| 在當今競爭激烈的市場中,穩定的高品質產品和低廉的生產成本越來越成為市場競爭生存的法則,在包裝材料工業中尤其如此。除了需要考慮經濟效益外,市場還要求薄膜等包裝材料應該具有一些特殊的品質。這反過來又造成生產線越來越復雜,使其能夠有效利用原材料的特性,確保產品能夠滿足用戶要求。 薄膜的價格并非由生產設備的投資成本所決定,而主要由原材料的成本決定(假定擠出機生產線可以滿負荷生產),因此,生產的中斷會減少生產者的邊際利潤。 除了擠出機、模頭和風環外,過濾系統對產品特性的影響日益重要。過濾系統的選擇不僅由越來越多的工藝技術要求所決定,還造成生產工藝經濟效益的差異。 非連續型過濾器 當用戶使用絕對干凈的原材料進行生產時,為了防止物料中不可避免的存在的雜質對下游設備造成不良影響,例如防止熔體齒輪泵受損和模頭堵塞,造成長時間停工,通常在生產線上安裝相對較為粗略的過濾設備,這種過濾設備的過濾效果較差,精度一般大于300um。 非連續型過濾器 這種過濾設備很粗略,它可以不進行任何形式的換網一直到生產線因其他原因而停工或中斷。 目前,在實際生產應用中有幾種不連續的過濾系統,它們的原理基本相同:滑板或活塞上具有二個過濾工位,操作者手動或通過液壓傳動更換滑板或活塞的過濾工位。上述切換只能在擠出生產線停止或物料通過量下降時才能執行,否則將影響薄膜的質量或造成薄膜撕裂。 非連續型過濾器HSprimus 由于過濾器是非連續操作方式,因此適用于更換濾網的時間間隔較長的生產中,過濾網的更換通常在生產計劃停工或更改產品期間實施。 降低生產成本只能通過使用部分較為便宜的原材料替代全新料的方法來實現。 有一種所謂的連續式雙活塞過濾器似乎比上述的非連續式過濾器先進。使用這種雙活塞過濾器時,熔體流被分成兩股,分別進入兩個活塞進行過濾,當需要更換過濾網時,使熔體流強制只進入一個活塞中,更換完一個過濾網之后,按照同樣方法更換另一個。這樣,理論上,更換濾網時不必停止擠出機。但是,由于這種過濾器更換濾網時使熔體流合二為一,使得系統壓力急劇增加;如果操作時間較長,如15-30分鐘,壓力升高引起溫度升高,會造成熔體燒焦。此類物質進入熔體流中經常引起薄膜被撕裂,并使產品質量發生較大變化。由此可見,這種過濾方法并非真正的連續式,因為它使得產品質量不恒定。 全自動、工藝連續的過濾系統 RSFgenius 由德國格諾斯(Gneuss)塑料技術有限公司研制、開發的RSFgenius熔體過濾系統具有壓力恒定、工藝連續、全自動等特點,經過多年生產實際應用證明,該過濾系統能夠有效的保證薄膜質量穩定在極高水準,尤其對于高品質的薄膜更為如此。 RSF genius175的液壓動力裝置和控制系統 RSFgenius 過濾系統主要由3部分構成—一個輸入模塊,一個輸出模塊和一個在其中轉動的過濾盤。這三部分之間的密封是通過非常小的間隙和非常平整、堅硬的表面實現的。 這種結構確保所有與熔體接觸的部件都不會受到環境影響,如氧化。 幾個濾網環形分別固定在過濾盤上,并跟隨過濾盤的旋轉通過熔體流道。當熔體流過濾網時,雜質粒子被阻擋于此,使得過濾系統前后壓差略有增長,控制系統會對此壓差增長做出反應,使過濾盤轉動大約1°,因此,被污染的過濾網連續移出熔體流道,而且干凈濾網連續移入。基于這種工作方式,過濾系統運行中壓力保持恒定和工藝保持連續,而過濾器的壓差變化最大為2bar。 對已使用過的過濾網(臟濾網)的清洗發生在其即將進入熔體流道前,過濾網上的臟餅通過一個高壓逆清洗系統洗掉而重新干凈。為達到此目的,已過濾過的干凈熔體的一小部分在輸出模塊一端進入逆洗活塞內,由液壓活塞從濾網背面以30-80bar高壓射出,將臟物從濾網上沖洗掉,并從下部排出。逆清洗壓力已由格諾斯公司預設,用戶可以根據其實際情況調節。由于逆清洗的面積很小(約占整個過濾面積的1%),因此可以保證每次逆清洗的效果,能夠達到所需的高壓脈沖。通過液壓控制系統,逆洗活塞的行程(逆洗用料)和速度(逆洗強度)可自由調節,因此實際中可優化最少所需的逆洗用料量。在此工作模式下,濾網實際上可以被100%清洗干凈、重復使用,根據過濾細度的不同,過濾網可以重復使用最多可達200次。 RSFgenius過濾系統的主要組成部分 通過這種方式,無論過濾系統在實施過濾、清洗、切換以致更換過濾網時都可以確保薄膜的質量穩定在最佳水平。 應用實例 以下的數據從實際生產中采集,該生產主要是由聚丙烯生產拉伸薄膜(薄膜膠帶),薄膜的厚度為衣架形模頭處為335um,經拉伸后最終產品厚度為150um。 擠出線由一個90mm的單螺桿擠出機組成,RSF genius 75 (有效過濾面積為90cm2)安裝在擠出機出口處,衣架形模頭與其出口相連,模頭下游是轉輥和拉伸設備。 擠出機的物料通過量為330kg/h,過濾系統的過濾精度為40um。 薄膜由測厚儀連續監測。 測厚儀連續不斷地測量薄膜的絕對厚度,并以18秒作為一個計量單位,計算出18秒鐘內薄膜厚度的統計平均值,將其顯示在監測儀上,并儲存于計算機中。每個平均值已在圖表中表示,而厚度絕對值以紅線表示,18秒鐘內的絕對厚度與設定值335um的最大偏差和設定值335um的商就是最大相對偏差,以藍線表示。 傳感器以橫向運動,因此整個薄膜寬度被分成100個測量單元,以1800秒即30分鐘被記錄。 我們將從過濾網進入有效過濾區域到其被逆清洗這一段時間間隔定義為基本時間,并將其設定為180秒。為了監測過濾系統對薄膜厚度的影響,此基本時間可以改變;理論上,此基本時間應當每180秒或10個測量間隔改變一次。我們從上表中可知(在表中用a-i標記):薄膜厚度的最大絕對偏差為±5um,平均為±3um,即相對偏差為±1.5%(最大)或±0.9%(平均)。與擠出機的其他因素對薄膜厚度的影響相比(通常的相對偏差為±0.6%),過濾系統對薄膜厚度的影響很小;如果再考慮到上述結果中擠出機生產線與過濾系統之間沒有安裝熔體齒輪泵(熔體泵可確保過濾系統入口壓力恒定),那么上述結果可以說是非常理想的。 為了進一步調查過濾系統對薄膜的影響,我們用作了以下實驗:當生產正常進行時,更換過濾網,即此時對正常生產的干擾最大,過濾系統最有可能出現故障;更換濾網的時間間隔假定為3個月/此,每次需持續約10分鐘。在此階段薄膜厚度記錄如下: 根據上表可知,更換濾網階段(A),薄膜厚度最大增加5um,即表明相對偏差不到1.6%,在此階段產品質量依然恒定,保持較高水平。 因此,過濾系統可以保證產品質量達到要求。 結論:在當今激烈競爭的市場中,要想生存、發展,除需要生產高品質的薄膜產品外,還應保證工藝過程長期連續、穩定,生產無中斷、干擾等。為了達到上述目的,要求過濾系統必須能夠確保穩定、連續的生產條件。 RSF genius過濾系統完全能夠滿足上述各項要求,它是生產高品質薄膜、片材等產品最經濟、高效的過濾方式。 當然,RSF genius 過濾系統也可以應用于實例講述的薄膜膠帶領域及許多薄膜、片材領域;特別是對于超薄片材、擠出涂塑等領域,全自動、工藝連續的熔體過濾系統就更為重要。 近來,由于原材料價格不斷上漲,一些廠家開始使用部分PET瓶片料(回收料)生產片材產品,這使得熔體過濾尤其重要。使用RSF genius 過濾系統可以完全使用PET 瓶片生產片材,而產品質量與使用全新料生產的產品相比,沒有區別,因此,在這種情況下,可以在極短的時間內收回投資。 原載《國際塑料商情》
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