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塑料挤出机 |
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测控新技术适应高效挤出加工需求 |
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作者：北京华腾工程新材料有限责任公司 李润琳 来源：CPRJ 中国塑料橡胶 |
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精密控制多层吹膜过程
包装是塑料应用的最大巿场，而广泛应用的各种多层共挤薄膜在食品、饮料、医药包装等领域都有广泛的应用。随着吹膜生产线速度的不断提高，任何质量问题的发生都可能为加工商带来巨大的成本压力。高效的在线检测与调整技术成为应对这一挑战的重要手段。
Thermo Fisher Scientific最近推出用於多层吹膜领域的新型平面检测与控制系统，主要应用於食品与医药软包装制造商。这一解决方案将Thermo Fisher Scientific的21Plus！控制平台和Thermo Scientific 的FSIR全频红外传感器结合在一起，这两种技术本身均已在工业领域广泛应用。这一新技术也是包含阻隔层的产品检测的理想解决方案。最近几年，为了满足肉类和干酪类产品延长货架期的需要，以及防止医疗仪器等精密设备受到污染的保护包装等市场的需求增多，阻隔薄膜的用量迅速增长。新技术可为制造商提供严格的厚度与一致性测量，并可对薄膜复合层中任一种聚合物的厚度进行严格控制。
这种独一无二的解决方案可以区分不同聚合物的品种并控制每一台挤出机的挤出量。系统软件可以识别薄膜顶层或底层的物料，并以极短的时间扫描和进行数据处理，并根据最终客户的需要精确调整模头和风环。从而可帮助用户显着减少树脂用量和废料，并降低操作成本。
事实上，辅助设备供应商同样针对这一市场应用积极推出全新的解决方案。Maguire的LineMaster挤出和生产控制系统可以帮助薄膜生产商提高生产效率和减少废品产生，这一技术通过对挤出机速度和牵引速度进行控制而得以实现。同时，系统可以通过严格控制材料消耗而实现成本节约。
在LineMaster系统中，挤出机消耗的原材料的数据由失重式料斗实时反馈。重量流量数据（单位为Kg/hr）被立即反馈到LineMaster控制器，该控制器同时接收一路数字编码器牵引线速度（m/min）数据。控制器软件利用这些输入的数据进行相关计算以确保生产控制正常，并可计算共挤过程中层与层之间的一致性。
LineMaster系统可以与美奎的重量式配混器良好工作。配混料加入失重料斗前的计量都相当精确。混配器根据批次加入相应的组分进行计量。每批料的修正可以自动进行。
安装于Prysmian工厂挤出机的失重式加料器，整合了LineMaster挤出控制系统，可精密控制阻燃电缆生产过程的挤出机加料量。
在线颜色控制
近年来，双螺杆配混挤出技术发展迅速，并成为塑料配混造粒最重要的加工手段。然而，如何保证配混料的颜色一致性，更好地满足客户特定的颜色需求，常常是配混料供应商面对的一个难题。环境条件的变化、原料批次的不同、混色过程的加料均匀性等，都会造成最终配混料的色差。
如今，专门设计的在线颜色控制系统ROC ColorControl已由Coperion公司作为其配混挤出机的可选配置推向巿场。这一颜色控制系统装备有高精密光谱线性照相机，可以直接对塑料粒子进行在线颜色控制。采用这一技术，颜色测量只需要几分钟就可以完成，并可实时进行颜色修正并输出质量保证文件。
测量颜色时，ROC ColorControl系统只需要大约35ml的粒料，这些物料被均匀分布到一个振动台上。由线性光谱照相机在不到3min内完成扫描测量，并采用ROC针对这一应用开发的专门软件进行评价。系统的特殊性能，可以允许出现阴影、污点或沿切口出现的应力发白区。
ROC ColorControl利用全自动的ROC ContiSampling系统实现工作的经济性，其将样品粒子从下游的切粒机输送到用於测试的一个自充填和自清空的容器中。利用物料输送系统，一台ROC ColorControl系统可以控制多达六套配混生产线。标准设置为各机台依序逐次取样，如果需要，也可以一台机器连续取两到三个样，例如在设备刚刚启动时。
可选的颜色修正装置ROC ColorDosage可以在配混过程中进行快速简便的颜色修正。该装置包括4-6个称重式加料器，为每台挤出机提供不同的单色母粒。最小计量应能满足颜色修正的需要。
高效的控制系统与器件
控制系统的高功能化，同样离不开控制系统的新技术进展。针对塑料挤出业，控制系统供应商推出了各种不同的针对性系统与器件。
丹纳赫公司旗下PMA品牌针对塑料行业的用户需求和应用特点而开发出一套VarioPLC紧凑型模块化控制系统。该系统可以支持60个以上的PID回路控制，每个回路均可设定2组PID参数，还可以针对不同的冷却方式（例如风冷、水冷、油冷）提供不同的控制算法，从而实现更精准的温度控制。每个回路控制模块还提供加热电流监测功能，可以对加热器进行保护，并达到节能的效果。此外，VarioPLC将塑料挤出机等应用常用的控制功能集成到CPU模块中，例如螺杆电机驱动控制、位置反馈、熔体压力控制等。这样，用一套VarioPLC一体化的控制系统即可替代传统分立的PLC控制、温度控制、传动控制等，显着减少出错以及停机的可能性。
最近，美国Dynisco公司推出了新型SPX-T压力传感器，它内置了一个RTD温度传感器，用以限制常常影响聚合物熔体控制系统性能的重要变量的影响。通过温度补偿功能，由於环境温度变化而造成的压力读数的漂移可以降低80%之多，所以，在工艺温度变化後，用户不需要对传感器重新调零。另外，温度读数可以输出到一个控制器显示屏上，由於在一个仪器中同时配置了压力传感器和温度传感器，从而大大方便了用户。(end)
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(3/16/2010) |
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