一种高强度PET打包带的多级拉伸成型工艺的制作方法

本发明涉及pet打包带拉伸成型，具体而言，涉及一种高强度pet打包带的多级拉伸成型工艺。

背景技术：

1、目前，pet打包带因具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等优良特性，被广泛应用于物流运输、仓储固定等领域。然而，在传统的pet打包带拉伸成型工艺中，多级拉伸单元之间往往缺乏有效的联动调节机制。前一级拉伸单元的工艺参数波动，如拉伸速度、拉伸比、拉伸加热温度等的不稳定，会直接导致经其拉伸后的中间带材在厚度、宽度及均匀性等方面产生偏差。而后续拉伸单元若仍按照预设的固定参数进行拉伸，无法根据前一级带材的实际状态进行动态调整，极易造成最终成品打包带的强度、韧性等力学性能不稳定，难以满足高端市场对打包带高品质的要求。此外，这种静态的拉伸工艺控制方式，还可能导致材料利用率降低、生产效率不高以及能源消耗增加等问题，制约了pet打包带生产行业的进一步发展。

2、因此，有必要设计一种高强度pet打包带的多级拉伸成型工艺用以解决当前技术中存在的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种高强度pet打包带的多级拉伸成型工艺，旨在解决当前技术中传统多级拉伸工艺因缺乏联动调节机制导致成品力学性能不稳定、材料利用率低及生产效率不高的问题。

2、本发明提出了一种高强度pet打包带的多级拉伸成型工艺，包括：

3、对pet原料进行干燥处理后输入挤出机，在设定挤出温度下熔融挤出形成初始带材；

4、将所述初始带材依次输送至多级拉伸单元进行逐级纵向拉伸，获得带材；

5、在各级拉伸过程中，采集进入各拉伸单元的带材的张力信息、温度信息和运行速度信息，并基于所述张力信息、温度信息和运行速度信息确定对应拉伸单元的拉伸参数；

6、在多级拉伸过程中，采集经当前级拉伸单元拉伸后的带材状态信息，并根据所述带材状态信息判断是否需要调整后一级拉伸单元的拉伸参数；

7、若需要，则采集当前级拉伸单元拉伸过程中的实际拉伸参数及带材截面状态，并根据所述实际拉伸参数及带材截面状态调整后一级拉伸单元的拉伸参数；

8、当带材在多级拉伸单元拉伸完成后，将带材输送至热定型单元，并根据预设定型参数进行定型处理，以获得待收卷带材；

9、将所述待收卷带材冷却并收卷，以获得高强度pet打包带。

10、进一步地，在设定挤出温度下熔融挤出形成初始带材时，包括：

11、采集在历史生产过程中不同挤出温度条件下对应的历史生产数据，并基于所述历史生产数据建立挤出温度与带材成型性能之间的对应关系；其中，所述历史生产数据包括带材成型质量数据、拉伸稳定性数据和成品力学性能数据；

12、获取当前所述pet原料的原料特性参数和生产工况参数，并根据所述原料特性参数和生产工况参数在所述对应关系中匹配确定目标成型性能区间；

13、根据所述目标成型性能区间对应的挤出温度范围，确定所述设定挤出温度。

14、进一步地，基于所述张力信息、温度信息和运行速度信息确定对应拉伸单元的拉伸参数时，包括：

15、在所述初始带材沿输送方向上设置多个采样点，对所述初始带材在进入拉伸单元前及拉伸过程中的张力信息、温度信息及运行速度信息进行连续采集，分别得到张力变化曲线、温度分布曲线及速度变化曲线；

16、根据所述张力变化曲线确定张力波动幅度，根据所述温度分布曲线计算温度均匀性系数，根据所述速度变化曲线确定速度匹配偏差值；

17、根据所述张力波动幅度确定对应拉伸单元的初始拉伸参数；

18、基于所述温度均匀性系数和速度匹配偏差值判断是否对所述初始拉伸参数进行补偿；

19、若是，则基于所述温度均匀性系数和速度匹配偏差值确定所述初始拉伸参数的补偿方案，并获得所述拉伸参数；

20、其中，所述拉伸参数包括拉伸速度、拉伸比和拉伸加热温度。

21、进一步地，根据所述张力波动幅度确定对应拉伸单元的初始拉伸参数时，包括：

22、对所述张力波动幅度进行特征提取，获得最大波动幅度、最小波动幅度和平均波动幅度；

23、基于所述最大波动幅度、最小波动幅度和平均波动幅度构建张力稳定性指数；

24、将所述张力稳定性指数与第一张力稳定性指数和第二张力稳定性指数进行比对，根据比对结果确定所述初始拉伸参数；其中，所述第一张力稳定性指数小于所述第二张力稳定性指数；

25、当所述张力稳定性指数小于或等于所述第一张力稳定性指数时，确定所述初始拉伸参数为第一拉伸参数；

26、当所述张力稳定性指数大于所述第一张力稳定性指数，且小于或等于所述第二张力稳定性指数时，确定所述初始拉伸参数为第二拉伸参数；

27、当所述张力稳定性指数大于所述第二张力稳定性指数时，确定所述初始拉伸参数为第三拉伸参数。

28、进一步地，基于所述温度均匀性系数和速度匹配偏差值判断是否对所述初始拉伸参数进行补偿时，包括：

29、将所述温度均匀性系数与温度均匀性系数阈值进行比对，将所述速度匹配偏差值与所述速度匹配偏差阈值进行比对，根据比对结果判断是否对所述初始拉伸参数进行补偿；

30、若所述温度均匀性系数大于或等于温度均匀性系数阈值，且所述速度匹配偏差值小于或等于速度匹配偏差阈值，则判定无需对初始拉伸参数进行补偿；

31、若所述温度均匀性系数小于温度均匀性系数阈值，或所述速度匹配偏差值大于速度匹配偏差阈值，则判定需要对初始拉伸参数进行补偿。

32、进一步地，基于所述温度均匀性系数和速度匹配偏差值确定所述初始拉伸参数的补偿方案，并获得所述拉伸参数时，包括：

33、获取所述温度均匀性系数阈值与所述温度均匀性系数的差值，记为温度补偿差值；

34、获取所述速度匹配偏差值与所述速度匹配偏差阈值的差值，记为速度补偿差值；

35、根据所述温度补偿差值和速度补偿差值构建补偿特征向量；

36、获取标准补偿特征向量和其对应的标准补偿方案；

37、计算所述补偿特征向量与所述标准补偿特征向量之间的余弦相似度，根据所述余弦相似度确定所述补偿方案；

38、其中，所述标准补偿方案包括拉伸速度补偿系数、拉伸比调整比例以及拉伸加热温度补偿值。

39、进一步地，根据所述余弦相似度确定所述补偿方案时，包括：

40、提取最大余弦相似度，并将所述最大余弦相似度与余弦相似度阈值进行比对，根据比对结果确定所述补偿方案；

41、当所述最大余弦相似度大于或等于所述余弦相似度阈值时，将所述最大余弦相似度所对应的标准补偿方案作为所述补偿方案；

42、当所述最大余弦相似度小于所述余弦相似度阈值时，计算所述最大余弦相似度与所述余弦相似度阈值比值，并记为相似度比值，根据所述相似度比值确定所述补偿方案。

43、进一步地，根据所述相似度比值确定所述补偿方案时，包括：

44、根据所述相似度比值对所述标准补偿方案中的拉伸速度补偿系数、拉伸比调整比例和拉伸加热温度补偿值进行比例调整，获得初始拉伸速度补偿系数、初始拉伸比调整比例和初始拉伸加热温度补偿值；

45、根据所述温度补偿差值对所述初始拉伸加热温度补偿值进行修正，获得初始拉伸加热温度修正值；

46、根据所述速度补偿差值对所述初始拉伸速度补偿系数进行修正，获得初始拉伸速度修正系数；

47、将所述初始拉伸速度修正系数、拉伸比调整比例和初始拉伸加热温度修正值作为所述补偿方案。

48、进一步地，根据所述带材状态信息判断是否需要调整后一级拉伸单元的拉伸参数时，包括：

49、采集当前级拉伸单元拉伸完成后的带材截面厚度、宽度及带材截面均匀性；

50、将所述带材截面厚度与预设目标厚度进行比对，获得厚度偏差；

51、将所述带材截面宽度与预设目标宽度进行比对，获得宽度偏差；

52、将所述带材截面均匀性与预设均匀性标准进行比对，获得均匀性偏差；

53、判断所述厚度偏差、宽度偏差或均匀性偏差是否超过对应的阈值；

54、当任一偏差超过阈值时，判定需要调整后一级拉伸单元的拉伸参数；

55、当所有偏差均在阈值范围内时，判定无需调整后一级拉伸单元的拉伸参数。

56、进一步地，根据所述实际拉伸参数及带材截面状态调整后一级拉伸单元的拉伸参数时，包括：

57、将所述实际拉伸参数与所述拉伸参数进行比对，获得拉伸速度偏差、拉伸比偏差和拉伸加热温度偏差；

58、根据所述拉伸速度偏差、拉伸比偏差、拉伸加热温度偏差、厚度偏差、宽度偏差和均匀性偏差；

59、将所述拉伸速度偏差、拉伸比偏差、拉伸加热温度偏差、厚度偏差、宽度偏差及均匀性偏差进行归一化处理，得到归一化偏差值；

60、根据各偏差对成品带材质量的影响程度，分别赋予权重系数；其中，所述权重系数包括拉伸速度权重、拉伸比权重、拉伸加热温度权重、厚度权重、宽度权重和均匀性权重；

61、将归一化偏差值与对应权重系数相乘，并进行累加，得到带材状态综合指数；

62、根据所述带材状态综合指数确定后一级拉伸单元的拉伸速度、拉伸比及拉伸加热温度的调整量。

63、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

64、本发明通过在多级拉伸过程中，实时采集当前级拉伸单元的带材状态信息及实际拉伸参数，并据此动态调整后一级拉伸单元的拉伸参数，实现了各级拉伸单元之间的紧密联动与精准调节。这一机制有效解决了传统工艺中因前级参数波动导致后级拉伸失准的问题，显著提升了带材在厚度、宽度及均匀性方面的稳定性，进而确保了最终成品打包带力学性能的一致性与可靠性。同时，通过基于历史生产数据优化挤出温度，以及根据张力、温度、速度信息动态确定和补偿拉伸参数，进一步提高了材料的利用率，减少了因参数不当造成的废品率，提升了生产效率。此外，精准的参数控制还有助于降低能源消耗，实现了pet打包带生产过程的高效、稳定与节能，为行业的高质量发展提供了有力的技术支撑。