Технология экструзии полимеров

07/072017

Экструзия – один из наиболее распространенных методов переработки полимеров, который подходит для изготовления пленок, листов и погонажных изделий из полиэтилена высокого и низкого давления, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола и некоторых других термопластов. Для данной технологи предпочтительны марки полимеров, специально оптимизированные по текучести расплава и другим параметрам для экструзии.

Принцип экструзии

Термин происходит от английского extrusion, то есть выдавливание. Принцип заключается в том, что масса полимера в расплаве продавливается через головку экструдера, приобретая при этом необходимую форму. Такими формами могут быть:

  • Кольцо со стенками разной толщины (применяется для производства пленки).
  • Прямоугольник (для изготовления листового материала). 
  • Произвольная форма (для получения изделий нестандартного профиля).

Промышленная установка, осуществляющая формовку термопластов таким способом и называется экструдером.

Основные этапы экструзии

Перейдем теперь непосредственно к производственному процессу. Для всех полимеров алгоритм примерно одинаков, и выглядит он следующим образом:

  • В бункер экструдера загружается сырье. Чаще всего это гранулированный полимер, хотя в некоторых случаях это может быть измельченное вторичное сырье. 
  • С помощью шнековой конструкции гранулы перемещаются в зону нагрева, где размещены электрические нагревательные элементы. Важное техническое требование к ним – возможность точной регулировки температуры, так как для разных полимеров нужно соблюдать разный температурный режим. Шнек одновременно размешивает сырье до состояния однородной массы. 
  • Подготовленный расплав подается на головку экструдера, где ему придается необходимая форма. Так как самый распространенный вид изделий, получаемых таким способом – это пленка, на ее примере и рассмотрим данный этап. Для получения пленки используется головка в форме кольца, через которую выдавливается «труба» из полимерного материала с толщиной стенок менее миллиметра.
  • Далее продукция поступает на элеватор, - приспособление, в котором продукция остывает и принимает окончательную форму. В нашем примере с пленкой конечным продуктом является рукав из этой пленки. 
  • Получаемая продукция обрабатывается разными способами: от намотки в бобины до нарезки и прочих манипуляций. 

Модификации процесса

Описанный выше алгоритм является наиболее общим, однако в большинстве случаев экструдеры объединяются с другими приспособлениями, в результате чего производственная линия на входе принимает гранулы полимерного сырья, а на выходе дает готовый продукт. Например, пакты «майка» или другие изделия. В частности, возможны следующие дополнения:

  • Фальцеватели, с помощью который полученный рукав складывается необходимым образом. 
  • Ножи и гильотины – для придания необходимой формы по заданной выкройке.
  • Печатающее оборудование – для нанесения логотипов и прочей графики на поверхность. 

Поэтому для каждого конкретного производства подбирается оптимальная комбинация оборудования на линии экструзии.