CN117769487A - 用于利用薄膜挤出机从原料总量中制造薄膜的方法以及用于执行该方法的计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于利用薄膜挤出机从原料总量中制造塑料薄膜的方法。根据本发明，该方法包括以下步骤：·获取关于塑料薄膜的期望特性的薄膜参数；·获取关于原料的特性的原料参数；·将原料参数分组成至少两个原料参数组；·形成原料参数组之间的相关性；·基于薄膜生产模型来形成薄膜参数和原料参数组之间的相关性；·获取至少一种原料从至少一个原料参数组中的选择；·基于薄膜生产模型来计算薄膜挤出机的至少一个生产参数。·输出所述薄膜挤出机的生产参数。

Description

用于利用薄膜挤出机从原料总量中制造薄膜的方法以及用于 执行该方法的计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于利用薄膜挤出机从原料总量中制造薄膜的方法以及一种相应的计算机程序产品。

背景技术

众所周知，为了制造具有期望特性的薄膜，薄膜挤出设备在其生产参数方面进行设定。在此，应考虑大量生产参数。如此，应在许多地方设定对原料、中间产品和/或成品薄膜有直接影响的温度、压力或其他物理参量。这尤其适用于薄膜挤出设备的设定(即控制和/或调节)。

所制造的薄膜于是可以尤其是在实验室中，但也还可以在制造期间在其特性方面进行表征。尤其是，研究薄膜的功能的实际满足，但还有可测量的薄膜参数，如薄膜的断裂强度或可拉伸性。

在薄膜挤出设备的控制和/或调节中，已知的解决方案主要基于操作人员的经验和知识。

同样内容在原料的选择时适用。在这里，原料的选择也基于经验、试验和制造商关于原料的说明进行。

总体上，具有期望特性的薄膜的制造可能需要费时的准备工作，所述准备工作此外可能比较昂贵。

发明内容

本发明的任务是，至少部分消除上面描述的缺点。尤其是，本发明的任务是，更成本适宜地且以更简单的方式制造具有期望特性的薄膜。

上述任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求6的特征的计算机程序产品来解决。本发明的另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此，结合根据本发明的方法描述的特征和细节当然也适用于结合根据本发明的计算机程序产品描述的特征和细节，并且相应反之亦然，使得关于对各个本发明方面的公开内容始终相互参照或可以相互参照。

根据本发明的方法在此涉及利用薄膜挤出机从原料总量中制造塑料薄膜。该方法在此包括以下步骤：

·获取关于塑料薄膜的期望特性的薄膜参数

·获取关于原料的特性的原料参数

·将原料参数分组成至少两个原料参数组

·形成原料参数组之间的相关性

·基于薄膜生产模型来形成薄膜参数与原料参数组之间的相关性

·获取至少一种原料从至少一个原料参数组中的选择

·基于薄膜生产模型来计算薄膜挤出机的至少一个生产参数

·输出薄膜挤出机的生产参数。

因此，本发明的核心构思是，为了制造期望薄膜，不是简单地从现有的不同原料总量中做出选择，而是原料首先在其参数(即其特性)方面划分成组(即分组)。在此，分组可以是多维的，并且可以包括如由薄膜挤出机的用户期望的那样多的组。如此，原料的分组可以与如下温度范围有关，该原料应在该温度范围中在薄膜挤出机中进行处理。一般来说，可以存在与原料的处理特性有关的许多组。

分组的另一个方面可以与原料在薄膜中的造成的特性有关。如此，可以将原料联合成如下组，其代表针对特定气体的渗透性范围。也可以将一种原料的分子在另一种原料的分子处的附着质量划分成组。此外，经济方面也可以发挥作用，并且用于对原料进行分组。如此，每种原料可以在其价格方面划分成组，其中，一个组代表一个价格段。另外的分组可以与其中原料可用的时间段有关。此外，特定原料用于特定应用的许可也可以是用于分组的基础。如此，例如不是每种原料都被许可用于食品包装。此外，原料的分组也可以在其环境兼容性方面进行执行。可以设想许多其他分组可能性。

原料的分组以特性的获取为基础。在此，特性可以是原料的基本特性(如化学成分)，但也例如可以是其制造参数(如制造设备的运行参数)。另外的参数可以是制造日期。这样的原料参数可以至少部分由原料制造商提供给薄膜挤出设备的用户，即塑料薄膜的制造商。也可以查阅研究(例如通过化学分析)的结果。在数据库中存储原料参数是适合的。例如，该原料参数可以储存在由数据提供商运行的外部服务器上的互联网数据存储器中。

有利的是，原料制造商仅仅为用户开放用于数据库或在数据库内的原料的选出的特性(信息)。因此，例如可能的是，原料制造商根据信息的量和重要性有偿向用户提供这些信息。

此外，根据本发明，设置有如下步骤，在该步骤中在薄膜参数和原料参数组之间形成相关性。这种关联基于薄膜生产模型实现，在该薄膜生产模型中描绘原料参数组中的原料对薄膜的特性的影响。因此，可能的是，针对所期望的特性输出原料的选择，优选针对薄膜的每个特性输出一种或多种原料的选择。

然而，为了例如避免存在不兼容的原料供选择，根据本发明设置成，也在各个原料参数组之间形成相关性。

在确定可考虑用于制造薄膜的可能原料组合之后，设置成，从原料中做出选择，该选择在根据本发明的步骤中被获取。在此，有利的是，验证获取到的选择。在此，尤其是确定该选择是否导致所期望的薄膜。“从至少一个原料参数组中获取至少一种原料”也可以意味着从原料参数组中直接计算原料的选择。

为了在薄膜挤出机内也挤出所期望的薄膜，最后设置成，基于获取到的说明中的薄膜生产模型来计算和输出针对薄膜挤出机的至少一个薄膜生产参数。因此，可能的是，薄膜挤出机的参数的设定不仅仅托付于机器操作者，从而制造所期望的薄膜、尤其是具有期望质量的薄膜。

薄膜挤出机可以是指所有挤出机，但也可以是指下游部件(利用其能够将原料转化成薄膜)，但也可以是指下游机器组成部分，如拉伸装置，直至卷绕装置，在该卷绕装置中出于运输目的首次卷起薄膜。挤出机可以根据吹膜设备或平膜设备的原理工作。

在本发明的意义中，“获取”可以是指不同类型的数据收集。例如，这些数据可以以数据的形式已经存在，尤其是以数字形式。为此，可以设想不同的数据库。数据收集也可以通过由用户直接输入或通过借助于测量仪器测量而进行。尤其是，在生产过程中上游的机器(如原料制造机)可以经由数据连接将数据、尤其是测量数据传送给下游生产过程中的机器。

同样，可以理解术语“输出”。如此，生产参数可以显示在屏幕上，或者以其他方式提供给薄膜挤出机的机器操作者。同样可以设想，执行所提到的计算的计算装置经由数据连接将这些生产参数直接传送给薄膜挤出机、尤其是其控制装置。

在本发明的一个有利的改进方案中，设置有针对原料参数组的详细程度的获取。因此，例如可以确定原料参数的参数范围是小还是大。如此，可能出现的是，在参数范围选择得过窄的情况下不存在符合要求中的一个的原料供使用。在这种情况下，可以适配参数范围，从而实现扩展的原料选择。

在本发明的另一个有利的实施方式中，设置有针对原料选择的选择建议的输出。换言之，针对至少一个原料参数组输出至少两种原料，从其中选择一种原料。尤其是，在该实施方式中，可以针对选择建议的原料中的每一种输出评价。基于该评价，可以估计原料对塑料薄膜的影响。例如，可以生产如下塑料薄膜，该塑料薄膜与所期望的薄膜相比没有完全满足质量要求，但价格明显更便宜。

此外，有利的是，对原料参数组进行加权。在这种情况下，可以给各个原料参数组配属有重要性，该重要性在各个原料参数组之间的相关性中被考虑。换言之，薄膜生产模型可以利用这些权重进行适配。

如果获取至少一个薄膜生产机的生产参数范围，则可以再次改进本发明。这些生产参数范围可以用于扩展可能的原料的数量，并且由此做出最佳选择。反过来，可以使原料的选择例如与薄膜生产机的最佳运行参数点相适配。

“获取”被理解为不同类型的获取。如此，关于薄膜生产机的不可改变的参数例如可以一次性在数据库中获取。如果涉及薄膜挤出机的几何特性，则这例如是这种情况。其他参数可以定期更改，如供使用的原料的说明。还有其他参数可以与订单相关地进行获取，例如薄膜的所期望的特性。因此，获取也可以基于不同的特征进行。如此，参数可以经由例如存储在薄膜挤出机的存储器中或分散地存储在互联网门户网站中的数据库来提供。在这种情况下，获取被称为“读出数据”。例如，与订单相关的参数可以经由输入设备(如键盘)来获取。

在根据本发明的方法的框架中，可以是有利的是，针对至少一个薄膜挤出机获取机器参数和/或设定。尤其是，机器参数的获取可以在调试时进行，在该调试时在数据库中例如存储薄膜挤出机的几何数据。这些几何数据尤其包括薄膜的层的最大数量、可用于单个层的各个原料的最大数量、用于熔化原料的挤出器螺杆的设计、喷嘴唇部的宽度或周长、喷嘴唇部的厚度。该列举不是穷举的，并且因此关于本发明也不是限制性的。

可以带来另外的优点的是，给出如下推荐：当原则上存在多个薄膜挤出机、尤其是不同的薄膜挤出机供制造薄膜使用时，应选择哪个薄膜挤出机来制造所期望的薄膜。通常，在制造企业中存在多个薄膜挤出机供使用，所述薄膜挤出机在其设计方案中在几何数据方面、但也在其物理参数方面彼此不同。在这样的情形中可能的是，基于薄膜生产模型来选择这些设备中的一个。例如，在具有五层结构的期望薄膜的情况下可以是有利的是，在用于具有最大七层结构的薄膜的薄膜挤出设备上制造产品。

同样，本发明的主题是一种计算机程序产品，其包括指令，所述指令在计算机上实施程序时促使该计算机执行根据本发明的方法的步骤。因此，根据本发明的计算机程序产品带来与关于根据本发明的方法详细解释的优点相同的优点。

附图说明

图1是薄膜挤出机的示意图，

图2是另一种薄膜挤出机的示意图，

图3是根据本发明的方法的流程的示意图。

具体实施方式

在图1和图2中示例性地示出了薄膜挤出机10。这些薄膜挤出机共性在于它们配备有挤出器20。每个单个挤出器以用于稍后的薄膜(其是塑料薄膜)的层的熔化塑料材料供给薄膜挤出机。为此，一种或多种原料R1、...经由配量装置60供应给第一挤出器，一种或多种原料Rx、...以这种方式供应给第二挤出机。原料通常以塑料颗粒的形式存在。所供应的原料的类型和/或量由本发明的方法预先确定。

本发明的方法可以在使用根据图2的平膜挤出设备或吹膜挤出设备的情况下来执行。图1示出了吹膜设备，其具有已经描述的挤出器20。薄膜幅面或简称薄膜40从喷嘴30中进行输出，其中，喷嘴30构造为环形吹气喷嘴。薄膜幅面首先构造为气泡，但其随后被铺平。该薄膜(其现在包括两个相叠而置的单个薄膜)经由不同的中间元件卷起到卷绕滚筒50上，或者在进行切割开之后向左卷起到两个卷绕滚筒上。

在图2中，薄膜挤出机是平膜挤出机，其在这里同样示例性地配备有两个用于不同的配方的挤出器20。薄膜幅面40从喷嘴30中进行输出，该薄膜幅面在冷却辊上进行冷却，并且随后卷起在卷绕滚筒50上。

图3示意性地示出了根据本发明的方法的流程。关于薄膜的期望特性的薄膜参数FP以及关于原料的特性的原料参数RP_n被提供给存储和计算单元100。原料参数RP的索引n表明在这里涉及原料总体，从其中可以选择一种或多种原料。在存储和计算单元内，首先执行原料参数成至少两个原料参数组的分组，这以附图标记200表示。在两个后续步骤(其可以以任意顺序或同时来执行)中，形成原料参数组300之间的相关性，并且基于存储和计算单元内储存和/或执行的薄膜生产模型来形成薄膜参数和原料参数组400之间的相关性。在后续步骤500中，获取至少一种原料从至少一个原料参数组中的选择。

在控制和计算单元100基于薄膜生产模型计算出薄膜挤出机的至少一个生产参数PP之后，输出薄膜挤出机的生产参数。

附图标记列表

10 薄膜挤出机

20 挤出器

30 喷嘴

40 薄膜幅面

50 卷绕滚筒

60 配量装置

100 存储和计算装置

FPM 薄膜生产模型

Claims (6)

1.一种用于利用薄膜挤出机从原料总量中制造塑料薄膜的方法，其包括以下步骤：

·获取关于所述塑料薄膜的期望特性的薄膜参数

·获取关于所述原料的特性的原料参数

·将所述原料参数分组成至少两个原料参数组

·形成所述原料参数组之间的相关性

·基于薄膜生产模型来形成所述薄膜参数和所述原料参数组之间的相关性

·获取至少一种原料从至少一个原料参数组中的选择

·基于所述薄膜生产模型来计算所述薄膜挤出机的至少一个生产参数

·输出所述薄膜挤出机的生产参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其附加地具有以下步骤：

获取针对所述原料参数组的详细程度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其附加地具有以下步骤：

输出针对原料选择的选择建议。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其附加地具有以下步骤：

对原料参数组进行加权。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其附加地具有以下步骤：

获取至少一个薄膜生产机的生产参数范围。

6.一种计算机程序产品，其包括指令，所述指令在计算机上实施所述程序时促使所述计算机执行具有权利要求1至5中任一项的特征的方法的步骤。