過(guò)濾過(guò)程確保單軸和雙軸取向薄膜制造中的 質(zhì)量和性能價(jià)格比

 1. 單軸和雙軸取向薄膜的制造工藝

單軸和雙軸取向薄膜的制造是將擠出機中的熔融塑料粒子，然后通過(guò)槽?；颦h(huán)形模排出塑料材料來(lái)實(shí)現的。拉伸過(guò)程在薄膜拉伸裝置中進(jìn)行，制造出來(lái)的薄膜被纏繞起來(lái)。

塑料粒子進(jìn)入擠出機，擠出機通過(guò)相應的配料和混合系統來(lái)熔化和均化物料。聚合物在塑料條件下過(guò)濾并形成膜。為了保證拉伸，在輥上將膜冷卻到熔點(diǎn)以下。為了進(jìn)行真正的拉伸過(guò)程，通過(guò)進(jìn)一步的軋輥或散熱器和熱風(fēng)鼓風(fēng)機將溫度再次提高到剛好低于結晶熔點(diǎn)，從而可靠地進(jìn)行拉伸。在接下來(lái)的設置過(guò)程中，薄膜可以在溫度下放松，溫度在冷卻前再次升高，以使其在室溫下不受應力的影響。

拉伸薄膜時(shí)的熱力學(xué)處理導致塑料材料的分子重新定向，從而提高強度、提高彈性模量、降低應變值和更好的阻隔性能。

一般來(lái)說(shuō)，單向拉伸和雙向拉伸是不同的;后者可以同時(shí)實(shí)現，也可以連續實(shí)現。

此外，雙軸拉伸還會(huì )使終產(chǎn)品具有高度的均勻性，以及優(yōu)異的透明度。用這種方法可以生產(chǎn)包裝膜、繪圖膜、照片膜以及音頻和視頻磁帶的基本膜。終產(chǎn)品的厚度通常在1到400微米之間。

根據工藝和所用材料的不同，拉伸條件可達50÷1。在這種拉伸下，拉伸過(guò)程中每一個(gè)微小粒子都必須被認為是一個(gè)預設的斷裂點(diǎn)。*拉伸的薄膜部分厚度僅為幾微米。自然地在制造這類(lèi)薄膜產(chǎn)品的制造工藝中，過(guò)濾是決定性的因素之一。經(jīng)驗表明，在離開(kāi)模具時(shí)熔體中不能有厚度為薄膜厚度2 - 3倍的顆粒，這一點(diǎn)很重要。

專(zhuān)門(mén)針對這些應用要求，德國格諾斯Gneuss開(kāi)發(fā)了具有專(zhuān)/利技術(shù)的旋轉過(guò)濾系統RSFgenius和SFXmagnus。

2.RSFgenius系列熔體過(guò)濾器

2.1 RSF系列設計概念

RSF系列開(kāi)發(fā)至今已經(jīng)20余年，已經(jīng)積累大量的各種熔體過(guò)濾系統的經(jīng)驗。RSF系列在實(shí)現的產(chǎn)品質(zhì)量、成本效益和易于操作和維護等方面均有建樹(shù)，成為新一代標準。專(zhuān)/利的壓自吹系統(過(guò)濾元件的重復使用次數可達400次)，能夠大幅提高生產(chǎn)效率，同時(shí)更大程度地降低熔體損失。

2.2全自動(dòng)、工藝恒壓、自清洗旋轉式過(guò)濾系統

在產(chǎn)品質(zhì)量、成本效益、易于操作和維護方面，RSFgenius代表了當今市場(chǎng)上所有過(guò)濾系統的更高標準。它配備了一個(gè)集成的、高效的連續高壓反沖洗系統，允許多達400次使用過(guò)濾元件。

RSF系列產(chǎn)品包括三個(gè)主要部分-進(jìn)口塊，出口塊和一個(gè)過(guò)濾器盤(pán)之間旋轉。密封依靠是金屬與金屬的密封，縫隙非常狹窄，表面非常堅硬和平坦。保證與熔體接觸的所有部件不與環(huán)境接觸(例如氧氣)。

濾網(wǎng)位于過(guò)濾盤(pán)上的環(huán)形部分，通過(guò)熔體通道移動(dòng)。當熔體流過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，污染物顆粒被攔截，壓差略有增加?？刂葡到y對壓力的增加作出反應，使過(guò)濾盤(pán)的指數上升1-2角度。因此，被污染的濾網(wǎng)連續地離開(kāi)熔體通道，而同時(shí)清潔的濾網(wǎng)被送入熔體通道，有效的過(guò)濾區域不變。由于這種操作方式，過(guò)濾系統運行過(guò)程持續不中斷，壓力保持不變。標準情況下，過(guò)濾器壓差的變化大2bar，同時(shí)可為嚴苛的應用提供定制。

在被污染的濾網(wǎng)重新進(jìn)入熔體通道之前，將被清洗，通過(guò)高壓清洗系統污染物。，已過(guò)濾的熔體從出口塊取出，虹吸到液壓驅動(dòng)的活塞中，然后以高壓和高速從后面射出，通過(guò)過(guò)濾盤(pán)和篩網(wǎng)進(jìn)入進(jìn)口塊。每次清洗只有一小段(大約1%的濾網(wǎng)面積)。反沖洗活塞的行程(=使用的熔體量)和速度(=清洗強度)可以自由調節，進(jìn)而實(shí)現優(yōu)化。因此，一方面清洗是非常有效的，但另一方面，使用的熔體量是小的(反沖洗損失小)。由于采用這種操作方式，篩網(wǎng)幾乎可以100%清洗，根據過(guò)濾細度可重復使用多達400次。這使得一個(gè)全自動(dòng)過(guò)濾(不需要任何操作員的注意)可能在一些應用幾個(gè)月。

在這之后，因為機械原因必須更換濾網(wǎng)。得益于過(guò)濾系統的專(zhuān)/利操作方式，進(jìn)行換網(wǎng)的同時(shí)，不會(huì )對生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生任何負面影響。根據線(xiàn)的大小，進(jìn)行一次完整的濾網(wǎng)更換大約需要15分鐘，可由車(chē)間操作人員進(jìn)行，不影響生產(chǎn)過(guò)程。

3.SFXmagnus系列熔體過(guò)濾器

SFX系列過(guò)濾系統的重要特點(diǎn)是濾網(wǎng)有效面積，以及設計緊湊，操作容易，換網(wǎng)過(guò)程對產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有任何影響。熔體和污染物的停留時(shí)間都很短(<1分鐘)。

SFX系列的設計基于格諾斯專(zhuān)/利的旋轉技術(shù)，其特點(diǎn)是一個(gè)過(guò)濾盤(pán)在兩個(gè)過(guò)濾塊之間旋轉。過(guò)濾盤(pán)*被過(guò)濾塊封裝，更大程度地降低外部對過(guò)濾系統中熔體的影響。濾網(wǎng)位于濾盤(pán)上的環(huán)形圖案中。

SFX系列基于非常硬和平的金屬密封，沒(méi)有任何密封元件，這使得該系統運行時(shí)幾乎沒(méi)有磨損。當過(guò)濾器上游有一定的壓力時(shí)，過(guò)濾器被索引(大約8度角)通過(guò)液壓或氣動(dòng)驅動(dòng)。

索引步驟將小部分面積的濾網(wǎng)引入熔體通道，同時(shí)去除小面積的臟濾網(wǎng)。有效的過(guò)濾區域始終保持不變。

由于旋轉過(guò)濾是小面積轉動(dòng)，保證了清洗被污染的濾網(wǎng)不影響生產(chǎn)加工過(guò)程。在系統左側區域，能夠手動(dòng)更換臟濾網(wǎng)。更換過(guò)程也不影響生產(chǎn)加工過(guò)程。

4.應用

4.1 BOPP薄膜

一家日本生產(chǎn)BOPP薄膜的大型制造商在生產(chǎn)合成紙時(shí)，用RSFgenius旋轉過(guò)濾代替了大面積過(guò)濾器。他們的生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)能力約為1 t / h。在使用RSFgenius之前，這一行必須每月停止一次，每次8小時(shí)，用以更改過(guò)濾器元素，停機時(shí)間累計花費了大約一年。此外，在中心開(kāi)機約2小時(shí)后，產(chǎn)品質(zhì)量才能達到要求。由于過(guò)濾系統引起的壓力損失越來(lái)越大,在生產(chǎn)過(guò)程中熔體的性能發(fā)生了很大的變化,薄膜厚度也發(fā)生了變化。因此他們不得不降低開(kāi)機時(shí)的單位速度，這相當于減少了大約生產(chǎn)數量5%。

清洗濾芯是一個(gè)復雜過(guò)程，在此過(guò)程中需要使用有毒溶劑去除污染。之后，還需要*檢查過(guò)濾細度是否受到人工清洗過(guò)程的負面影響。

由于使用了格諾斯Gneuss公司研發(fā)的RSFgenius 200型壓力恒定過(guò)濾系統，大幅減少降低和停機次數，過(guò)濾成本降低了10%，使RSFgenius過(guò)濾系統在運行一年后已經(jīng)實(shí)現了成本回收。

此外，更換濾網(wǎng)時(shí)操作人員的安全也得到了保障，因為旋轉過(guò)濾系統不需要去除熱過(guò)濾元件，也不必處理大量的熱熔液。

4.2單向拉伸PP薄膜

德國一家膠帶制造商在生產(chǎn)單向拉伸PP薄膜的所有擠出生產(chǎn)線(xiàn)上都采用了全自動(dòng)RSFgenius過(guò)濾系統。離開(kāi)槽模時(shí)，薄膜厚度為335微米，然后拉伸到150微米的末端厚度。

在擠出線(xiàn)的開(kāi)始，有一個(gè)90mm的單螺桿擠出機，它是直接適應RSFgenius 75過(guò)濾系統(活動(dòng)屏幕面積90cm濾芯)與以下槽模。在平膜模的下游安裝有一個(gè)拉伸輥。該生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)能力為330公斤/小時(shí)。過(guò)濾系統中篩網(wǎng)的過(guò)濾細度為40μm。

由于采用了壓力恒定過(guò)濾系統，厚度變化從±3%減少到±1.2%。由于這家制造商必須保證他的客戶(hù)薄膜的小厚度，他可以生產(chǎn)出了平均厚度339μm，以取代345μm，從而減少了2%的材料用量，對產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有任何負面影響。這意味著(zhù)生產(chǎn)同樣數量的終產(chǎn)品，原料節省2%。僅計算一條產(chǎn)線(xiàn)，每年可以節省50噸以上的材料。

4.3 OPS薄膜

美國一家OPS薄膜制造商過(guò)去曾使用過(guò)雙板篩管。在吞吐量為2400公斤/小時(shí)的情況下，平均每3小時(shí)就要更換一個(gè)150毫米的濾網(wǎng)。更換濾網(wǎng)時(shí)，生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)能力必須降低。在一切順利的情況下，每次停機15分鐘，大約損失230公斤的材料。。在40%的換網(wǎng)過(guò)程中會(huì )出現故障，導致停機時(shí)間遠遠超過(guò)15分鐘。

全自動(dòng)RSFgenius 150過(guò)濾系統取代雙板換網(wǎng)機后，每4周進(jìn)行一次換網(wǎng)。保證了滿(mǎn)產(chǎn)率和恒定的生產(chǎn)條件。此外，現在有可能重復使用所有的邊邊修剪，并且不會(huì )對工藝的穩定性或終產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生任何影響。有了RSFgenius，就可以減少操作人員在更換濾網(wǎng)時(shí)的注意力，并在很大程度上提高生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)率和產(chǎn)量。

5.結論

由于使用旋轉過(guò)濾系統，終產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的成本效率都可以提高。

由于壓力恒定系統的存在，所生產(chǎn)薄膜的均勻性(厚度、分子量)保持在更高的水平。此外，可以選擇更細的過(guò)濾細度，因為更換濾網(wǎng)不會(huì )造成任何干擾。

歸功于系統的連續運行模式，一條產(chǎn)線(xiàn)的平均吞吐率增加大約10%。

基于此，在大多數情況下能夠在一年之內收回投資，包括新產(chǎn)線(xiàn)的投資，以及更換現有產(chǎn)線(xiàn)過(guò)濾器的投資。

與SFXmagnus相比，RSFgenius集成了反沖洗系統，尤其適用于高污染率和/或高自動(dòng)化水平的應用，能夠獲得非?？斓耐顿Y回報。