Что нового в оборудовании для экструзии пленок?

16.03.2016 . Сегодня до 80% пленок производится из полимеров так называемой полиолефиновой группы: полиэтилена, полипропилена, лавсана, поливинилхлорида, полистирола и прочих видов пленок.

В настоящее время существует два основных способа производства пленки методом экструзии: плоскощелевая (поливная) и раздувная экструзия (получение рукава). По экспертным оценкам, сейчас в России наиболее распространены рукавные установки, но доля плоскощелевых линий будет расти. При выборе экструзионного оборудования обоих типов среди требований многих заказчиков наиболее часто встречаются следующие: ускорение процессов работы, возможность адаптации оборудования к частой смене сырья и рецептур, стандартизация и простота в замене запасных частей.

Вот основные тенденции в спросе на пленочное экструзионное оборудование и новые решения известных мировых производителей.

1. Увеличение количества слоев пленок.

Если пять лет назад трехслойные экструдеры были самыми популярными, то сейчас спрос движется в сторону 5-, 7- и 9-слойных экструдеров, технологий производства специальных высокобарьерных пленок, увеличивающих срок хранения продукта.

Macro Engineering & Technology Inc. (Канада) смонтировала систему для изготовления 9-слойных пленок. Линия включает в себя 9 экструдеров и запатентованную матрицу Macro. На этой линии изготавливаются пленки из различных полимерных материалов, она работает с разными материалами, включая EVOH, сополимер PET. Это оборудование может выпускать материалы до 18 слоев, система намотки рассчитана на толщину пленки от 20 до 300 мкм.

Функция ReadyRun («готов к работе») позволяет оператору восстановить часто используемые настройки нажатием одной кнопки. Функция Green Energy («зеленая энергия») оптимизирует энергозатраты в процессе нагрева или охлаждения.

2. Расширение возможности изготовления очень тонких (менее 20 мкм) и очень толстых (свыше 200 мкм) пленок, возможность производить рулоны большого размера (диаметром более 1200 мм).

Компания Nordson EDI (США) представила новую для российского рынка технологию - плоскощелевую головку с девятью распределительными коллекторами, которая позволяет выпускать девятислойную пленку из различных полимеров. Многоколлекторный метод в экструзии обеспечивает лучшую однородность слоев пленки и дает возможность более точно задать параметры толщины. Она позволяет сократить допуск на толщину отдельного слоя пленки с 15% до 5%. Благодаря использованию данной технологии, можно изготавливать более тонкие слои специализированных материалов, например высокобарьерных упаковочных пленок.

Herbold Meckesheim (Германия) вывела на рынок несколько модернизированных промывочных линий. Суть технологии в замене флотационных резервуаров гидроциклонной установкой. Из разделительной ступени выходит более чистый материал (с меньшим количеством грязи и посторонних примесей), благодаря чему получаются более тонкие и легкие в переработке пленки.

3. Использование сплавов с другими материалами, изготовление пленок со сложной структурой.

Универсальная высокопроизводительная установка VAREX II от Windmöller & Hölscher (Германия) для выдувных пленок со сложной структурой базируется на модульной концепции, которая предоставляет почти безграничные возможности конфигурации. Она имеет широкий спектр применения – от PE-HD-однослойной пленки до 11-слойной барьерной пленки со слоем EVOH. Высокую производительность установки обеспечивают экструдеры, которые, благодаря своим универсальным шнекам под все виды сырья, гарантируют идеальное качество расплава при низких температурах плавки.

4. Развитие направления композитных материалов.

В результате исследовательской кооперации группа battenfeld-cincinnati и Wood K plus разработали и продолжают модернизировать конический двухшнековый экструдер fiberEX 38 для переработки смесей из древесины и полимерных материалов. Он оснащен новой оптимизированной геометрией шнека и новым узлом дегазации, предотвращающим выход частиц пыли их технологической зоны.

Colines (Италия) вывела новую линию выдува тисненой пленки. Высокая производительность этого оборудования достигается за счет точного расчета секций экструзии, тиснения и охлаждения. Намоточная машина оснащена функцией реверса – позволяет наматывать пленку в обоих направлениях.

5. Автоматизация, развитие программного обеспечения.

Линии итальянского производителя CMG-М.А.М. (Италия) оснащены программным обеспечением собственной разработки, которое позволяет клиентам оперативно связываться с центром сервисной поддержки, получать онлайн-консультации технических специалистов.

Объединение функций нескольких, распределенных по всей установке, терминалов управления в одном центральном терминале.

Например, Windmoeller & Hoelscher модернизировала концепцию автоматизации установки другого производителя благодаря системе PROCONTROL TS: объединили функции нескольких, распределенных по всей установке терминалов управления в одном центральном, что упростило обслуживание установки.

6. Совершенствование процесса рециклинга.

Возврат ценного сырья в производственный процесс без стадии промежуточного хранения осуществляется двумя основными путями: регрануляцией и регенерацией. Система регенерации asr, в отличие от первого энергозатратного способа, который, к тому же, меняет характеристику расплава, основана на работе струйного компрессора, создающего вакуум. Посредством него материал всасывается, затем измельчается и подается обратно в производственный процесс. Машины обратной подачи загружают в экструдер равномерно уплотненный материал.

Дробленые отходы жестких полимерных изделий доступны в большом количестве и удобны для сортировки. Для достижения требуемых характеристик регранулята, его чистосортности необходим особый процесс рециклинга. EREMA (Австрия) разработала систему рециклинга INTAREMA Regrind Pro с высокоэффективной системой фильтрации.

В стандартизированных системах подготовки холодный дробленый полимер попадает в одношнековый или двухшнековый экструдер с помощью системы бункеров, для его плавления требуется длинная технологическая цепочка. Особенность технологии Regrind Pro заключается в том, что материал длительное время выдерживается в модуле предварительной подготовки, благодаря чему осушается и однородно прогревается, в такое дробленое сырье можно вводить порошковые добавки. Подготовленный материал проходит процедуру щадящего плавления в экструдере в коротком универсальном шнеке. Расплавленный полимер проходит обработку лазерным фильтром. В итоге можно получить регранулят из материалов с различной температурой плавления и энергоемкостью с заданными свойствами.

6. Повышение качества пленки, однородности ее состава, минимизации разнотолщинности.

Инженерное бюро доктора Хайнца Гросса (Германия) совместно с партнерами тестирует новую смесительную головку, способствующую интенсивному перемешиванию полимерных расплавов в конце системы распределительных каналов. На новый смеситель, встроенный в раздувную головку после каналов распределения расплава, уже подана заявка на получение патента. Разработка позволяет улучшать однородность расплавов перед выходом из головки.

7. Доработка конфигураций экструдера непосредственно под заказчика.

Например, компания Windmoeller & Hoelscher встраивает дополнительные узлы для поддержки пленки.

8. Возможность быстрой замены сырья, адаптации под рецептуры.

Для этого Brückner (Германия) модернизировал свои экструзионные линии, которые располагают специальной системой подготовки и подачи сырья, а также системой управления рецептурой для быстрой смены продуктов.

9. Исключение некоторых стадий экструзии.

Brückner использует технологию прямого отлива пленки: расплавленный полимер поступает прямо из установки поликонденсации, минуя главную экструзию.

10. Повышенные требования к контролю и сортировке пластиковых гранул.

SIKORA (Германия) презентовала систему PURITY SKANER, предназначенную для проверки и сортировки пластиковых гранул, которая направлена на улучшение качества продукции, повышение скорости производственного процесса и оптимизацию затрат. В ней скомпонованы технологии на основе рентгеновского излучения и оптической системы, которые позволяют контролировать загрязнения внутри гранул и на их поверхности, а загрязненные гранулы автоматически отсортировываются. Устройство PURITY CONCEPT V пригодно для применения не только в процессе перманентного контроля, но и во время прерываемого контроля тестовых продуктов.

11. Увеличение срока эксплуатации оборудования.

Специалистам компании Nordson Corporation (США) удалось значительно снизить скорость абразивного изнашивания шнеков, цилиндров и увеличить коррозионную стойкость экструзионного оборудования по сравнению со сплавами на основе железа и хрома, никеля и кобальта. Они добились высоких показателей за счет использования сплава с высоким содержанием никеля и карбида вольфрама. Покрытие шнека осуществляется по специальной технологии.

Источник:  http://authors.unipack.ru/25