持續熔體過(guò)濾技術(shù)在吹膜生產(chǎn)中的應用

1.簡(jiǎn)介

吹膜通常用于包裝應用，如食品、托盤(pán)包裝和垃圾袋，也用于農業(yè)薄膜、衛生/醫療和農業(yè)。典型的高分子原料有LDPE、LLDPE、HDPE和柔性PVC。

在質(zhì)量和成本方面，這類(lèi)吹膜的市場(chǎng)競爭通常非常激烈。吹膜的成本主要由原料成本決定，設備的投資成本為次要因素。

基于此可以通過(guò)以下途徑來(lái)提高效率: ①減少停產(chǎn)頻率，進(jìn)而減少停產(chǎn)期間的材料損失; ②降低原材料成本。

2. 提高潛在的生產(chǎn)成本效益

• 更換產(chǎn)品；②清洗-例如去除模唇上的沉淀物；③更換濾網(wǎng)

④由于故障導致的計劃外停機。由于以上情況可能需要不時(shí)地停止吹膜線(xiàn)。

細致的生產(chǎn)計劃可以減少產(chǎn)品更換時(shí)的停工次數，然而減少清洗模具的頻率很難實(shí)現。另一方面，可以通過(guò)精心選擇過(guò)濾設備，大幅度減少因更換濾網(wǎng)而造成的生產(chǎn)損失。過(guò)程恒定換網(wǎng)過(guò)濾器可以在不需要生產(chǎn)中斷的情況下更換濾網(wǎng)。理想情況下，在換網(wǎng)對生產(chǎn)沒(méi)有任何干擾。

過(guò)濾的細度決定了進(jìn)入終產(chǎn)品的污染顆粒的大小。如果過(guò)濾的細度相對于薄膜的厚度來(lái)說(shuō)是比較粗的，就會(huì )遇到模具堵塞和污染物在薄膜上造成小孔時(shí)氣泡破裂的問(wèn)題。這些都是嚴重的生產(chǎn)力問(wèn)題。經(jīng)驗表明，更細的過(guò)濾能夠減少模具唇上沉積物的堆積，進(jìn)而可以延長(cháng)清洗間隔時(shí)間。

因此，如果熔體過(guò)濾系統能夠實(shí)現更細的過(guò)濾，則可以大大提高生產(chǎn)效率。然而，對于不連續熔體過(guò)濾系統，更細的過(guò)濾必然意味著(zhù)更多的濾網(wǎng)更換頻率，而更換濾網(wǎng)必然意味著(zhù)干擾生產(chǎn)，在壞的情況下會(huì )導致生產(chǎn)停工，因此更細的過(guò)濾的優(yōu)點(diǎn)被更頻繁更換濾網(wǎng)的缺點(diǎn)抵消了。

在這樣一個(gè)原材料成本占產(chǎn)品終成本很大一部分的競爭市場(chǎng)中，原材料的選擇非常重要。任何可以節省的原材料成本都對利潤有很大的影響。

吹膜生產(chǎn)企業(yè)節省原材料成本的方法有兩種:①使用劣質(zhì)原材料和/或；②使用回收材料，增加回收材料的比例。

顯然，熔體過(guò)濾系統是利用這些潛在因素節約成本的關(guān)鍵。使用質(zhì)量較低的原料意味著(zhù)生產(chǎn)會(huì )因為更換濾網(wǎng)而中斷，也就是說(shuō)，因為使用質(zhì)量較低的原料而節約的成本被生產(chǎn)中斷造成的損失抵消了。同時(shí)，較低質(zhì)量的原料意味著(zhù)較便宜的原料和分散較差的添加劑等，這會(huì )導致濾芯壽命的縮短。

使用回收料通常能提供更大的節省，但通常也會(huì )帶來(lái)一些代價(jià)，即加工過(guò)程會(huì )由于更換濾網(wǎng)或者過(guò)濾器而更頻繁的中斷。在配備了傳統的、不連續熔體過(guò)濾的生產(chǎn)線(xiàn)上，這通常意味著(zhù)只能少量使用回收材料。

連續過(guò)濾還有許多更微妙的(但仍然是顯著(zhù)的)優(yōu)點(diǎn):對于靜態(tài)過(guò)濾元件，熔體壓力通常允許上升，直到它達到一個(gè)臨界點(diǎn)，然后更換過(guò)濾器，生產(chǎn)受到干擾。

由于生產(chǎn)干擾是一個(gè)生產(chǎn)力問(wèn)題，人們傾向于讓熔體壓力上升得過(guò)高(特別是在接近生產(chǎn)運行結束時(shí)達到大壓力時(shí))。在中斷生產(chǎn)和改變過(guò)濾部件之間做選擇，要么主動(dòng)中斷生產(chǎn)，要么生產(chǎn)被高壓的熔體中斷，機器操作員通常會(huì )選擇后者, 熔體壓力過(guò)高，因此熔體溫度過(guò)高。

過(guò)高的熔體溫度會(huì )導致薄膜質(zhì)量問(wèn)題(不僅是顏色，而且薄膜的物理性能)，還會(huì )導致厚度控制和模唇上的沉積物增加 (更不用說(shuō)擠出機不必要的磨損了)。但是由于連續換網(wǎng)過(guò)濾系統不會(huì )干擾生產(chǎn)，吹制膜制造商可以更頻繁地更換濾芯，保持在更低的平均熔體壓力和更一致的熔體溫度下進(jìn)行生產(chǎn)運行。

德國Gneuss格諾斯提供一系列吹膜熔體過(guò)濾系統，使吹膜制造商在保持持續高質(zhì)量生產(chǎn)的同時(shí)提高效率和質(zhì)量。

3. 德國Gneuss格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器KSF系列

德國Gneuss格諾斯KSF系列換網(wǎng)過(guò)濾器系列是全自動(dòng)的連續換網(wǎng)過(guò)濾器，設計緊湊，工藝堅固，操作簡(jiǎn)單，適用于高熔體壓力，因此是吹膜的理想系統。

• 緊湊

旋轉過(guò)濾系統設計簡(jiǎn)單、小巧、緊湊。能夠用在有限的空間內安裝使用，具有*的經(jīng)濟效益。

• 堅固

金屬密封系統，高度耐磨。即使在低粘度熔點(diǎn)高達500bar的情況下也不會(huì )泄漏。

• 流暢

熔體通道和換網(wǎng)器內部部件能夠根據具體流變性能要求單獨調整。濾網(wǎng)也非常適合熱敏性聚合物，如PVC。

• 便利

更換濾網(wǎng)可以自動(dòng)啟動(dòng)，而不需要停止生產(chǎn)。

• KSFX2 帶雙有效區域的KSFX2換濾網(wǎng)

KSFx2過(guò)濾系統的特點(diǎn)是產(chǎn)品設計進(jìn)行了流變性?xún)?yōu)化，熔體流動(dòng)通道沒(méi)有死點(diǎn)。通道被分別匹配到各自的過(guò)濾任務(wù)。當過(guò)濾器上游的壓力由于濾網(wǎng)的污染而增加，且達到所選的壓力值時(shí)，將自動(dòng)進(jìn)行換網(wǎng)。

在篩面變化期間，聚合物在3個(gè)篩腔內流動(dòng)，從而避免了壓力尖峰，以及避免過(guò)程的干擾。在更換篩網(wǎng)時(shí)，可以拆卸破碎機板，用干凈板代替。確保始終有100%清潔的型腔和碎料板進(jìn)入熔體流，這一點(diǎn)對于熱敏性材料尤其重要。

4.應用案例

在南美一條用于生產(chǎn)LDPE袋和垃圾袋的三層吹膜生產(chǎn)線(xiàn)上，一位客戶(hù)用一臺主擠出機和兩臺共擠出機的一臺德國Gneuss格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器KSF 110和兩臺德國Gneuss格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器KSF 75替換了擠出生產(chǎn)線(xiàn)原有的定蠟燭過(guò)濾元件。以前，擠出生產(chǎn)線(xiàn)每天至少需要停機一次更換濾網(wǎng)，這意味著(zhù)停產(chǎn)40分鐘。

兩臺德國Gneuss格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器KSF系列可使客戶(hù)在換網(wǎng)時(shí)不停地運轉，保證每天可多生產(chǎn)400公斤薄膜，避免每次換網(wǎng)浪費200公斤材料。得益于格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器，在保持產(chǎn)品質(zhì)量不變的情況下，將回收材料的比例從20%提高到45%，從而節省了生產(chǎn)成本。

通過(guò)減少因濾芯更換而造成的生產(chǎn)損失和材料浪費，增加更低質(zhì)量和更便宜的原料的比例，客戶(hù)將生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)率提高了25%。

5.結論

在吹膜生產(chǎn)線(xiàn)上，如果換網(wǎng)間隔比生產(chǎn)周期短，那么一個(gè)連續型換網(wǎng)過(guò)濾器有更好的性能價(jià)格比。

如果更換濾網(wǎng)不是直接的生產(chǎn)瓶頸，通過(guò)使用更便宜的原材料(例如回收材料)和/或更精細的熔融過(guò)濾來(lái)獲得更好的薄膜質(zhì)量，也是達到節省成本的手段之一。傳統的換網(wǎng)過(guò)濾器會(huì )因縮短換網(wǎng)時(shí)間間隔而導致生產(chǎn)中斷，將節省的原料成本抵消。

恒定的熔體過(guò)濾系統使吹膜制造商能夠連續生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，同時(shí)使用比例更高的低價(jià)原材料。

德國Gneuss格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器KSF系列是根據吹膜制造商的要求專(zhuān)門(mén)設計的:堅固的設計適用于高熔體壓力，緊湊的空間要求和易于操作。

德國Gneuss格諾斯換網(wǎng)過(guò)濾器KSF系列的優(yōu)勢包括過(guò)程恒定和操作簡(jiǎn)單。它使吹膜制造商實(shí)現不作出任何妥協(xié)的生產(chǎn)力改進(jìn)(經(jīng)常結合質(zhì)量改進(jìn))。

在其他特殊的應用中，德國Gneuss格諾斯提供相應型號的換網(wǎng)過(guò)濾器。例如，對于極敏感的聚合物，薄的單層膜或材料高度污染的應用。SF系列換網(wǎng)過(guò)濾器適合在PVC吹膜生產(chǎn)中應用；SFX系列換網(wǎng)過(guò)濾器能夠有效的延長(cháng)過(guò)濾組件的使用壽命；RSF系列換網(wǎng)過(guò)濾器集成自動(dòng)清潔系統，使得過(guò)濾組件能夠重復使用。