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(wǎng)器）、熔體壓力和溫 度傳感器、機頭、加熱器、膜泡內冷、風環(huán)、穩(wěn)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(tǒng)）等系統(tǒng)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(tǒng)。
纏繞薄膜吹塑設備主要部件
①加料系統(tǒng)加料系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)和自動 控制系統(tǒng)等組成，可實現(xiàn)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(jié)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(chǎn)量，這種擠出機電機的驅動功率較大，但由于產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量，同時減少能耗。目前國際上優(yōu)秀的能 耗指標是lkW ? h生產(chǎn)3kg薄膜的水平，金明公司的這種纏繞膜 吹塑設備已經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)生極大的內摩擦力，從而產(chǎn)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(xiàn)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(jīng)熔融的液相熔 體經(jīng)主、副螺棱之間的分離間隙進入液相槽，固相的部分繼續(xù)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(jù)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(jīng)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(jīng)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(tài)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(xù)自動換網(wǎng)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(shù)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(wǎng)板、多孔板、過濾網(wǎng)、手把等構成，這種結構密封良好、 操作維護方便、經(jīng)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(wǎng)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(wǎng)的前、后），用于監(jiān)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(wǎng)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(tǒng)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(huán)、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(huán)形圖9-6內冷三層共擠機頭均化分布、模內復合并經(jīng)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(chǎn)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?shù)販p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(jié)省原料，成本 低，且物品經(jīng)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(wèi)生。
IBC膜管內冷系統(tǒng)由進排風風機、進排氣管道、進氣風環(huán)、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(jīng)過系 統(tǒng)的循環(huán)，排出的氣體在一些場合溫度高達80°C。膜管內冷系統(tǒng) 不僅能提高膜管的冷卻速度、提高薄膜的產(chǎn)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(tǒng)可. 自動調節(jié)膜管直徑大小，運作穩(wěn)定。如果在系統(tǒng)的進氣口裝上氣體 制冷系統(tǒng)，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(chǎn)量和改善薄膜的透明度更為 有利。
IBC薄膜內冷系統(tǒng)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(jīng)計算機運算，指令風機進行微量的調節(jié)， 使氣量到達平衡，滿足膜管直徑尺寸穩(wěn)定的需要。
⑧雙風口風環(huán)風環(huán)有不少結構形式，而雙風口風環(huán)是目前LLDPE等黏性較大的原料比較合適的風環(huán)。
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(qū)，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(jīng)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(huán)的兩個風口容易設計成大小可調的型式，小型風環(huán) 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(huán)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(chǎn)以后進行調節(jié)，將內風口調整好以后，再重新進行生 產(chǎn)。風環(huán)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(huán)還設計有調心裝置，目的是克服和減小膜管環(huán) 境氣流差異以及補充風環(huán)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(huán)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(huán)幾乎 已不使用。當擠出量到達一定程度時，常規(guī)風環(huán)和風機在薄膜吹塑過程中會產(chǎn)生“墮膜”現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)量，可以在雙風口 風環(huán)上增加射流環(huán)，這種風環(huán)稱為射流式雙風口風環(huán)，如圖9-7所 示。射流環(huán)安裝在外風口的外唇上面，髙度可以通過螺紋副進行調 節(jié)。當膜管挨近射流環(huán)時，由于膜管吹塑過程中，氣流在環(huán)內與膜 管之間運動，環(huán)內氣流由風機產(chǎn)生，氣壓大、流速快，環(huán)外為環(huán)境 自然氣流場，氣壓小、流速慢，造成環(huán)內氣 流出現(xiàn)射流效應，環(huán)外的自然空氣 通過射流環(huán)的進氣孔強行吸入環(huán)內，從而增 大環(huán)內的氣流量、提高風環(huán)的冷卻能力并達 到一定的節(jié)能效果。
因為風環(huán)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(huán)所用的氣體在系統(tǒng)的進氣口裝上氣體制冷 系統(tǒng)，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(chǎn)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(wěn)泡器當膜管經(jīng)過拉伸吹脹以后，經(jīng)過在冷卻線上方設 有的穩(wěn)泡器以穩(wěn)定膜管的運動軌跡，減少膜管受外界氣流的影響而 產(chǎn)生的飄移，保障薄膜厚薄均勻。當膜管進人穩(wěn)泡器時，由于這時 膜管尚處于未完全冷卻的狀態(tài)，因此穩(wěn)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(xiàn)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(tǒng)有水平和立 式兩大類，立式旋轉牽引系統(tǒng)不適于黏性薄膜和厚度薄的薄膜的生 產(chǎn)，因此纏繞薄膜吹塑生產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)由于圓環(huán)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(tǒng)，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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)所生產(chǎn)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(yōu)于旋轉機頭生產(chǎn)的制品。
薄膜糾偏裝置由于受旋轉牽引系統(tǒng)的作用，薄膜離開旋 轉牽引系統(tǒng)后，會出現(xiàn)左右偏擺的現(xiàn)象，因此必須通過薄膜糾偏系 統(tǒng)對薄膜的移動路線進行糾偏。薄膜糾偏系統(tǒng)有光電邊位糾偏系統(tǒng) 和雙超聲波中心糾偏系統(tǒng)。光電邊位糾偏系統(tǒng)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(tǒng)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(jīng)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(chǎn) 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(chǎn)生褶皺的缺陷，有利于提高 薄膜生產(chǎn)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(shù)字化通訊網(wǎng)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(tǒng)、外冷卻風環(huán)、電動穩(wěn)泡裝置、 人字板角度、薄膜旋轉牽引系統(tǒng)、薄膜線速度、光電糾偏裝置、收 卷、收卷長度等系統(tǒng)進行控制，同時顯示并監(jiān)控各電流、電壓等參 數(shù)，還有自動報警和自診斷等功能?？蓪嵤┈F(xiàn)場智能化的精確控 制、監(jiān)測以及遠程參數(shù)化，還可以儲存制品加工工藝參數(shù)，以方便 設備的操作，提高設備的技術檔次和技術水平。