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纏繞薄膜吹塑設備的構成

關鍵詞:

纏繞薄膜

時間:2013-04-18來源:楷膜 點擊:10147次

摘要:纏繞薄膜吹塑設備的構成纏繞薄膜吹塑設備主要由加 料、擠出機、熱流道、熔體過濾器(又稱換網器)、熔體壓力和溫 度傳感器、機頭、加熱器、膜泡內冷、風環、穩泡器

 

纏繞膜吹塑設備

纏繞薄膜吹塑設備的構成纏繞薄膜吹塑設備主要由加 料、擠出機、熱流道、熔體過濾器(又稱換網器)、熔體壓力和溫 度傳感器、機頭、加熱器、膜泡內冷、風環、穩泡器、人字夾板、 旋轉牽引、導輥、薄膜糾偏、薄膜剖邊分切、薄膜展平、薄膜收 卷、機架(即塔架)、溫度控制、薄膜測厚、電氣控制(或計算機 系統)等系統構成。如果采用液體增黏劑,在擠出機上還需配備液 體增黏劑的輸送系統。
纏繞薄膜吹塑設備主要部件
①加料系統加料系統用于供人塑料樹脂、固體增黏劑、色 母料等原輔材料。加料系統包括料斗、自動加料器及自動稱重加料 裝置等。
料斗由料斗座、料斗體、料斗倉和料斗蓋等組成。自動加料機 安裝在料斗上面,可通過真空泵實現自動加料,減輕工人的勞動強 度。自動稱重加料裝置由料斗、自動加料機、自動稱重系統和自動 控制系統等組成,可實現多種組分的原料按設定比例自動而均勻地 供料與混合,對節省貴重原料有明顯的效果。
②擠出機擠出機主要由電機、減速器、機筒、螺桿、加熱 器、機座、電氣控制回路組成。電機是擠出機驅動的動力裝置,減 速器用來連接電機、傳遞扭矩、驅動螺桿運轉。
機筒(料筒)和螺桿組成擠出 副,是擠出機的關鍵構件。機筒有光 滑機筒和開槽的IKV機筒(圖9-3)。 IKV機筒在擠出材料的入口處設計有 一定形狀、深度和長度的若干條強制 進料槽,槽的外部有水冷裝置。采用 圖9_3 IKV機筒 開槽的IKV機筒,可提高擠出機的產量,這種擠出機電機的驅動功率較大,但由于產量大大提高,反 而可降低薄膜的能量耗費(單耗)。
普通螺桿由加料段、壓縮段和計量段組成,由于LLDPE是拉 伸薄膜的主要原料,生產線采用分離、屏障、銷釘混煉等結構組合 的新型螺桿結構,這種新型螺桿的組合和尺寸設計得好,能夠提髙 塑化效果并提高薄膜的產量,同時減少能耗。目前國際上優秀的能 耗指標是lkW ? h生產3kg薄膜的水平,金明公司的這種纏繞膜 吹塑設備已經達到這個指標,采用的加熱器,由電阻加熱、散熱片和冷卻風機構成,用來提 供物料塑化的外部加熱效果,散熱片和冷卻風機用來遏制和降低物 料塑化過程產生的剪切熱引起的升溫。常用加熱器有鑄鋁加熱器和 陶瓷加熱器。
當螺桿在機筒內旋轉時,物料通過擠出機的加料口進人機筒和 螺桿的螺槽之間,在此物料受到機筒外部的加熱器加熱,物料粒子 的表層受熱熔化,同時在螺桿螺槽的軸向上受高壓(40?60MPa) 的作用而向前推移,物料產生極大的內摩擦力,從而產生很髙的剪 切熱(內摩擦熱)。擠出物料的熔融塑化過程,就是依靠加熱器的 外部加熱和剪切熱的作用而實現的。采用分離、屏障、銷釘混煉結 構組合的新型螺桿,螺桿的分離段通過主、副螺棱形成液相槽和固相槽,擠出物料在熔融塑化過程中,已經熔融的液相熔 體經主、副螺棱之間的分離間隙進入液相槽,固相的部分繼續沿固 相槽前移,由于液相和固相分離,固體的物料能夠快速受熱,快速 熔融。為進一步提高熔體的塑化效果,熔體通過螺桿的屏障段,屏 障段根據螺桿直徑的大小,設計有等分的若干屏障槽,屏障槽由人 料槽和出料槽組成,有直槽和螺旋槽(螺旋槽用得比較多),在人 料槽和出料槽之間形成一個小小的出料間隙,稱為屏障間隙。熔體 從人料槽流經出料槽,必須通過屏障間隙,這時熔體受屏障作用提 高了塑化效果,同時對于殘余的固相小顆粒,進一步進行強化塑 化。經歷了上述過程之后,熔體進人銷釘混煉段,這時熔體在銷釘 強烈的攪拌、混合作用下,熔體的溫度得到勻化,熔體強度等性能 得到進一步的提高,形成了髙彈態的熔體,使薄膜的透明度得到 保障。 .
③增黏劑的輸送固體增黏劑能夠直接從擠出機的加料口進 入擠出機,如果采用液體增黏劑,則在特種擠出副(機筒、螺桿) 的特定部位連接上液體輸送裝置,將液體增黏劑強制送入擠出機并 與LLDPE混合。
④熔體過濾器熔體過濾器用于過濾熔體,保證熔體潔凈度, 防止雜質和可能存在的熔化不良物進入模頭。熔體過濾器有手動式 和液壓傳動式、連續自動換網式、雙通道式等形式。對于大型的擠 出機(螺桿直徑大于邦Omm),多配用液壓雙工位自動熔體過濾 器;小型的擠出機(螺桿直徑小于灼0mm),大多數場合則配用雙 工位手動式熔體過濾器。雙工位手動熔體過濾器主要由主體、密封 圈、換網板、多孔板、過濾網、手把等構成,這種結構密封良好、 操作維護方便、經濟實用。
⑤熔體壓力和溫度傳感器熔體壓力和溫度傳感器制造成為 一體,由傳感器、壓力和溫度顯示儀表、報警裝置等構成,通常安 裝在熔體過濾器的前端(過濾網前),要求高時可以同時安裝在熔 體過濾器的進、出口端(過濾網的前、后),用于監測熔體壓力和 溫度,當熔體過濾器前端的熔體壓力增大到一定的限度時,進行過濾網的更換。
⑥連接器連接器又稱為熱流 道,是熔體過濾器和機頭的連接構 件,承擔熔體的通道任務。
⑦機頭及薄膜內冷系統機頭 又稱模頭,如圖9-6所示,是一個帶 內冷裝置的三層共擠機頭。機頭主要 由熔體分配器、機頭體、螺旋套、機 頭外殼、模芯、模環、IBC膜管內冷器和機頭加熱器等構成。
擠出的熔體在機頭內部完成環形圖9-6內冷三層共擠機頭均化分布、模內復合并經口模擠出,形成薄膜的管狀毛坯。該三層 共擠出模頭,可適應生產1?3層纏繞包裝薄膜的需要。三層共擠 的纏繞薄膜,原料組合機動性強,具有更好的強度,力學性能好, 因而可以適當地減小薄膜的厚度;少量的增黏劑加在薄膜中層,增 黏劑主要加在薄膜的纏繞層,增黏劑的用量少,節省原料,成本 低,且物品經纏繞包裝后,薄膜外表面不黏附灰塵(外層不含增黏 劑),不影響包裝外觀和清潔衛生。
IBC膜管內冷系統由進排風風機、進排氣管道、進氣風環、回 氣主管、超聲波傳感器以及電氣控制回路等構成。冷卻氣體經過系 統的循環,排出的氣體在一些場合溫度高達80°C。膜管內冷系統 不僅能提高膜管的冷卻速度、提高薄膜的產量、提高薄膜的透明 度、同時能夠及時排除膜管內部的異味氣體。IBC膜泡內冷系統可. 自動調節膜管直徑大小,運作穩定。如果在系統的進氣口裝上氣體 制冷系統,將進人膜管的氣體強制冷卻到15?18X:范圍內,對提 高膜管的冷卻速度、增加薄膜的產量和改善薄膜的透明度更為 有利。
IBC薄膜內冷系統安裝4個超聲波傳感器,位于略高出膜管的 冷卻線處,呈90°均布。在整個薄膜吹塑過程中,膜管內部的氣體 都在不停、快速地交換,當膜泡直徑有變化趨勢時,超聲波傳感器能精確地反饋回信號,經計算機運算,指令風機進行微量的調節, 使氣量到達平衡,滿足膜管直徑尺寸穩定的需要。
⑧雙風口風環風環有不少結構形式,而雙風口風環是目前LLDPE等黏性較大的原料比較合適的風環。
在吹塑成型、冷卻過程中,內風口對剛擠出口模的管坯進行預 冷卻,同時消除口模附近的真空區,形成確保膜管正常成型的氣墊 層,使膜管不黏附到內壁上,熔融管坯經初始吹脹及初始拉伸并得 到一定的冷卻,有利于提高熔體強度和薄膜的物理力學性能。外風 口氣體流量大,起著快速冷卻膜管的作用,同時還起著托扶膜管的 作用。大型風環的兩個風口容易設計成大小可調的型式,小型風環 由于受到有限的空間的限制,往往將內風口設計成固定的、不可調 整的,只有外風口的大小可調。小塑的風環也有內外風口都設計為 可調的結構,但是,當膜管成型后,只有外風口能夠調整,而內風 口沒有調整的位置,所以內風口的調整,需要在膜泡吹塑前,或者 暫時停止生產以后進行調節,將內風口調整好以后,再重新進行生 產。風環的氣流具有合適的流量、壓力及均勻度,以保證薄膜厚薄 均勻。有的小型風環還設計有調心裝置,目的是克服和減小膜管環 境氣流差異以及補充風環加工精度不足等不利的因素,通過調整矯 正膜管,減小薄膜厚薄誤差。雙風口風環內風口的出氣量一般占吹 塑時總氣量的10%-20%,外風口占80%-90%。一旦調整風口 時,氣量的變化相當明顯,因此要求較高的地方,單風口風環幾乎 已不使用。當擠出量到達一定程度時,常規風環和風機在薄膜吹塑過程中會產生“墮膜”現象,因而無法適應大擠出量膜管冷卻的要 求,從而限制薄膜產量的提高。為了在不增大風機功率和風量的前 提下,有效改善膜管的冷卻效果和提高薄膜的產量,可以在雙風口 風環上增加射流環,這種風環稱為射流式雙風口風環,如圖9-7所 示。射流環安裝在外風口的外唇上面,髙度可以通過螺紋副進行調 節。當膜管挨近射流環時,由于膜管吹塑過程中,氣流在環內與膜 管之間運動,環內氣流由風機產生,氣壓大、流速快,環外為環境 自然氣流場,氣壓小、流速慢,造成環內氣 流出現射流效應,環外的自然空氣 通過射流環的進氣孔強行吸入環內,從而增 大環內的氣流量、提高風環的冷卻能力并達 到一定的節能效果。
因為風環氣流的溫度對膜泡的冷卻速度射流效應有極大的影響,如果風環所用的氣體在系統的進氣口裝上氣體制冷 系統,將氣體強制冷到15-18°C范圍內,對膜泡的冷卻速度更快, 有助于薄膜的產量及透明度的提髙,尤其是炎熱的夏天,對空氣實 施制冷更有必要。
⑨穩泡器當膜管經過拉伸吹脹以后,經過在冷卻線上方設 有的穩泡器以穩定膜管的運動軌跡,減少膜管受外界氣流的影響而 產生的飄移,保障薄膜厚薄均勻。當膜管進人穩泡器時,由于這時 膜管尚處于未完全冷卻的狀態,因此穩泡器與膜管直接接觸的元件 一定要圓滑,否則會劃傷膜管,在薄膜表面上會出現一些劃痕,影 響薄膜的質量。
⑩水平式薄膜旋轉牽引裝置薄膜旋轉牽引系統有水平和立 式兩大類,立式旋轉牽引系統不適于黏性薄膜和厚度薄的薄膜的生 產,因此纏繞薄膜吹塑生產線采用水平式薄膜旋轉牽引裝置,水平 式薄膜旋轉牽引系統有外驅動和中心驅動兩種形式。外驅動的水平 式薄膜旋轉牽引系統由于圓環齒輪直徑龐大,齒輪容易變形,安裝 維護困難,是國外淘汰的技術。中心驅動型水平式薄膜旋轉牽引系 統,由人字夾板、薄膜第一牽引裝置、薄膜擺動裝置、傳動裝置及電氣控制回路等構成。薄膜擺動裝置采用小扇形齒輪運動副,具有 結構緊湊,精度完好,安裝維護方便,對不同厚度的薄膜適應性好 的特點。系統相對于靜止的機頭及靜止的膜管按360°緩慢勻速轉 動,人字板周期性的左、右旋轉,使膜管的各條母線相繼導人人字 夾板夾成雙層貼合的平膜,膜管上每條母線在平膜上呈等角度傾 斜,平膜在牽引力作用下,通過按一定角度擺動的輥系機構,在該 機構作用下,隨輥系旋轉、擺動、曲折運行,并在系統出口處轉變 為固定向方向的直線運動,沿收卷方向前進。膜管所有的母線(縱 向線)在膜卷上呈等距的左右螺旋線,薄膜局部厚度不均勻處將被 均勻地分散到膜卷的各個部位,從而得到具有理想圓柱度和理想外 觀質量的膜卷。
水平式薄膜旋轉牽引系統所生產塑料薄膜,在厚薄均勻度、平 整度及膜卷圓柱度等方面,均明顯地優于旋轉機頭生產的制品。
薄膜糾偏裝置由于受旋轉牽引系統的作用,薄膜離開旋 轉牽引系統后,會出現左右偏擺的現象,因此必須通過薄膜糾偏系 統對薄膜的移動路線進行糾偏。薄膜糾偏系統有光電邊位糾偏系統 和雙超聲波中心糾偏系統。光電邊位糾偏系統價格便宜,用于薄膜 要求不太高的場合;雙超聲波中心糾偏系統由兩個超聲波傳感器、 電機、糾偏輥、擺動機構、控制器等構成,兩個超聲波傳感器同時 對薄膜的兩個邊緣位置進行跟蹤,薄膜兩端邊緣的錯位由兩個超聲 波傳感器判斷,經控制器的自動運算,給出薄膜中心的偏移量,通 過電機驅動擺動機構使薄膜回到正確的位置上,糾偏效果更好。
薄膜展平裝置由于薄膜在運行過程中受張力的作用會產 生張力線,往往需要通過薄膜展平輥進行展平。展平采用左右螺紋 展平輥、展平彎輥或橡皮筋展平輥等。
薄膜剖邊分切裝置薄膜剖邊分切裝置可將筒狀薄膜剖分 切為兩片平膜。分切裝置用于薄膜在線切邊和在線分切。
薄膜收卷裝置由于纏繞薄膜黏性高、厚度薄、收卷速度 快,對收卷裝置的要求較高,采用具有中心、表面和間隙一體化的 自動收卷機,可以較好地滿足纏繞薄膜收卷的要求。
收卷機具有薄膜長度計量、薄膜切斷、換卷等自動化的功能, 自動切斷薄膜和自動換卷,能使薄膜上卷時有效地保持收卷的平整 度,明顯地減小薄膜初始收時,容易產生褶皺的缺陷,有利于提高 薄膜生產的成品率。
自動高速切斷薄膜的“JM飛刀”速度達到4.5m/s,薄膜的切 口幾乎與兩薄膜的折邊互相垂直,避免薄膜切口的斜邊效應,使膜 卷得以充分的利用。
?計算機集中控制器計算機集中控制應用到該薄膜吹塑設 備,通過數字化通訊網絡對整機的加工溫度、螺桿轉速、熔體壓 力、熔體溫度、IBC膜泡內冷系統、外冷卻風環、電動穩泡裝置、 人字板角度、薄膜旋轉牽引系統、薄膜線速度、光電糾偏裝置、收 卷、收卷長度等系統進行控制,同時顯示并監控各電流、電壓等參 數,還有自動報警和自診斷等功能??蓪嵤┈F場智能化的精確控 制、監測以及遠程參數化,還可以儲存制品加工工藝參數,以方便 設備的操作,提高設備的技術檔次和技術水平。

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