Oerlikon Barmag: EvoTape
——膜帶生產(chǎn)的革命

Oerlikon Barmag: EvoTape
——膜帶生產(chǎn)的革命

制作膜帶的技術(shù)多年未取得突破。擠出膜帶的可能性應(yīng)用多種多樣，包括地毯底布織物、紡織包裝、農(nóng)用紡織品，以及土工織物領(lǐng)域。除了考慮系統(tǒng)和紗線質(zhì)量外，鑒于成本的壓力，投資者們還需將操作費(fèi)用作為決定要素考慮在內(nèi)。德國(guó)歐瑞康巴馬格(Oerlikon Barmag)公司的傳統(tǒng)擠出系統(tǒng)是瑞士歐瑞康集團(tuán)人造纖維環(huán)節(jié)的一部分，從系統(tǒng)、工藝和紗線的質(zhì)量方面來看，其是屬于比較高端的。對(duì)開發(fā)膜帶新系統(tǒng)而言，關(guān)注點(diǎn)主要在于其生產(chǎn)成本和能源消耗。

1EvoTape理念中的高效膜帶擠出

隨著EvoTape設(shè)備(圖1)的出現(xiàn)，膜帶的制備工藝得到新發(fā)展，并且真正徹底變革了到目前為止一直采用的工藝。目前全球共有超過1 000臺(tái)設(shè)備安裝了EvoTape設(shè)備。依靠新的配置，系統(tǒng)的產(chǎn)量可以增加至原來的3倍。EvoTape設(shè)備的包含冷預(yù)拉伸加工，可實(shí)現(xiàn)3倍拉伸。在隨后的第二次拉伸階段，膜帶變得更輕，也更容易接收來自烘箱中熱空氣的熱量。這兩次拉伸將會(huì)使得膜帶具有較好的工藝穩(wěn)定性，從而可以在更高的加工速度下得到相同強(qiáng)度的膜帶，或者在相同加工速度下?lián)碛行阅芨鼉?yōu)的膜帶。

圖1　EvoTape設(shè)備

拉伸過程中的膜裂確保了較低的整體拉伸比，由于整體拉伸的切割寬度是固定的，因此可以在不提升工藝速度的前提下制備更多的膜帶，即增加了系統(tǒng)的產(chǎn)量。因此從整體上看，輸出每千克膜帶的比能耗是降低的。

新型EvoTape理念的突出優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)異的工藝穩(wěn)定性：相比于傳統(tǒng)工藝，改進(jìn)后的工藝減少了膜帶的斷裂。此外，還有其他一些優(yōu)點(diǎn)，如在熱空氣拉伸過程中，較低的溫度轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了破損膜帶的打包工序。

2WinTape——更多輸出，更少浪費(fèi)

更高的速度可減少成卷運(yùn)行的時(shí)間，因此還需要一個(gè)自動(dòng)卷繞機(jī)與之配套。在卷取階段，自動(dòng)化的WinTape精密卷繞機(jī)充實(shí)了EvoTape理念。電子交叉角確保了完美的卷繞成型(圖2)，可獲得有利于后道加工的最佳膜帶質(zhì)量。由于在卷裝傳送過程中，膜帶停留在導(dǎo)紗器上，實(shí)現(xiàn)折疊膜帶自動(dòng)卷取。整個(gè)卷取過程存在兩個(gè)停留點(diǎn)，而地毯底布織物的系統(tǒng)配置可以無需卷裝傳送實(shí)現(xiàn)24 h運(yùn)行，因此簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)移工作。此外，在自動(dòng)化卷取過程中，還可獲得一致的卷裝長(zhǎng)度，從而可以減少浪費(fèi)。結(jié)合EvoTape設(shè)備后，運(yùn)行WinTape新型精密卷繞機(jī)將會(huì)獲得進(jìn)一步的收益：卷裝傳送過程中產(chǎn)生的廢物可以直接傳送回?cái)D出機(jī)中。

圖2　WinTape精密卷繞機(jī)

3EvoTape理念可應(yīng)用于多種加工工藝

自EvoTape應(yīng)用于地毯底布織物用加工膜帶并成功在市場(chǎng)上推出后，其還展現(xiàn)出應(yīng)用于其他產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。在過去幾個(gè)月，開發(fā)工作的關(guān)注點(diǎn)主要在于驗(yàn)證其速度潛力和較低的總拉伸比，以應(yīng)用于更多的產(chǎn)品。到目前為止，EvoTape理念可為地毯底布、農(nóng)用織物和土工織物的制造提供解決方法。

3.1地毯底布

EvoTape用于地毯底布加工的系統(tǒng)配置，可以生產(chǎn)出同樣高品質(zhì)的并且均勻的膜帶，同時(shí)還具有較高的加工速度。EvoTape的加工速度為400 m/min(圖3)；相比之下，到目前為止一直采用的地毯底布的擠出系統(tǒng)的加工速度為320 m/min，而在2010年以前，加工速度僅為180～280 m/min。且在沒有實(shí)質(zhì)性的額外空間要求的情況下，結(jié)合WinTape卷繞機(jī)后，新型EvoTape設(shè)備的產(chǎn)量大大提高。

圖3　應(yīng)用于地毯底布的EvoTape設(shè)備

在結(jié)合WinTape應(yīng)用的配置下，相比于20世紀(jì)80年代到90年代生產(chǎn)的設(shè)備，EvoTape的能源節(jié)省量高達(dá)50%，系統(tǒng)壽命可達(dá)30 a甚至更長(zhǎng)。

3.2打包機(jī)卷繞

新型EvoTape設(shè)備在打包機(jī)卷繞情況下的潛力尤為明顯：其除了加工速度高外，總拉伸比的降低尤其明顯。相比于傳統(tǒng)工藝，其有可能達(dá)到雙倍的產(chǎn)量。

打包機(jī)卷繞的線密度可高達(dá)20 000 dtex甚至更高，而地毯底布織物的線密度僅為300～1 500 dtex；可以生產(chǎn)寬0.9～2.5 mm、厚35～45 μm到寬20～90 mm、厚75～100 μm的膜帶。膜帶可以制成異形結(jié)構(gòu)或原纖化，并在后續(xù)工藝中加捻，再卷繞成無管卷裝。

加工的關(guān)注點(diǎn)在于使紗線具有高強(qiáng)度，以及捆綁打包時(shí)結(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)度(圖4)。為了獲得所期望的高強(qiáng)度，在目前的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)加工中，需以1∶12的倍數(shù)對(duì)膜帶進(jìn)行拉伸。拉伸比高意味著，對(duì)某些產(chǎn)品，如線密度為70 000 dtex的產(chǎn)品而言，系統(tǒng)只能平行運(yùn)行3～4條膜帶。而對(duì)于EvoTape而言，該拉伸比可以減小至僅為1∶7或1∶8。低的拉伸比同時(shí)也意味著切割寬度的減小，因此輥筒上可以運(yùn)行更多的膜帶。再結(jié)合從250 m/min增加至350 m/min的加工速度，系統(tǒng)的產(chǎn)量可以翻一番，即EvoTape/WinTape的產(chǎn)量可從普通市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的500 kg/h 增加至1 000 kg/h。因此，新的系統(tǒng)可以節(jié)省空間、費(fèi)用，尤其是能源。對(duì)EvoTape/WinTape而言，僅0.4 kW·h/kg的能源損耗將是其進(jìn)一步發(fā)展的決定性參數(shù)。

圖4　打包的關(guān)注點(diǎn)在于高強(qiáng)度紗線與結(jié)點(diǎn)

3.3土工織物和農(nóng)用織物

EvoTape設(shè)備也展現(xiàn)出其在土工織物和農(nóng)用織物方面的優(yōu)勢(shì)?？梢杂玫偷目偫毂葘?shí)現(xiàn)高強(qiáng)度。在一些應(yīng)用中，還會(huì)加入低密度聚乙烯作為“拉伸助劑”，以確保原材料成本的降低。

4EvoTape與WinTape的完美組合

在當(dāng)今投資決定需同時(shí)考慮可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代，EvoTape/WinTape建立了新的標(biāo)準(zhǔn)。由歐瑞康巴馬格公司Chemnitz生產(chǎn)基地制造的新型膜帶設(shè)備，因其更高的產(chǎn)量，伴隨著能源和用工的減少、更少的廢料及快速的投資回報(bào)，為擠出技術(shù)專家們提供了新的選擇。

隨著EvoTape/WinTape組合的出現(xiàn)，如今膜帶市場(chǎng)已形成一種理念，即由于EvoTape/WinTape組合巨大的效率，其已成為一項(xiàng)穩(wěn)健的投資。這一理念揭示了其作為完美組合的全部潛力。有一點(diǎn)值得注意：只有結(jié)合自動(dòng)卷繞機(jī)才能有效實(shí)現(xiàn)較高的擠出加工速度；而即使將自動(dòng)卷繞機(jī)結(jié)合到傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)擠出系統(tǒng)中也有一定意義，但不能發(fā)揮其全部性能。

在膜帶質(zhì)量方面，EvoTape/WinTape組合也毫不遜色：高質(zhì)量產(chǎn)品將確保膜帶生產(chǎn)商在高端市場(chǎng)中占有一席之地。

陳書云 譯王依民 校