Получение плоских пленок с охлаждением

 

На рис 6. изображен общий вид пресса.

Рис 6. Червячный пресс.

 

 

Пресс работает следующим образом: Материал поступает в бункер 3. При вращении шнека 2 от повода (не показано), через зубчатую пару 9 и 10, приобретает обороты барабан 4. При вращении барабану 4 лопасти 5, взаимодействуючи с помощью пальцев 6 с кольцевыми канавками 7 и 8, осуществляют обратно-поступательное движение в радиальном направлении. Материал захватывается лопастями 5 из верхней части бункеру 3 и транспортируется в зону вращения шнека 2, где дальше плотнится и продавливается сквозь отверстия в корпусе 1.

Данный червячный пресс более простой за конструкцией и с большей производительностью. Это достигается тем, что подача материала к шнеку осуществляется лопастями, которые установлены с возможностью радиального перемещения за счет связанных с ними пальцев, которые взаимодействуют с эксцентрическими канавками.

При этом, количество материала которого попадает к зоне вращения шнека, может быть увеличено, так как отсутствует перфорированный барабан.

Кроме того, исключение перфорированного барабана, замена кулачка на эксцентрические канавки, связь барабана со шнеком зубчатой парой упрощает конструкцию пресса.

Фильтрующее устройство, что содержит корпус с размещенным внутри него соосно с зазором относительно внутренней поверхности корпуса фильтрующим элементом с входным и радиальным отверстиями и выходным осевыми и основными каналами и переключателем потока с основным исходным отверстием, что отличается тем, что, с целью повышения качеств очистки полимерных материалов и надежности устройства, что фильтрует элемент выполненный с дополнительным входным и исходным осевыми каналами с радиальными отверстиями и основными и дополнительными кольцевыми проточками, размещенными на внешней поверхности фильтрующего элемента, при этом основной и дополнительный входные каналы размещены диаметрально противоположно соответственно основному и дополнительному исходным каналам, а основной и дополнительный входной и дополнительный выходной каналы соеденены с основными кольцевыми проточками с помощью радиальных отверстий с дополнительными кольцевыми проточками, расположенными между основными, причем переключатель потока выполнен в виде шайбы с пазом и дополнительным исходным отверстием и установленный с возможностью ограниченного поворота и соединения основного выходного отверстия с основным исходным каналом, дополнительного – с дополнительным исходным каналом, а паза – с основным и дополнительной входными каналами.

 

 

 

Плоскощелевая экструзионная  головка – это наиболее распространенная головка. Ширина распределительного канала и протяжность предварительной зоны в середине и по краям головки подобраны так, чтобы обеспечить получение равномерной по толщине плоской заготовки.

 

 

Плоскощелевая    головка для изготовления плоских пленок: I — червяк; 2 — фланец корпуса; 3 — головка экструдера;  4 — расплав полимера;  5 — регулировочные винты; 6 — подвижная ще-ка; 7 — неподвижная щека.

 

 

Расплав из экструдера, профильтрованный через пакет сит, попадает в плоскощелевую головку. Питание головки (рис. 5) осуществляют боковой или центральной подачей расплава из экструдера. Для получения высококачественной пленки необходимо добиваться определенного распределения температуры расплава в головке. Заданное значение толщины пленки достигается благодаря высокой жесткости корпуса и формующих губок головки. В головке смонтированы так называемые пальчиковые или патронные нагреватели, сгруппированные в отдельные зоны. Количество зон обогрева определяется шириной головки. Скорость потока расплава на разных участках по ширине головки в известных пределах можно регулировать изменением температуры по зонам.

Техническая характеристика головки отвечает требованиям, приведенным в таблице 6.

 

 

 

 

 

Таблица 6
Наименование параметра и размера	Норма
Номинальные размеры кольцевого формирующего зазора, мм: зазор формующей щели	0,5
Число зон терморегулирования, не более	5
Диапазон регуляции температуры °С	250–270
Предельные отклонения температуры тепловых зон от установленных значений в процессе регуляции в постоянном режиме °С, не более	±10

 

Конструкция основных узлов хорошо известна и в последние годы в основном ведутся работы над их усовершенствованием. Наиболее интенсивные разработки велись в направлении системы охлаждения и стабилизации плоской пленки с целью повышения ее качеств.

Значительное количество патентов занимают намоточные устройства. Усовершенствование направленные на улучшение качества намотки (равномерность), быстрое изменение бобин, особенно при производстве сверхтонких пленок на больших скоростях. Этой же цели посвящены и усовершенствования тянущих устройств.

Устройство намоточное двухпозиционное состоит из рычагов разной конфигурации, стяжки, кронштейнов, ширильного ролика, вехе рычага и вала, роликов, колес, плит и настила. Устройство намоточный двухпозиционный предназначен для намотки в рулоны полимерной пленки. После тянущего устройства пленка разрезается устройством безотходной розги, причем в это время происходит центрирование пленки относительно ее оси, и полотна поступают к намоточному устройству. Там они наматываются на шпуле.

В базовой конструкции для разглаживания и отцентрирования полотна использовался железный вал, что приводило к ухудшению качеств полотна. Так как вал был железным, то полотна царапались при намотке и не достаточно хорошо разглаживались.

В выбранной модернизации мы заменяем вал на ширильный ролик, поверхность которого выполнена из резины, что исключает  то, что царапает полотна, а также благодаря тому, что ось ширильного ролика сделана согнутой, полотно хорошо разглаживается.

Операции отведения готового рулона и подачи переменной шпули, отрезания и перезаправки пленки, а также операции по установке в исходную позицию переменных шпуль и снятия готового рулона осуществляются оператором вручную и с помощью цеховых вспомогательных механизмов (кран-балка, гидроподъемника, электрокар и т.п.).

Управление поводом периферийной намотки осуществляется по сигналу рассогласования с заданным натяжением пленочного полотна, что поступает из датчика натяжения.

 

 

 

1.5. Характеристика  готовой продукции.

 

 

Плёнка полиэтиленовая 15802-020 представляет собой полотно изготовленное методом экструзии с последующим пневмоническим растяжением и предназначенную для формирования штучной продукции, в том числе в потребительской таре, в групповую упаковку для пакетирования грузов.

Плёнка, предназначенная для непосредственного контакта с пищевыми продуктами, изготавливается с использованием компонентов, разрешённых Министерством здравоохранения.

К полимерным упаковочным материалам и таре могут предъявляется различные требования общего характера, также зависящие от многообразных факторов, в том числе определяемых химической природой пищевых продуктов, их массой, физическим состоянием и консистенцией, технологией обработки, продолжительностью хранения.

К требованиям общего характера следует отнести в первую очередь необходимый уровень санитарно-гигиенических характеристик. Эти характеристики определяются с помощью последовательно проводимых органолептических, санитарно-химических, токсикологических исследований, предусмотренных специальными инструкциями Министерства здравоохранения.

Важным требованием к полимерным упаковочным материалам является их экономичность и доступность. При этом, имеется ввиду возможность снижения расходов на упаковывание продукции по сравнению с использованием традиционных упаковочных материалов с учётом сокращения потерь продукта и увеличения сроков его хранения.

К требованиям общего характера, которым должны удовлетворять полимерные упаковочные материалы, можно отнести также их стойкость к старению и технологичность. Под старением обычно понимается изменение состава и строения полимеров или изделий из них под влиянием факторов внешней среды, приводящее к ухудшению физико-химических, физико-механических, эксплуатационных и в конечном счёте защитных свойств упаковочных материалов и даже к их разрушению.

Под технологичностью упаковочных материалов понимается возможность их переработки в готовые изделия высокопроизводительным методом при малых трудовых затратах.

Полимерные упаковочные плёнки должны также характеризоваться однородностью по толщине, отсутствием слипаем ости и электризуемости.

Целесообразно применение усадочных плёнок для плотного упаковывания штучных продуктов неправильной формы. Плёнка, предназначенная для непосредственного контакта с пищевыми продуктами, должна соответствовать следующим требованиям:

-не предавать  водопроводной воде постоянного  запаха и привкуса выше одного бала;

-не изменять  цвет и прозрачность дистиллированной  воды;

-концентрация  формальдегида в водной вытяжке  не должна превышать 0,1 м2/дм3. Методы испытания плёнок.

К полимерной таре и полимерным упаковочным материалам предъявляются самые различные требования. Соответственно этим требованиям устанавливаются критерии оценки качества и методы испытания.

В процессе фасовки, хранения и перемещения на складе, транспортирования, реализации и применения тара испытывает различные механические нагрузки, которые могут приводить её к необратимым деформациям и даже к разрушению. Эти факторы определяют комплекс показателей свойств, которыми должна обладать тара.

Формоустойчивость характеризует способность тары противостоять значительной деформации в течении гарантийного срока хранения упаковочного продукта.

Образцы тары заполняют продуктом, герметично укупоривают и устанавливают в транспортную тару. Сверху на ящик устанавливают плиту с грузом, масса которого выбирается эквивалентной массе штабеля при складировании ящиков друг на друга. Испытания проводят не менее, чем на трёх образцах. периодичность осмотра 1-2 раза в месяц, продолжительность наблюдения соответствует гарантийному сроку хранения товара. Тара считается выдержавшей испытания, если не наблюдается необратимой деформации образцов, растрескиванию, образования микротрещин.

Герметичность плёночной тары можно определить по изменению объема пакетов под вакуумом.

Пакет с упакованным товаром укладывают под стеклянный колокол так, чтобы пита индикатора часового типа касалась поверхности пакета. Под питу помещают полиэтиленовую пластинку толщиной 0,5мм. Фиксирует показания индикатора и систему вакуумируют до 0,04ПА. Под давлением воздуха, находящегося внутри пакета, объём его резко увеличивается. Если этого не происходит, пакет сразу отбраковывается. По достижении заданного вакуума отмечают время и вновь фиксируют показания индикатора, которые не должны изменятся в течении 5-7 минут.

Химическая стойкость. При упаковывании в полимерную тару агрессивных продуктов может происходить разрушение полимерного материала (химическая деструкция), вымывание отдельных компонентов, набухание материала. Кроме того, полимерные материалы обладают определённой проницаемостью, которая в зависимости от химической природы полимера и содержимого тары колеблется в довольно больших пределах.

 

 

Физико-механические свойства  пленок из полиэтилена

различной плотности     

                                                                                 Таблица 7.

Показатели	Плотность, г/см3
	0,920	0,930	0,940	0,950	0,960
Степень  кристалличности,   %	60-70	65-75	70-80	75-85	80-90
Разрушающее напряжение  при  растяжении,   кгс/см2	70- 170	120-220	220	250-280	310-340
Модуль упругости, кгс/см2	1 000-3 000	2000-5000	7000	8000-9000	11 000-13000
Температура размягчения, °С	70-105	85-115	119	121-123	125-127
Коэффициент       влагопроницаемости (х103),   г/(м2∙мм∙ч)	1,4-1,9	1,0-1,4	1,0	0,75	0,5
Прозрачность, формуемость,  относительное удлинение, ударопрочность, газопроницаемость,   способность  к термосварке	-Ухудшается→
Химическая стойкость  и  маслостойкость	-Улучшается→