2进料方式
生产系统中,染料或助剂有三种进料方式,见图2。最简单的进料方式,是将染料无压添加到挤出机的漏斗区,即进料点1。这种方式下,染料通过染液槽上的集成泵进料,依靠动态混合器(其设计类似于延长了挤出机的螺杆)混合喂人塑料熔体。但是,在挤出机的漏斗区进料有两个明显的缺点:第一,如果染料体积超出规定的容积,挤出机将不再均匀吸入塑料切片;第二,整个生产系统包括挤出机螺杆会与染料接触,这使得染料的更换时间延长。挤出机可以按照3DD原理配备一个高效的动态混合器,例如,液体染料可以通过INJECTAC系统,从上游区直接计量喂入混合器,即进料点2。在该点进料的优点是,挤出机的螺杆不与染料接触,染料更换时间缩短;缺点是,大部分熔体传输区域,也即熔体管道其实是作为一个潜在的增压泵和过滤器与液体染料接触,从而导致染料更换时间延长。并且,混合器与挤出机的螺杆直接接触,因此无法对混合器的速度进行单独设置。
最理想的方法是通过INJECTAC系统将染料喂入到熔体管(进料点3)。这时的INJECTAC系统应该尽可能近地与上游的喷嘴(例如浇铸薄膜或管道系统)或纺丝泵(纺丝系统)相连,这样会极大地缩短染料更换时间。将染料充分均匀混合注入熔体内,需要安装一个高效的动态混合器。OedikonBarmagFLUMIXAC型混合器就是一个很好的选择。这类设备带有与液体染料的连接装置,并且能够通过调节混合器的速度,与各个操作点单独对接。
3 INJECTAC系统
染料或助剂在压力条件下(图2的进料点2或3)注入,需要使用高压型INJECTAC计量系统,其结构如图3、图4所示。这类系统甚至能够在高达300×10 Pa的压力下计量,计量精确率100%。为达到这个目标,INJECTAC计量系统需要配备两个串联泵。第一台泵提供所需要的压力,第二台泵进行无容积损失的计量。
染料或助剂用量可在INJECTAC计量系统控制箱的触摸屏上设置。根据该设置值,系统对计量泵的速度进行计算,并据此设定相应的驱动速度。为了保证计量泵可以达到100%的准确率,泵进口(P1)和出口(P2)的压力必须一致。因而,P1和P2处的压力需要进行测定和比较。该系统中,由于压力泵的速度会自动设定,故P1处的压力会与P2处保持一致。当系统中P2处的压力改变时,P1处的压力会在0.5s以内发生相应改变,且控制技术不会发生任何波动。
4集成FLUMIxAC混合器的扩展站
彩虹系统的核心是扩展站,它承担了两个关键功能:混合原色染料并对所有的染化料组分进行控制,如图5所示。
染液槽可以在任意的指定时间与扩展站连接,连接个数最多可达6个,或者5个染液槽加1个洗涤槽。它们通过无滴漏的白闭合快速接头连接在扩展站的后侧。在扩展站内部,染料聚集在一个阀区内,该阀区包含6个独立的阀门,能够对每个处方中的所有染料自动开合。 未连接到染液槽的阀门管道保持关闭,因此,染料不会通过这些管道进入。