Главная | Написать письмо | Карта сайта
тел. (495) 725-3399
 
Производство
многослойных
полимерных
пленок
Главная / Технологии / Экструзия

Экструзия

Распечатать страницу
Экструдер (от лат. extrudo - выталкиваю), машина для размягчения (пластикации) материалов и придания им формы путём продавливания через профилирующий инструмент (т. н. экструзионную головку), сечение которого соответствует конфигурации изделия. Процесс переработки материалов в экструдере. называется экструзией. Экструдер состоит из нескольких основных узлов: корпуса, оснащенного нагревательными элементами; шнека, размещенного в корпусе; узла загрузки перерабатываемого материала; силового привода; системы задания и поддержания температурного режима, других контрольно-измерительных и регулирующих устройств. По типу основного рабочего органа (органов) экструдеры подразделяют на одно- или многошнековые (червячные), дисковые, поршневые (плунжерные) и др.

Первые экструдеры были созданы в 19 в. в Великобритании, Германии и США для нанесения гуттаперчевой изоляции на электрические провода. В начале 20 в. было освоено серийное производство экструдеров. Примерно с 1930 экструдеры стали применять для переработки пластмасс; в 1935-37 паровой обогрев корпуса заменили электрическим; в 1937-39 появились экструдеры. с увеличенной длиной шнека (прототип современного экструдера), был сконструирован первый двухшнековый экструдер. В начале 1960-х гг. были созданы первые дисковые экструдеры.

Наибольшее распространение в промышленности получили шнековые (червячные) экструдеры. Захватывая исходный материал (гранулы, порошок, ленту и др.) из загрузочного устройства, шнек перемещает его вдоль корпуса. При этом материал сжимается [давление в экструдере достигает 15-50 Мн/м2 (150-500 кгс/см2], разогревается, пластицируется и гомогенизируется. По частоте вращения шнека экструдеры подразделяются на нормальные (окружная скорость до 0,5 м/мин) и быстроходные (до 7 м/мин); по конструктивному исполнению - на стационарные и с вращающимся корпусом, с горизонтальным или вертикальным расположением шнека. Для эффективной гомогенизации материала на шнеках устанавливают дополнит, устройства (зубья, шлицы, диски, кулачки и т. д.). Экструзионная головка состоит из обогреваемого корпуса, который крепится к экструдеру, и формующего инструмента с отверстием.

Ниже приведено схематическое изображение работы однослойного экструдера :

1. электродвигатель
2. силовой редуктор
3. шнековая пара
4. формующая головка
5. бункер для сырья
6. щит управления
7. площадка обслуживания валов
8. направляющая рамка
9. рама установки
10. электродвигатель
11. редуктор
12. вытяжные валы
13. направляющие вальцы
14. направляющие вальцы
15. счетчик метров пленки
16. рулон с пленкой
17. стол для намотки рулонов
18. компрессор с ресивером
19. сушилка для сырья

На сегодняшний день большое распространение получило изготовление полиэтиленовых пленок методом соэкструзии.

Соэкструзия относится к системам облагораживания упаковочных материалов, которая имеет особое значение в современной упаковочной технологии. Одним из основных преимуществ производства многослойных пленок методом соэкструзии является экономия, обусловленная тем, что готовый материал получается непосредственно из гранулятов пластических масс в ходе единого технологического процесса. Кроме того, соэкструзионная технология предусматривает безотходное производство. В равной степени береговые обрезки и другие отходы производства могут быть использованы для создания срединного слоя, в том числе в случае, когда производимая пленка предназначена для непосредственного контакта с пищевыми продуктами.

В производстве соэкструзионных пленок находят применение те же типы экструдеров, что и в производстве однородных пленок (конечно же, с полностью иным решением головок экструдеров). В процессе соэкструзии используются как минимум два, но чаще большее число экструдеров, снабженных совместной головкой. Струи различных пластмасс соединяются в фильерах, образующих конечную часть головки, реже - непосредственно после выхода из головки. Подобно как в случае однослойных пленок соэкструзионные пленки производятся как по технологии экструзии с раздуванием, так и путем экструзии плоских пленок.

Соэкструзия считается системой облагораживания упаковочных материалов, имеющей огромное значение в современной упаковочной технологии. Как уже отмечалось ранее, одним из существенных преимуществ производства многослойных пленок методом соэкструзии является экономичность процесса. С точки зрения предотвращения возникновения отходов, существенным преимуществом является возможность достижения высокой барьерности при значительно меньшей толщине по сравнению с многослойными пленками, получаемыми путем ламинирования. Гибкие соэкструзионные пленки чаще всего производятся в виде трех-, пяти-, а также семислойных структур. Методом соэкструзии производятся также растягивающиеся пленки, в которых срединный слой из LLDPE, а в настоящее время также из металлоценовых полиэтиленов обеспечивает высокую прочность при сильном растяжении, а поверхностный слой - достаточное сцепление, ради защиты грузовой единицы или же для формирования обертки на продукте. Хотя вначале растягивающиеся пленки рассматривались как экономное дополнение сферы применения термоусадочных пленок, однако в настоящее время их применение стало более выгодным по сравнению с использованием термоусадочных пленок, а также привело к очень высокой динамике дальнейшего роста их потребления.