Оборудование для производства PS упаковочных листов

Когда говорят про оборудование для производства PS упаковочных листов, многие сразу думают о простом экструдере и каландре. Но на деле, если хочешь стабильное качество листа для термоформовки — скажем, для лотков или блистеров — тут целая цепочка нюансов, от сырья до настройки линии. Частая ошибка — гнаться за максимальной производительностью, не учитывая, как поведёт себя материал при переработке вторичного PS или при смесях с разной вязкостью. Сам через это проходил.

Основные узлы линии: не только экструдер

Ключевой элемент, конечно, экструдер. Для PS упаковочных листов обычно идёт одношнековый, с L/D от 30:1 до 33:1 — этого достаточно для хорошего пластиката. Но вот что часто упускают — система дозирования и сушки. PS гигроскопичен, и если не просушить гранулы как следует, на листе появятся пузыри или ?апельсиновая корка?. У нас на одной из первых линий в цеху была старая сушилка, не держала температуру стабильно — мучились с браком, пока не заменили.

За экструдером идёт фильтр-сетка. Для пищевой упаковки это критично: чтобы никакие примеси не прошли. Ставим обычно автоматические сменные фильтры, хотя некоторые клиенты пытаются экономить на ручных — потом сами же страдают от простоев на чистку. После фильтра — плоскощелевая головка. Тут зазор и равномерность вытекания расплава по всей ширине определяют, будет ли толщина листа одинаковой. Помню, как настраивали головку на линии для листа 1200 мм — пришлось несколько раз снимать, проверять геометрию, регулировать заслонки. Неделю ушло, но добились вариации толщины не больше ±0,05 мм.

И каландр. Три или четыре валка, обычно вертикальные. Важно не только температура каждого валка, но и система охлаждения. Если охлаждать неравномерно, лист начнёт коробиться уже при намотке. Один раз видел, как на производстве из-за плохой циркуляции воды в каландре получился ?пропеллер? — всю партию пришлось пускать в дроблёнку.

Взаимосвязь параметров: где кроются проблемы

Температурные профили по цилиндрам экструдера — это всегда компромисс. Слишком низкие температуры — материал не расплавится как следует, будут нерасплавы. Слишком высокие — PS начнёт деградировать, пойдёт желтизна и запах. Для упаковочного листа, который потом идёт на контакт с пищевыми продуктами, это недопустимо. Опытным путём обычно выходим на профиль от 190 °C в зоне загрузки до 220–230 °C в головке. Но это если гранулы качественные. С ?вторичкой? или с разными партиями от поставщика приходится каждый раз подкручивать.

Скорость экструзии и скорость валков каландра должны быть строго синхронизированы. Если вытяжка слишком сильная, лист становится ориентированным, а это потом приводит к усадке при термоформовке. Клиент жаловался, что лотки деформируются после выхода из печи — оказалось, именно из-за этого. Пришлось пересматривать соотношение скоростей и снижать вытяжное усилие.

И ещё момент — система намотки. Казалось бы, мелочь. Но если намоточный станок не поддерживает постоянное натяжение, лист либо растянется, либо намотается с морщинами. Для тонких листов (0,4–0,8 мм) это особенно чувствительно. Использовали разные системы — пневматические, электромеханические. Сейчас склоняемся к частотно-регулируемым приводам с обратной связью, хоть и дороже, но зато стабильно.

Опыт внедрения и адаптации линии

В Qingdao RuiHang Plastic machinery проектировали и собирали линии для PS-листа не один раз. Один из проектов — линия для производства листов толщиной 0,5–2,0 мм, шириной 1000 мм, под ?вторичный? полистирол. Задача была непростая: вторичное сырьё всегда с колебаниями вязкости и с загрязнениями. Пришлось усиливать узел загрузки (поставили мощный бункер-сушилку с деагломератором) и сделать систему фильтрации двухступенчатой — с грубой и тонкой очисткой.

Монтаж линии был в России, под Москвой. Сложности начались с пусконаладки: местные электрики не совсем правильно подключили частотные преобразователи, из-за чего шнек работал рывками. Плюс проблемы с водоподготовкой для каландра — жёсткая вода, быстро накипь образовалась. Пришлось срочно ставить умягчитель. Такие моменты в документации не пропишешь, они только в поле проявляются.

Но после отладки линия вышла на проектную производительность — около 500 кг/ч. Клиент был доволен, особенно отметил стабильность толщины листа. Сейчас эта линия работает уже третий год, по отзывам, нарабатывает в две смены. Для нас это был важный кейс, который подтвердил, что наше оборудование для производства PS упаковочных листов может адаптироваться под сложное сырьё.

Выбор и экономика: на чём не стоит экономить

Часто при заказе линии пытаются сэкономить на автоматике. Мол, оператор сам сможет контролировать температуры и скорости. На короткой дистанции — может. Но при постоянной работе человеческий фактор даёт сбои. Автоматическая система управления, которая отслеживает и регулирует параметры в реальном времени, в итоге окупается за счёт снижения брака и экономии сырья. В наших линиях мы ставим контроллеры с сенсорными панелями, где можно сохранять рецепты для разных марок PS — переключение между ними занимает минуты.

Ещё один пункт экономии — материалы изготовления узлов, контактирующих с расплавом. Для PS, который перерабатывается при высоких температурах, лучше использовать биметаллические цилиндры и шнеки с упрочнённым покрытием. Да, дороже на 20–25%. Но срок службы увеличивается в разы, и не будет проблем с износом и выкрашиванием частиц в лист. Один наш клиент в Казахстане сначала заказал линию с обычными шнеками, через год активной работы пришлось менять — износ был значительный. При замене поставили биметалл — с тех пор работает без проблем.

И конечно, сервис. Оборудование сложное, периодически требуется профилактика, замена расходников. Наша компания, имея более 15 лет опыта в производстве экструзионного оборудования, всегда закладывает в контракт обучение персонала и поставку запчастей. Более 300 единиц оборудования, работающих в 50 странах — это не только цифры, это обязательство поддерживать их в рабочем состоянии. Информацию о наших решениях всегда можно уточнить на сайте Qingdao RuiHang Plastic machinery.

Взгляд вперёд: тенденции и что изменилось

Сейчас всё больше запросов на энергоэффективность. Новые линии проектируем с рекуперацией тепла от охлаждения каландра — это тепло идёт на подогрев воды для технологических нужд или на отопление цеха зимой. Экономия по электрике получается существенная, особенно для регионов с дорогими тарифами.

Ещё тренд — интеграция систем контроля качества прямо в линию. Раньше образцы листа брали и измеряли толщину микрометром. Теперь ставим сканирующие лазерные толщиномеры, которые в реальном времени строят карту толщины по всей ширине и длине. Данные пишутся, и если есть отклонение, система сама может подать сигнал на корректировку зазора в головке. Это уже не будущее, это текущие проекты.

И по сырью. Рынок требует всё больше переработанного PS. Значит, оборудование для производства PS упаковочных листов должно быть готово к работе с неидеальным материалом. Усиленные фильтры, более гибкие настройки температурных профилей, возможность ввода добавок-стабилизаторов прямо в экструдер — это становится стандартом для новых линий. Оглядываясь назад, понимаешь, как далеко ушла технология от простого выдавливания расплава к интеллектуальному процессу, где каждый параметр влияет на конечный продукт. И главный вывод — успех определяется не отдельной машиной, а грамотной интеграцией всех узлов в одну надёжную систему.