1. 單軸和雙軸取向薄膜的制造工藝

單軸和雙軸取向薄膜的制造是將擠出機中的熔融塑料粒子，然后通過槽模或環(huán)形模排出塑料材料來實現(xiàn)的。拉伸過程在薄膜拉伸裝置中進行，制造出來的薄膜被纏繞起來。

塑料粒子進入擠出機，擠出機通過相應的配料和混合系統(tǒng)來熔化和均化物料。聚合物在塑料條件下過濾并形成膜。為了保證拉伸，在輥上將膜冷卻到熔點以下。為了進行真正的拉伸過程，通過進一步的軋輥或散熱器和熱風鼓風機將溫度再次提高到剛好低于結晶熔點，從而可靠地進行拉伸。在接下來的設置過程中，薄膜可以在溫度下放松，溫度在冷卻前再次升高，以使其在室溫下不受應力的影響。

拉伸薄膜時的熱力學處理導致塑料材料的分子重新定向，從而提高強度、提高彈性模量、降低應變值和更好的阻隔性能。

一般來說，單向拉伸和雙向拉伸是不同的;后者可以同時實現(xiàn)，也可以連續(xù)實現(xiàn)。

此外，雙軸拉伸還會使終產(chǎn)品具有高度的均勻性，以及優(yōu)異的透明度。用這種方法可以生產(chǎn)包裝膜、繪圖膜、照片膜以及音頻和視頻磁帶的基本膜。終產(chǎn)品的厚度通常在1到400微米之間。

根據(jù)工藝和所用材料的不同，拉伸條件可達50÷1。在這種拉伸下，拉伸過程中每一個微小粒子都必須被認為是一個預設的斷裂點。*拉伸的薄膜部分厚度僅為幾微米。自然地在制造這類薄膜產(chǎn)品的制造工藝中，過濾是決定性的因素之一。經(jīng)驗表明，在離開模具時熔體中不能有厚度為薄膜厚度2 - 3倍的顆粒，這一點很重要。

專門針對這些應用要求，德國格諾斯Gneuss開發(fā)了具有專/利技術的旋轉過濾系統(tǒng)RSFgenius和SFXmagnus。

2.RSFgenius系列熔體過濾器

2.1 RSF系列設計概念

RSF系列開發(fā)至今已經(jīng)20余年，已經(jīng)積累大量的各種熔體過濾系統(tǒng)的經(jīng)驗。RSF系列在實現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量、成本效益和易于操作和維護等方面均有建樹，成為新一代標準。專/利的壓自吹系統(tǒng)(過濾元件的重復使用次數(shù)可達400次)，能夠大幅提高生產(chǎn)效率，同時更大程度地降低熔體損失。

2.2全自動、工藝恒壓、自清洗旋轉式過濾系統(tǒng)

在產(chǎn)品質(zhì)量、成本效益、易于操作和維護方面，RSFgenius代表了當今市場上所有過濾系統(tǒng)的更高標準。它配備了一個集成的、高效的連續(xù)高壓反沖洗系統(tǒng)，允許多達400次使用過濾元件。

RSF系列產(chǎn)品包括三個主要部分-進口塊，出口塊和一個過濾器盤之間旋轉。密封依靠是金屬與金屬的密封，縫隙非常狹窄，表面非常堅硬和平坦。保證與熔體接觸的所有部件不與環(huán)境接觸(例如氧氣)。

濾網(wǎng)位于過濾盤上的環(huán)形部分，通過熔體通道移動。當熔體流過濾網(wǎng)時，污染物顆粒被攔截，壓差略有增加。控制系統(tǒng)對壓力的增加作出反應，使過濾盤的指數(shù)上升1-2角度。因此，被污染的濾網(wǎng)連續(xù)地離開熔體通道，而同時清潔的濾網(wǎng)被送入熔體通道，有效的過濾區(qū)域不變。由于這種操作方式，過濾系統(tǒng)運行過程持續(xù)不中斷，壓力保持不變。標準情況下，過濾器壓差的變化大2bar，同時可為嚴苛的應用提供定制。

在被污染的濾網(wǎng)重新進入熔體通道之前，將被清洗，通過高壓清洗系統(tǒng)污染物。，已過濾的熔體從出口塊取出，虹吸到液壓驅(qū)動的活塞中，然后以高壓和高速從后面射出，通過過濾盤和篩網(wǎng)進入進口塊。每次清洗只有一小段(大約1%的濾網(wǎng)面積)。反沖洗活塞的行程(=使用的熔體量)和速度(=清洗強度)可以自由調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)優(yōu)化。因此，一方面清洗是非常有效的，但另一方面，使用的熔體量是小的(反沖洗損失小)。由于采用這種操作方式，篩網(wǎng)幾乎可以100%清洗，根據(jù)過濾細度可重復使用多達400次。這使得一個全自動過濾(不需要任何操作員的注意)可能在一些應用幾個月。

在這之后，因為機械原因必須更換濾網(wǎng)。得益于過濾系統(tǒng)的專/利操作方式，進行換網(wǎng)的同時，不會對生產(chǎn)過程產(chǎn)生任何負面影響。根據(jù)線的大小，進行一次完整的濾網(wǎng)更換大約需要15分鐘，可由車間操作人員進行，不影響生產(chǎn)過程。

3.SFXmagnus系列熔體過濾器

SFX系列過濾系統(tǒng)的重要特點是濾網(wǎng)有效面積，以及設計緊湊，操作容易，換網(wǎng)過程對產(chǎn)品質(zhì)量沒有任何影響。熔體和污染物的停留時間都很短(<1分鐘)。

SFX系列的設計基于格諾斯專/利的旋轉技術，其特點是一個過濾盤在兩個過濾塊之間旋轉。過濾盤*被過濾塊封裝，更大程度地降低外部對過濾系統(tǒng)中熔體的影響。濾網(wǎng)位于濾盤上的環(huán)形圖案中。

SFX系列基于非常硬和平的金屬密封，沒有任何密封元件，這使得該系統(tǒng)運行時幾乎沒有磨損。當過濾器上游有一定的壓力時，過濾器被索引(大約8度角)通過液壓或氣動驅(qū)動。

索引步驟將小部分面積的濾網(wǎng)引入熔體通道，同時去除小面積的臟濾網(wǎng)。有效的過濾區(qū)域始終保持不變。

由于旋轉過濾是小面積轉動，保證了清洗被污染的濾網(wǎng)不影響生產(chǎn)加工過程。在系統(tǒng)左側區(qū)域，能夠手動更換臟濾網(wǎng)。更換過程也不影響生產(chǎn)加工過程。

4.應用

4.1 BOPP薄膜

一家日本生產(chǎn)BOPP薄膜的大型制造商在生產(chǎn)合成紙時，用RSFgenius旋轉過濾代替了大面積過濾器。他們的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力約為1 t / h。在使用RSFgenius之前，這一行必須每月停止一次，每次8小時，用以更改過濾器元素，停機時間累計花費了大約一年。此外，在中心開機約2小時后，產(chǎn)品質(zhì)量才能達到要求。由于過濾系統(tǒng)引起的壓力損失越來越大,在生產(chǎn)過程中熔體的性能發(fā)生了很大的變化,薄膜厚度也發(fā)生了變化。因此他們不得不降低開機時的單位速度，這相當于減少了大約生產(chǎn)數(shù)量5%。

清洗濾芯是一個復雜過程，在此過程中需要使用有毒溶劑去除污染。之后，還需要*檢查過濾細度是否受到人工清洗過程的負面影響。

由于使用了格諾斯Gneuss公司研發(fā)的RSFgenius 200型壓力恒定過濾系統(tǒng)，大幅減少降低和停機次數(shù)，過濾成本降低了10%，使RSFgenius過濾系統(tǒng)在運行一年后已經(jīng)實現(xiàn)了成本回收。

此外，更換濾網(wǎng)時操作人員的安全也得到了保障，因為旋轉過濾系統(tǒng)不需要去除熱過濾元件，也不必處理大量的熱熔液。

4.2單向拉伸PP薄膜

德國一家膠帶制造商在生產(chǎn)單向拉伸PP薄膜的所有擠出生產(chǎn)線上都采用了全自動RSFgenius過濾系統(tǒng)。離開槽模時，薄膜厚度為335微米，然后拉伸到150微米的末端厚度。

在擠出線的開始，有一個90mm的單螺桿擠出機，它是直接適應RSFgenius 75過濾系統(tǒng)(活動屏幕面積90cm濾芯)與以下槽模。在平膜模的下游安裝有一個拉伸輥。該生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為330公斤/小時。過濾系統(tǒng)中篩網(wǎng)的過濾細度為40μm。

由于采用了壓力恒定過濾系統(tǒng)，厚度變化從±3%減少到±1.2%。由于這家制造商必須保證他的客戶薄膜的小厚度，他可以生產(chǎn)出了平均厚度339μm，以取代345μm，從而減少了2%的材料用量，對產(chǎn)品質(zhì)量沒有任何負面影響。這意味著生產(chǎn)同樣數(shù)量的終產(chǎn)品，原料節(jié)省2%。僅計算一條產(chǎn)線，每年可以節(jié)省50噸以上的材料。

4.3 OPS薄膜

美國一家OPS薄膜制造商過去曾使用過雙板篩管。在吞吐量為2400公斤/小時的情況下，平均每3小時就要更換一個150毫米的濾網(wǎng)。更換濾網(wǎng)時，生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力必須降低。在一切順利的情況下，每次停機15分鐘，大約損失230公斤的材料。。在40%的換網(wǎng)過程中會出現(xiàn)故障，導致停機時間遠遠超過15分鐘。

全自動RSFgenius 150過濾系統(tǒng)取代雙板換網(wǎng)機后，每4周進行一次換網(wǎng)。保證了滿產(chǎn)率和恒定的生產(chǎn)條件。此外，現(xiàn)在有可能重復使用所有的邊邊修剪，并且不會對工藝的穩(wěn)定性或終產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生任何影響。有了RSFgenius，就可以減少操作人員在更換濾網(wǎng)時的注意力，并在很大程度上提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)率和產(chǎn)量。

5.結論

由于使用旋轉過濾系統(tǒng)，終產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的成本效率都可以提高。

由于壓力恒定系統(tǒng)的存在，所生產(chǎn)薄膜的均勻性(厚度、分子量)保持在更高的水平。此外，可以選擇更細的過濾細度，因為更換濾網(wǎng)不會造成任何干擾。

歸功于系統(tǒng)的連續(xù)運行模式，一條產(chǎn)線的平均吞吐率增加大約10%。

基于此，在大多數(shù)情況下能夠在一年之內(nèi)收回投資，包括新產(chǎn)線的投資，以及更換現(xiàn)有產(chǎn)線過濾器的投資。

與SFXmagnus相比，RSFgenius集成了反沖洗系統(tǒng)，尤其適用于高污染率和/或高自動化水平的應用，能夠獲得非?？斓耐顿Y回報。