2.2.1.5. Транспортування сировини зі складу до екструзіційних машин

Засіб транспортування сировини у відділення екструзії залежить від організації виробництва, режиму роботи і потужності екструзеційних машин, номенклатури виробів і застосовуваної сировини.

Для цієї цілі рекомендується використовувати вакум-гребкові сушарки з реверсивним ротором.

Централізований пневмотранспорт може використовуватися як напірний, так і вакуумний. Подача вихідної сировини може транспортуватися як по декількох трубопроводах, так і по однім трубопроводі з обов'язковим ударним продуванням після закінчення транспортування якогось виду сировини. По однім трубопроводі не можна транспортувати пофарбоване (особливо в чорний колір) сировина.

2.2.1.6. Виготовлення плівки

Плівка виготовляється на екструзійному агрегаті згідно з технологічними картами.

Екструзійний агрегат має такі вузли:

1) бункер для завантаження гранул поліетилену;

2) екструдер;

3)охолоджуючий пристрій;

4) нагрівальні елементи;

5) формуючий інструмент;

6) тяговий пристрій;

7) контрольно-вимірювальна регулююча апаратура;

8) активатор;

9) пульт обслуговування.

Перед початком технологічного процесу екструдер нагрівається. Температура по зонах обігріву машин встановлюється в залежності від показника текучості розплаву сировини, що використовується. В період розігріву екструдера завантажуючи зони охолоджуються водою. Після розігріву до заданої температури екструзійна машина, при відсутності в ній поліетилену, витримується при цьому тепловому режимі на протязі 30-50 хв. У випадках, коли екструдер заповнений від 1 до 4 годин. За 30-40 хв. до початку екструзії вмикається масляний насос. Розігріта машина запускається зі швидкістю 10-15 об\хв.. Із бункера сировина під дією власної ваги потрапляє в циліндр екструдера. В екструдері матеріал проходить три стани: спочатку – твердий матеріал, потім суміш розплаву та твердого матеріалу та розплав.

Твердий (гранульований) матеріал від завантажуючий воронки за допомогою шнека рівномірно подається у вигляді гомогенізованого розплаву до головки. Пом'якшення поліетилену відбувається за рахунок тепла, яке підводиться від електричних нагрівачів через поверхню циліндра та за рахунок тепла, яке виділяється за рахунок внутрішнього тертя.

Головним робочим елементом екструдера є шнек, від якого залежить продуктивність екструдера та якість готового виробу.

Призначення шнека:

захвачує поліетилен у завантажувальній зоні, безперервно перемішує його вздовж циліндра від зони завантаження до екструзійної головки;

інтенсивно перемішує матеріал по мірі його руху створюючи тертя частинок матеріалу між собою та зі стінками циліндра, в результаті чого виділяється тепло, яке необхідно для повного перетворення твердого поліетилену в розплав; пластикує, стискує та гомогенізує матеріал, що сприяє видаленню із нього повітряних та газових пухирів та утворенню розплаву;

створює тиск в циліндрі перед екструзійною головкою, який необхідний для ущільнення та продавлювання розплаву через формуючий отвір.

Шнек має три зони:

1-а зона – зона завантаження;

2-а зона – зона стиснення;

3-а зона – зона дозування.

В зоні завантаження холодний поліетилен захвачується шнеком, інтенсивно перемішується, пом'якшується та передається в зону стиснення. Глибина нарізки шнека в зоні завантаження найбільша – для збільшення захвату поступаю чого матеріалу. Розміри шнека постійні по всій зоні. Температура циліндрів в цій зоні встановлюється нижче ніж в інших зонах, щоб запобігти передчасне спікання матеріалу.

В зоні стиснення відбувається перетворення пом'якшених гранул поліетилену в однорідний розплав. та створюється тиск, необхідний для витискання матеріалу через головку. Стиснення відбувається за рахунок зменшення глибини нарізки шнека. Температура цієї зони вища ніж зони завантаження для більш повного плавлення гранул.

В зоні дозування матеріал подається в головку екструдера з постійною швидкістю та постійним тиском. Зона дозування грає велику роль в екструдері, так як продуктивність екструдера в значній мірі залежить від цієї зони.

В зоні дозування відбувається пластикація матеріалу та утворення розплаву однорідного за складом та температурою. В цій зоні шнек має постійну глибину нарізки, що згладжує нерівномірність швидкості течії розплаву, що виникає в інших зонах шнека. В зоні дозування між торцем циліндра і головкою є дросельна решітка з сіток. Їх призначення – підвищити тиск в зоні дозування, який сприяє перемішуючій дії шнека.

Решітка із сітками служить також в якості фільтра, який перешкоджає попаданню в канали екструзійної головки нерозплавлених гранул та сторонніх забруднень. Набір сіток складається із 2-3 сіток різних номерів із нержавіючої сталі або бронзи.

Кількість фільтруючих стінок встановлюють від 1 до 3 і залежності від номеру сітки. Сітки фільтруючи підбираються так щоб забезпечити однорідність розплаву та не перевищити навантаження на упорний підшипник, який забезпечує нормальну роботу обладнання.

Як правило, біля самої решітки поміщують рідку сімку, вона підтримує тонкі сітки та запобігає їх розриву. Потім укладають тонкі сітки, які забезпечують потрібну ступінь очищення розплаву. Найбільше використанні знайшли пакети стінок, які складаються із сітки 100 мкм, яка підтримується сітками в 80 мкм (мкм – кількість отворів в сітці, що приходиться на 1 дюйм довжини, тобто 25,4мм).

Використовуються сітки тканинні нержавіючі ГОСТ 3826-66, можливе використання інших видів сіток.

Потік розплаву, що потрапляє із циліндра в головку екструдера, повернутий на 90⁰.

В головці розплав, обмиваючи розсікач потоку, потрапляє в кільцевий отвір між мундштуком та дорном та у вигляді тонкого плівкового рукава витискається вгору.

Внутрішні канали головки мають обтікаємо форму т.п. при любій затримці розплаву починається його розклад і в результаті на плівці утворюються різні дефекти. Навколо отвору розташовані установчі болти, за допомогою яких регулюється положення мундштука і дорна відносно один одного для отримання рівномірної товщини плівки. Розмір головки визначається потрібним розміром плівки, а діаметр кільцевого отвору зазвичай дорівнює 1/3 ширини рукава плівки. Головка обігрівається електричним нагрівачем. Для зменшення різнотовщинності та покращення намотування плівки в рулон використовується обертаюча реверсивна головка.

Підчас пуску екструдера, вихідний із головки рукав сплющується і за допомогою шнура протаскується через попередньо розведені валки, які після обрізання потовщеного кінця рукава зажимаються. При підтягувані рукава всередину його починають подавати стиснуте повітря тиском 1-2,5 кгс/см2 (від компресора). За допомогою повітря відбувається роздув рукава до необхідної ширини. Одночасно виконують збільшення числа обертів шнека та вихід на технологічний режим, який встановлюють в залежності від вихідної сировини. При виведені машини на робочий режим та в процесі всієї роботи необхідно слідкувати, щоб сила електроструму на головному приводі не перевищувала максимально-допустимого значення. По зовнішньому вигляду плівки виконують коректування температурного режиму. При наявності на плівці різнотовщинності виконується підкалібровка формуючого отвору головки. Рукав роздувається за допомогою стисненого повітря, яке поступає через отвір в дорні. При цьому відбувається зменшення товщини стінок рукава за рахунок розтягнення плівки в поперечному напрямку. Ширина рукава регулюється шляхом зміни подачі повітря. Відношення діаметра роздутого рукава до діаметра вихідного отвору головки характеризується ступінню роздуву і є одним із факторів, що визначають розміри та властивості отриманої плівки. Чим вище ступінь роздуву, тим вища міцність плівки. Проте висока ступінь роздуву призводить до нестабільних розмірів роздутого рукава. Нестабільність розмірів приводить до утворення складок, різнотовщинності та нерівності намотування плівки. Зазвичай ступінь роздуву знаходиться в інтервалі від 2-3.

Для забезпечення швидкого рівномірного охолодження рукава, на виході його з головки мається охолоджуюче кільце до якого рівномірно подається повітря. Потік повітря розбивається таким чином, щоб забезпечити рівномірну подачу повітря по всьому кільцю без місцевих потоків.

Продуктивність екструдерів в значній мірі визначається швидкістю охолодження плівкового рукава, Роздутий рукав плівки проходить між двома пластинами, що сходяться (щоками). Правильний вибір кута розходження щік від 0⁰ до 60⁰, а також відстань від вершини цього кута до головки екструдера забезпечує нормальне охолодження плівки. Потім плівка поступає на тягові валки приймаючого пристрія, які сплющують та безперервно відводять від екструдера плівковий рукав. При цьому відбувається витягування плівки в повздовжньому напрямку. Відношення швидкості виходу плівки з витяжних валків до швидкості екструзії характеризується ступінню поздовжньої витяжки.

Швидкість відведення полотна (після тягнучих валків) регулюється таким чином, щоб зберегти заданий діаметр рукава, отримати плівку, інші показники якої відповідали б якісній продукції.

Складений плівковий рукав через направляючі валки поступає на активатор, де підлягає дії коронного електричного розряду, далі на намотувальний пристрій де змотується в рулон

Норми технологічного режиму Таблиця 2.1

Термопласти	Температура циліндра по зонах, 0С				Температура головки по зонах 0С			Тиск у головці МПа
	1	2	3	4	1	2
ПЕНГ	125	135	135	145	140	140	10-15
ПЕНГ	140	160	175	180	180	185	13-19
ПЕНГ	165	170	175	180	185	180	10-15
ПЕВГ	200	205	210	215	220	215	13-19