Подбор режимов переработки.

К основным технологическим параметрам экструзии относят температуру расплава в цилиндре и головке, давление расплава в головке, частоту вращения шнека.

Выбор оптимального режима переработки определяется многими параметрами: видом термопласта, его полимерной массой, составом материала, видом, размером и конфигурацией изделия, типом используемого оборудования.

Температуру цилиндра следует плавно повышать загрузочной зоны к головке. Вблизи загрузочного бункера температуру задают на 10-15°С выше температуры плавления материала. Температура в головке может быть равна или на 5-10°С ниже температуры последней (по ходу экструзии) зоны материального цилиндра, что способствует улучшению гомогенизации расплава. Самая высокая температура должна обеспечиваться на участке, где установлено устройство для фильтрации расплава, так как оно создает, как правило, наибольшее сопротивление потоку.

Давление расплава в головке обусловливается сопротивлением головки и фильтрующих сеток и необходимо для хорошего перемешивания расплава. Недостаточное давление приводит к различным дефектам экструдата.

Чистота вращения шнека определяет производительность процесса и влияет на качество изделия. При высокой скорости экструзии из-за наличия шероховатостей на поверхностях основных рабочих органов машины (цилиндра и червяка) поверхность экструдата становится тусклой. С возрастанием частоты вращения червяка в расплаве за счет внутреннего трения возникают большие тепловыделения, что может быть причиной деструкции материала, снижающей физико-механические характеристики изделия. Увеличение частоты вращения может привести к пульсирующему режиму течения, так называемой эластической турбулентности. При этом наблюдается огрубление, бугристость поверхности экструдата, снижающие качество изделия.

Повышение температуры переработки, использование формующего инструмента с тщательно хромированной и полированной поверхностью позволяет повысить скорость экструзии без наступления неустойчивого течения расплава.

Данные рекомендации могут служить основой для первичного выбора технологического режима экструзии. Окончательный выбор оптимальных параметров переработки производится при практической накладке процесса.

Температура цилиндра по зонам, °С				Температура формующего инструмента, °С		Давление в формующем инструменте, МПа
1	2	3	4	1	2
140	160	170	195	210	210	5-12

Охлаждение.

При экструзии плоской пленки расплавленный полимер продавливают сквозь щелевую фильеру, затем он попадает в холодную водяную ванну или на охлаждающий барабан. В любом случае смысл процесса состоит в быстром охлаждении экструдированнойпленки, и поэтому охлаждение начинают на очень маленьком расстоянии от губок фильеры (обычно 25-65 мм). Такое расстояние диктуется также необходимостью уменьшить сужение пленочного полотна. При поливе на охлаждающий барабан используют хромированный полый вал с водяным охлаждением. Быстрое охлаждение приводит к формированию маленьких кристаллитов, что дает более прозрачную пленку. При использовании закалочной ванны температуру воды в ней необходимо поддерживать постоянной. При одной и той же температуре экструдирования, чем ниже температура закалочной ванны, тем лучше пленка скользит и меньше слипается, а при высокойтемпературе пленку легче наматывать, не образуются складки, физические свойства такой пленки лучше. Щелевые фильеры для формования плоской пленки имеют большую ширину в сравнении с диаметром головки экструдера, а это означает, что путь, который проходит поток до краев фильеры, длиннее, чем путь до ее середины. Компенсации потока обычно достигают за счет фильеры с коллектором. Она содержит поперечный канал (или коллектор) такого диаметра, что сопротивление потоку в нем меньше, чем сопротивление, создаваемое губками фильеры. Назначение коллектора - компенсировать поток расплава — может быть реализовано, если вязкость расплава достаточно низка, поэтому для плоской пленочной экструзии необходима более высокая температура. Это ограничивает использование фильер с коллектором переработкой материалов с хорошей тепловой стабильностью. Другим следствием экструдирования при более высокой температуре является необходимость использования более плотных фильтров, для того чтобы поддерживать удовлетворительное давление. Внутренняя сторона щелевой фильеры должна быть тщательно обработана, так как даже небольшой дефект поверхности может привести к появлению шероховатости на пленке или разнотолщинности.

Обрезка кромок.

Плоские ножи для обрезки кромок укреплены на специальных кронштейнах и расположены с  двух  сторон между двумя опорными валками. Кромки непрерывно наматываются на катушки, вращающиеся от привода тянущих валков. Как только оператору удастся выбрать удобный момент, ему следует произвести  некоторое регулирование приемного и намоточного оборудования. Необходимо включить ножи для обрезки кромок и разрезки полотна и отрегулировать ширину получающихся полос. Натяжение при намотке должно быть отрегулировано так, чтобы, с одной стороны, предотвратить появление морщин, а с другой—не вызывать сплющивания намотанного рулона пленки или листа. Может появиться необходимость в раздельном регулировании натяжения полотна на различных участкахприемного оборудования. При использовании присадок, предохраняющих полотно от слипания, надо включить и отрегулировать соответствующее приспособление на требуемый расход порошка. При необходимости также следует включить приспособления для огневой и электростатическойобработки поверхности пленки.

Контроль качества готовой продукции.

Для обеспечения выпуска продукции с показателями, соответствующими требованиям ГОСТ и ТУ, пленка подвергается контролю. В лабораториях ОТК должен выполняться контроль готовой продукции в соответствии с требованиями технических условий по таким параметрам, как:разнотолщинность, прочность при растяжении, соответствии эталонному образцу.

Методика определения разнотолщинностипленки. ГОСТ 112262-Метод испытания на растяжения. Также для оценки качества готовой продукции используется международный стандарт ASTMD2103для пленок из ПЭ.

Упаковка.

Охлажденная и обрезанная, пленка наматывается на бобину до определенного момента. При полном заполнении бобины, пленка обрезается, бобина заменяется.

Переработка отходов, брака.

Образующиеся в процессе переработки полиэтилена в пленку брак, а так же отходы после обрезки кромок собираются, и подвергаются переработке, в данном случае – агломерации.

Цель агломерации состоит в получении одинаковых по форме и размеру гранул, что необходимо для упрощения обращения с материалом, его транспортировки и измерения.

При агломерации частицы испытывают небольшое оплавление поверхности. проводимое под давлением. Поскольку полное плавление не имеет места, фильтрация для очистки материала на этом этапе невозможна.

Агломерация под давлением связывает частицы давлением и сдвиговым усилием. В агломерационных установках благодаря трению и сдвигу в зазоре ротора и отверстиях экрана происходит небольшое оплавление поверхности частиц пластмассы. Нити материала, поступающие из отверстий экрана, разрезаются вращающимся ножом на цилиндрические частицы. Таким способом получают гранулы, брикеты и таблетки.

Термическая агломерация применяется, в основном, для пленок. Материал быстро нагревается до температуры плавления и быстро охлаждается; одновременно материал проводится через вращающийся смеситель, режущую и шинковальную машины. Агломерация частиц пленки возможна до некоторого размера; более крупные агломераты разрушаются или режутся для получения свободно текущего и удобного в обращении материала.

Возможные виды брака и методы их устранения.

Виды брака	Возможные причины возникновения неполадок	Действия персонала, направленные на устранение брака
1	2	3
Гелеобразные включения по всей поверхности полотна	Неоднородность сырья по молекулярному весу, возможно использование полиэтилена разных марок	Заменить партию сырья
	Недогрев или перегрев какой-либо зоны цилиндра или головки	Проверить нагрузку зон по амперметру и подключение термопар. Вызвать дежурного слесаря КИПиА для ремонта или замены прибора
	Недостаточная гомогенизация материала в цилиндре	Уменьшить скорость вращения шнека. Снизить температуру расплава или увеличить количество фильтрующих сеток
	Пробиты сетки	Заменить фильтрующие сетки

Продолжение таблицы 5.1

1	2	3
	Неравномерный обдув полотна	Вычистить и откалибровать обдувочное кольцо. Проверить целостность воздушных шлангов
	Температура расплава изменяется после выхода из экструдера	На фильтре и головке установить температуры, равные температуре выходной зоны шнека
	Неравномерное распределение температур по зонам	Проверить температурный режим на соответствие заданию
	Неисправность приемного устройства	Отремонтировать приемное устройство
	Чрезмерная степень раздува	Опустить линию кристаллизации
	Чрезмерная степень вытяжки	Уменьшить скорость приемапленки
Полосы утонения	Нагар на поверхности экструзионной головки	Вычистить щелевой зазор
Нестабильность полотна	Неравномерная подача воздуха на обдув или сквозняки	Вычистить обдувочное кольцо. Устранить движение воздушных масс в помещении цеха. Проверить целостность воздушных шлангов
Пузыри в толще пленки	Влажное сырье	Заменить сырье
Обрыв полотна	Наличие посторонних включений	Проверить сырье, заменить сетки, если этого недостаточно - вычистить головку
	Чрезмерная продольная вытяжка	уменьшить скорость приемапленки

Продолжение Таблицы 5.1

1	2	3
Складки пленки на транспортных валках	Воздух между слоями пленки	Надрезами пленки в местах вздутия выпустить воздух, начиная с верха машины
	Большой разброс разнотолщинности	См. пункт 2
	Чрезмерный натяг	Уменьшить натяг
	Перекос приемных и намоточных валков	Выставить приемо-намоточное устройство по уровню, проверить соосность валов
Складки при намотке пленки	Чрезмерный натяг	Уменьшить натяг
Горячие складки	Перегрев массы	Снизить температуру головки, увеличить подачу воды на охлаждение шнека, снизить скорость экструзии
	Перекос направляющих пластин	Установить необходимый угол наклона каждой из щек и выставить их по центру приемных валов
	Центр зазора приемныхщек не совпадает с центром головки	Установить приемные щеки по отвесу
	Асимметрия полотна	Проверить зоны обогрева и откалибровать головку
	Сквозняки в помещении	Устранить движение воздушных масс в помещении цеха

Продолжение Таблицы 5.1

1	2	3
Слипание пленочного полотна	Недостаточное охлаждение полотна, высокая линия кристаллизации	Усилить обдув полотна, снизить температуру расплава, уменьшить скорость отвода пленочного полотна
Полотно «садится»	Перегрев массы, недостаточное охлаждение	Снизить температуру расплава, усилить обдув полотна
Наплывы и «муар» на поверхности пленки	Перегрев массы	Снизить температуру головки, увеличить подачу воды на охлаждение шнека, снизить скорость экструзии
Низкие физико-механические показатели пленки	Качество сырья не соответствует техническим требованием НТД	Заменить сырье
	Недостаточная продольная вытяжка	Поднять линию кристаллизации, увеличить температуру расплава
Нагрузка двигателя шнека выше номинальной	Засорение фильтра	Заменить фильтрующие сетки
	Недостаточно прогрета масса	Проверить температурный режим на соответствие заданию
	Неисправен обогрев	Обеспечить обогрев