сировинну базу, простоту і екологічність
утилізації використаної плівки та відходів її виробництва. p>
В
Зараз у нашій країні потреба в плівці і плівкових виробах
задовольняється, в основному, за рахунок місцевих виробників, а також, частково,
за рахунок імпорту з країн далекого і ближнього зарубіжжя. p>
Розвиток
перспективного напрямку малого бізнесу вимагає розуміння теоретичних основ
переробки полімерів. p>
Опис основної сировинної бази h2>
ПЕНД
(HDPE, 2) - плівки більш жорсткі, міцні в порівнянні з плівками з
поліетилену високого тиску, більш каламутні і напівпрозорі. Температура
розм'якшення ПЕНД вище, ніж у ПЕВТ (121 ° C), тому він витримує стерилізацію
парою. Морозостійкість приблизно така ж, як і у ПЕВТ (-60 ° C). Міцність при
розтягу і стиску вище, ніж у ПЕВТ, опір удару і раздиру - нижче.
Через лінійної структури макромолекули ПЕНД орієнтуються в напрямку
течії, тому опір раздиру в поздовжньому напрямку плівок
значно нижче, ніж в поперечному напрямку. Проникність ПЕНД нижче, ніж у
ПЕВТ, приблизно в 5-6 разів. За хімічної стійкості плівки з ПЕНД перевершують
плівки з ПЕВТ, особливо по стійкості до масел і жирів. Якість готових
виробів (плівки і плівкові вироби) визначається, перш за все, якістю
вихідної сировини, його постійними реологическими характеристиками і якістю
пластикації в матеріальному циліндрі екструдера. При цьому особливу увагу
приділяється поліпшенню якості змішання, отримання гомогенного розплаву,
постійної об'ємної продуктивності. Як один з варіантів
поліпшення якості розплаву компанією Kung Hsing розробляються і постійно
удосконалюються форма і конструкція пластіцірующіх систем стосовно до
конкретного матеріалу. p>
ПЕВТ
(LDPE, 4) - плівки володіють комплексом таких властивостей, як міцність при
розтягу та стиску, стійкість до удару і раздиру, зберігають міцність при
низьких температурах (-60 ° C).
Плівки водо-і паронепроникність, газопроникність, тому непридатні для
упаковки продуктів, чутливих до окислення. Вироби з ПЕВТ мають високу
хімічну стійкість до кислот, лугів і неорганічних розчинників, низьку
стійкість до вуглеводнів, галогенірованним вуглеводнів, мастил і жирів,
мають гарну зварюваністю нагрітим інструментом. Відносно низька
температура розм'якшення ПЕВТ обмежує область застосування матеріалів для
стерилізації паром. У силу хімічної природи поліетилену поверхню плівок
гідрофобна, тому для друку будь-яким з методів необхідно здійснюватися
попередню обробки поверхні коронним розрядом електричного струму. Найбільш
поширеними для плівок є методи флексографічного друку,
тампоном, глибокої і трафаретного друку. p>
ЛПЕВД
(LLDPE, 4) застосовується практично у всіх областях виробництва плівки, як в
чистому вигляді, так і в різних сумішах з поліетиленом низької або високої
щільності, для отримання розтягується «стретч» плівки. Використання ЛПЕВД
дозволяє значно зменшити товщину плівки на 20-40% при збереженні
міцності. Стретч плівки з ЛПЕВД мають меншу в порівнянні з
плівками з ПВХ і СЕВА клейкість. Цей недолік усувається введенням в
полімер збільшують клейкість добавок, або наданням поверхні плівки
шорсткості механічним шляхом. ЛПЕВД застосовують в якості одного з шарів
при виготовленні багатошарових плівок. p>
Основний склад і конструкція технологічного обладнання h2>
Екструзія
це безперервний технологічний процес, що полягає в продавлюванні розплаву
термопластичного матеріалу через формующий інструмент (головку), з подальшим
калібруванням і охолодженням для отримання вироби із заданою геометричній
формою. p>
Для
підготовки розплаву при виробництві рукавних, а також плоскощільнаа плівок
можна використовувати такі види екструдерів: одношнековие, двухшнековие,
планетарні, дискові, комбіновані, каскадні. p>
За
характеру процесів, що протікають в каналі матеріального циліндра одношнекового
екструдера, можна умовно виділити декілька зон (Рис. 1): харчування, плавлення і
дозування. p>
p>
Рис.
1. Загальний вигляд шнека та умовне розташування функціональних зон p>
I -
зона харчування, II - зона плавлення, III - зона дозування. p>
Зона
харчування. Полімер у вигляді гранул або порошку надходить з бункера, розташованого
над екструдером в завантажувальний вирву. Під дією гравітаційних сил та сил
тертя (за рахунок різниці коефіцієнтів тертя полімеру до шнека і циліндрі, при
цьому коефіцієнт тертя полімерного матеріалу до шнеки повинен бути менше, ніж до
циліндра) гранули просуваються уздовж. В міру руху уздовж полімеру в
матеріалі розвиваються високі зсувне напруги, що викликають додаткове
нагрівання полімеру (саморозігрів). Частина тепла підводиться конвекцією від
нагрівачів різної конструкції (індукційні, інфрачервоні і т.д.). Гранули
ущільнюються, нагріваються, частково плавляться. p>
Зона
харчування розташовується після зони завантаження. Зона завантаження зазвичай має
поздовжні канавки для поліпшення подачі гранул, а також водяне охолодження,
щоб гранули матеріалу при контакті з шнеком не прилипали до його поверхні і
не перешкоджали надходженню інших гранул. У разі неправильної роботи або
відсутності водяного охолодження зони завантаження можливе утворення так
званого "козла", з усіма наслідками, що випливають його усунення
та очищення обладнання. p>
Зона
плавлення. Завдяки зменшенню глибини нарізки шнека в цій зоні, зменшується
вільний обсяг витка, відбувається подальше ущільнення і розплавлення частинок
полімеру до розплавленої маси. p>
Зона
дозування. Розплав полімеру в зоні дозування піддається інтенсивному
змішувальному впливу завдяки спеціальним конструктивним елементам шнека.
У цій зоні глибина нарізки шнека мінімальна. Відношення обсягу витка в зоні
дозування до обсягу витка у зоні харчування визначає коефіцієнт стиснення. Для
різних матеріалів конструюються шнеки з індивідуальним значенням
коефіцієнта стиснення для отримання оптимальних реологічних характеристик
розплаву полімеру. p>
Спосіб
виробництва рукавної плівки за схемою «знизу-вгору» застосовують при виготовленні
плівок практично будь-якої ширини. Схема виробництва «зверху-вниз» раціональна
для виробництва вузьких, тонких плівок. Горизонтальний прийом рукава представляє
інтерес при виготовленні, наприклад, товстих газо наповнених (спінених) плівок. p>
Технологічна
лінія для отримання рукавної ПЕНД плівки за схемою «знизу-вгору» компанії Kung
Hsing моделі KS-FE50 представлена на рис. 2. P>
p>
Рис.
2. Загальний вигляд екструзійної лінії KUNG HSING KS-FE50. P>
1
- Автоматичний завантажувач, 2 - бункер, 3 - екструдер, 4 - екструзіонная
головка, 5 - кільце охолодження, 6 - стабілізатор, 7 - корзина, 8 - додають
щоки, 9 - приймальний пристрій, 10 - напрямні ролики, 11 - пристрій
обробки плівки коронним розрядом, 12 - пристрій намотування, 13 - панель
управління, 14 - вежа. p>
Технологічна
лінія для отримання рукавної ПЕВТ плівки за схемою «знизу-вгору» Kung Hsing
моделі KS-FLL65 представлена на рис. 3. P>
p>
Рис.
3. Загальний вигляд екструзійної лінії KUNG HSING KS-FLL65. P>
1
- Автоматичний завантажувач, 2 - бункер, 3 - екструдер, 4 - екструзіонная
головка, 5 - кільце охолодження, 6 - корзина, 7 - додають щоки, 8 --
приймальний пристрій, 9 - напрямні ролики, 10 - пристрій намотування, 11 --
панель управління, 12 - вежа. p>
Короткий опис технологічного процесу виробництва рукавної плівки
за схемою «знизу-вгору» h2>
Сировина
у вигляді основного полімерного матеріалу, добавок та пігментів подається
автоматичним завантажувачем з транспортної тари (мішки, контейнери «біг-бег» і
ін) в бункер, розташований над екструдером. З бункера сировина надходить в матеріальний
циліндр одношнекового екструдера, де ущільнюється, плавиться, інтенсивно
перемішується. З екструдера через фільтр і перехідник матеріал потрапляє в
екструзійну головку, де відбувається формування однорідного потоку розплаву
полімеру заданої геометричної форми і виходить через кільцеву щілину у вигляді
кільцевої циліндричної заготовки. Потім заготовка роздувається до необхідних
розмірів постійним об'ємом повітря всередині балона. Для зміни розмірів
одержуваної плівки досить відкрити подачу повітря всередину балона через
повітряпровід в центрі Дорн, або зробити один/декілька наскрізних отворів у
балоні. За рахунок різниці тиску по обидві сторони плівки діаметр рукава
зменшиться. Охолодження рукава здійснюється з потоком повітря з нагнітається
повітродувки через зазор кільця охолодження. Далі плівковий рукав проходить
через стабілізаційну кошик, додають щоки. У складеному вигляді плівка
простягається через приймальний пристрій, напрямні ролики, пристрій
обробки плівки коронним розрядом і подається на пристрій намотування. p>
До
основним технологічним параметрам, що впливає на фізико-механічні властивості
плівки, відносяться кратність витяжки, ступінь орієнтації полімеру, інтенсивність
охолодження плівки, розташування лінії кристалізації, рівномірність товщини
одержуваної плівки. p>
Отримання
продукції високої якості неможливо без забезпечення стабільної та надійної
роботи устаткування в цілому і окремих пристроїв, механізмів і контролюючих
систем. Впровадження різних систем механізації та автоматизації дозволяє
знизити витрати виробництва, максимально знизити частку ручного
немеханізованого праці обслуговуючого персоналу, усунути негативний
вплив так званого людського фактора. p>
Але
навіть в умовах високоавтоматизованих виробництв отримання
високоякісних плівок багато в чому залежить від кваліфікації і досвіду оператора,
обслуговуючого екструзійну лінію. p>
Список літератури h2>
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://oriental-pro.ru/
p>