Extrusion Russia Edition 6-2018

ЭКСТРУЗИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 60 ЭКСТРУЗИЯ 6/2018 ал должен иметь минимальную прочность, препятствующую его деформации под давлением воздушного потока. На рис. 3 показан эскиз конструкции отдельной системы. В качестве проводящей воздух мембраны используется си- ликоновый рукав, геометрия которого изменяется нажим- ными винтами. Для этого необходимы кольца с равномерно расположенными по окружности резьбовыми отверстиями. Винты, на которых установлены пластинки, контактирую- щие с эластичной проводящей воздух мембраной, вкручи- ваются в резьбовые отверстия. Перемещение проводящей воздух мембраны осуществляется за свет вкручивания или выкручивания винтов. Подготовка к испытаниям После изготовления описанного прототипа был произведен его ввод в эксплуатацию на установке для производства пленки методом экструзии рукава с раздувом в экспери- ментальном цехе IKV. Экструзионная установка состоит из двух одношнековых экструдеров со шнеками диаметром 45 мм (экструдер A и экструдер C, отношение L/D равно 24) и одного одношнекового экструдера со шнеком диаметром 35 мм (экструдер B, отношение L/D равно 20) типа KFB 45/600 фирмы Kuhne Anlagenbau GmbH (Санкт-Августин, Германия). Использовались трехзонные шнеки со срезаю- щими и смесительными элементами. Дозирование во всех экструдерах осуществлялось с помощью гравиметрического дозатора фирмы PlastControl GmbH (Ремшайд, Германия) [Lor16, Sch15]. Расплав из экструдеров подавался в радиаль- ный спиральный распределитель. Выпускное сопло имело диаметр 80 мм, размер выходной щели — 1,5 мм, а длина зоны релаксации напряжений составила 8 мм. Для оценки эффективности разработанной системы на первом этапе была разработана методика. На рис. 4 показана высота линии замерзания при различном весовом расходе. Очевидна линейная зависимость между весовым расходом и высотой линии замерзания. Однако максимальная допустимая высота линии замерзания определяется используемым полимерным материалом еще до переработки. Для ПЭНП высота линии за- мерзания соответствует 5 диаметрам пресс-формы. Дальней- шее повышение чаще всего невозможно из-за нестабильности рукава, поэтому линия замерзания является ограничивающим фактором при производстве. Если максимальная высота ли- нии замерзания определена как на рис. 4 (красная линия), то она ограничивает максимально достижимый весовой расход и, соответственно, производительность экструзионной линии. Однако этот показатель можно повысить за счет улучшенно- го отвода тепла, который коррелирует с перепадом темпера- тур между температурой расплава на выходе пресс-формы и температурой пленки на постоянном расстоянии от выхода пресс-формы. Благодаря усиленному отводу тепла высота ли- нии замерзания может быть снижена при постоянном весовом расходе (рис. 4, стрелка 1), в результате чего на следующем эта- пе станет возможно повышать весовой расход до тех пор, пока не будет вновь достигнута заданная линия замерзания (рис. 4, стрелка 2). Таким образом, интенсивность отвода тепла и, как следствие, температура на постоянной высоте над выходом пресс-формы коррелирует с весовым расходом и эффективностью экстру- зионной линии. При этом действует правило: чем ниже температура плен- ки на постоянной высоте над выходом пресс-формы, тем выше эффектив- ность установки. Поэтому в качестве числовой характеристики, которая должна оценивать эффективность си- стемы подачи воздуха по сравнению с традиционной системой охлаждения без системы подачи воздуха, исполь- зуется характеристика охлаждения в форме измеренной температуры экс- трудата на определенном расстоянии от выхода пресс-формы. Измерение температуры пленки производилось с помощьюнеподвижноустановленного инфракрасного термометра. Для всех Верхний зажим мембраны Вставка охлаждающего кольца Охлаждающий воздух Зазор пресс{формы Нижний зажим мембраны Проводящая воздух силиконовая мембрана Пластинки Элементы каркаса Рис. 3. Эскиз конструкции адаптивной вытяжной трубы Высота линии замерзания, см Весовой расход, кг/ч Пирометр Рис. 4. Оценка эффективности системы подачи воздуха