Женская грудь - идеальная упаковка для молока!

Нагрев листовых заготовок

£ iai рев заготовок—< >дяа из наиболее длит елън ых и отвотегв< ‘нных операции в процессе термоформования тары из пленочных и листо­вых полимеров. Наиболее распространены четыре способа нагрева, конвективный, теплорадиационный, контактный, смешанный (3].

Конвективный нагрев дает наилучшие результаты с точки зре­ния равномерности нагрева. Наиболее распространенным теплоно­сителем в такого рода нагревателях являет ся воздух.

Теплорадиационный нггрев наиболее распространен В зависи­мости от толщины заготовок и желаемой производительности про­цесса нагрев может бьпь одно — или двусторонним, кроме того, он может (>сутцествляться на одной или двух позициях По сравнению с конвективным Temvoj >адиационный нагрев дает менее равномерное температурное поле по поверхности заготовки, но снижает длитель­ность цикла формования

Контакшый нагревПереработки листовых термопластов при­меняется относительно редко, но является основным при формова­нии изделий из листовых резиновых заготовок. Этот нагрев, так же как и теплорадиационный, может быть одно — или двусторонним.

Смешанный нагрев продет а вляет собой сочетание конвективно­го и тепл< »радиационного нагрева и обладает преимуществами обо­их, хотя конструктивное решение оборудования в этом случае ус­ложняется.

Нагрев заготовок — одна из наиболее дли гельных и ответствен­ных операций в процессе (Ъормования тары из листовых и пленоч­ных термопластов Нагрев заготовок занимает приблизительно 50 — 80% общего времени цикла термоформования [35].

Из-за малой теплопроводности полимеров поверхш >стьлистовой кш пленочной заготовк и (омываемая тепловым агентом, например, горячим воздухом при конвективном нагреве или обращенная к на­гревателю при теплорадиационном нагреве) разогревается гораздо быстрее, чем внутренние слои Поэтому на поверхности заготовки возможно протекание термической деструкции, в то время как внут­ренние слои материала ие успевают перейти из стеклообразного состояния в высоко эластическое Сокращение времени нагрева за счет увеличения интенсивности теплового потока не приводит к по­ложительным результатам, а лишь активирует поверхностную тер­модеструкцию.

Для наиболее распространенного способа теплорадиационного нагрева листовых и пленочных заготовок интенсивность теплового потока от плоского нагревателя к заготовке, пропускная способность которой равна нулю, можно определить по формуле

Я = СТС. бтг^-Г,4), (52)

Где q— интенсивность теплового тока; с Б — постоянная Стефана — Больцмана, п — коэффициент лучеиспускания; Tt и 7 — темперагу — ра нагревателя и нагреваемого тела со< >тветственно

Коэффициент лучеиспускания я определяют через степень чер­ноты нагревателя и степень черноты нагреваемого тела

7t=— ^———- (5.3)

Следует учитывать, чт о прозрачные листы и плен ки характеризу­ются очень малым значением степени черноты t^ а следовательно, и наименьшим поглощением ИК-лучей. На практике для нагрева про­зрачных листов и пленок под них подкладывают черную бумагу.

В случае применения мощных нагревателей влиянием теплоты, излучаомои поверхностью заготовки, можно пренебречь и уравне­ние (5.2) приобретает вид

Q = <5Chnl,’. (5 4)

При одностороннем нагреве заготовки температуру обогревае­мой поверхности определяют по формуле

<7§заг

2 2 ah -пп *

(55)

°заг /

O. U I п[2] Д 1 (

Температура противоположной не обогреваемой гюве) >хн< >сти при этом будет составлять

(

Q6

Ut2 I

AtГ

Заг

Tjnin ~ +

(5.6)

— к Ri

§заг ^

‘заг /

2 »(-1)Л Я л—I Л

Где Тэ—начальная температура за готовки, X — коэффицис1гг тепло — 1 фоводнос ти а—кооффи циент температуропроводности; 5мг—тол­щина заготорки t2 — время нагрева

При двустороннем нагреве величина Г ^определяет температу­ру наружных поверхностей заготовки, а 7 ш—температуру средин­ной поверхности, при этом в }равнения (5.5), (5.6) вместо значения 6заг вводят величину Sjdr/2.

I la практике для инфракрасных нагревателей излучения интен — сивностьтеплового потока обычно составляет q = 15 — 20 кВт/1Л При этом заготовки толщиной от 0,025 до 1 мм могут быть разогреты в течение нескольких секунд (при расстоянии между нагревателями и заготовкой 75—100 мм). Листы толще 1.5 мм нагревают менее и нтен — сивно.

Температура обращенной к нагревателю поверхносги Tmfx не дол­жна превьп иать максимальш > допустимую температз-ру формования да иного полимера. Обычно 1 соответствует Т (температура теку чести) натермомрханической кривои

Температура не обогреваемой поверхности при одностороннем нагреве или температура среднего слоя при двустороннем нагреве Т п должна быть не менее минимально допустимой температуры формования. Как правило, Т и несколько выше температуры стек­лования 7 на термомеханической кривой.

Т -7

I _ ПУХ * ГП Min * П

В качестве критерия равномерности распределения температур используют критерии /..:

(57)

Mm л0

С учетом уравнений (5.5), (5 6) уравнение (5.7) можно представить в виде

( at2 л к2

L=f

(5.8)

‘н

V заг у


Графический вид зависимости (5 8) представлен на рис. 5.5 По этому графику можно определить время нагрева заготовки T2, зная

Нагрев листовых заготовок

заг

Рис 5 5 Зависимость критерия равномерности распределения температур / тритеплорадиационном

Нагреве листовых и пленочных заготовок от F

Ч°заг /

Величины TQ, А и 5 и задавшись значениями 7 и Гтах. Теплофизи — ческие свойства основных полимеров, применяем ых в производстве тары и упаковки, приведены в табл. 4.2.

Время нагрева листовой заготовки T соста вляет основную часть от времени i (икла и главным образом определяет производительность процесса термоформования тары Чем больше толщина листа, выше теплоемкость полимера, тем больше требуется времени дя разогре­ва его до нужной темпе ратуры

При расчетах следует учитывать, что самое большое влияние на время нагрева ока зывает толщина листа. При одностороннем нагре­ве температура на противоположной от нагревателя стороне листа значительно ниже, чем на обогреваемой стороне.

Для выравнивания температуры и снижения времени нагрева в производстве тары часто применяют многопозиционные машины. Они осуи юствляют предварительный нагрев листа с одной ии с двух сторон на < >дной позиции, а на второй позиции завершают нагрев до заданной температуры формования

Ва жное значение в процессе термоформования тары имеет тем­пература формы. Для большинства полимеров она поддерживается на уровне 50 — 70 |С. В процессе работы от контакта с горячим лис­том она постепенно повышается, поэтому необходимо периодически охлаждать форму струей холодного воздуха.

Коэффициент температуропроводности а зависит от удельной теплоемкости с, плотности р и коэффициента теплопроводности К:

А =—. (5.9)

Рс

Приведенный метод расчета параметров процесса нагрева заго­товки является простым (однако не учитывается нестационарный характер процесса) и исходит из закона распределения температур по толщине.

Leave a Reply

Name (required)


Mail (required)


Website



Производство тары из полимерных пленок и листов

Особенности механических свойсть полимеров в высокоэластическом состоянии

Интервал температур, в котором можно наблюдать высокоэлас­тические свойства полимеров, равен разности температур (Т — Т) Для сетчатых полимеров верхним пределом эластических свойств является температура начала термического разложения Т, так как из-за межцепных химических связей полимер течь не может и при высоких температурах начинает разлагаться, деструктироваться, не переходя в текучее состояние Эластические свойства целесообразно рассмотреть на […]

Производство мягкой потребительской тары на фасовочно-упаковочных автоматах термоформовочного типа

Термоформовочные автоматы позволяют упаковывать любые виды продукции с использованием всех возможных методов ее по­дачи в отформованную часть тары. 11ижняятермоформованная часть из однослойного или многослойного полимерного материала являет­ся жесткой или полужесткой. Верхняя крышка отличается гибкос­тью, минимальной жесткостью. Она выполнена, как правило, из мно­гослойного материала, поэтому обладает хорошими барьерными свойствами, способностью к сварке ил и склеиванию, пригодна […]

Контакт но-тепловая сварка

Контактно-тепловую сварку нагретым ин< трументом осуществ­ляют с односторонним или л, вусторонним нагревом (рис. 4.41). Рис. 4.41. Схема контактно-тепловой сварки с од] юсторонним (а) и двусторонним (6) нагревом: 1 — нагретый инструмент; 2 — прокладки; 3 — свариваемые материалы; 4—холодный инструмент, мгн — температура нагретого инструмента; t2 — температура внешней поверхности изделия; Т —температура свариваемых поверхностей; […]