纏繞膜吹塑設(shè)備

纏繞薄膜吹塑設(shè)備的構(gòu)成纏繞薄膜吹塑設(shè)備主要由加 料、擠出機(jī)、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(jī)頭、加熱器、膜泡內(nèi)冷、風(fēng)環(huán)、穩(wěn)泡器、人字夾板、 旋轉(zhuǎn)牽引、導(dǎo)輥、薄膜糾偏、薄膜剖邊分切、薄膜展平、薄膜收 卷、機(jī)架（即塔架）、溫度控制、薄膜測厚、電氣控制（或計算機(jī) 系統(tǒng)）等系統(tǒng)構(gòu)成。如果采用液體增黏劑，在擠出機(jī)上還需配備液 體增黏劑的輸送系統(tǒng)。
纏繞薄膜吹塑設(shè)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(jī) 安裝在料斗上面，可通過真空泵實(shí)現(xiàn)自動加料，減輕工人的勞動強(qiáng) 度。自動稱重加料裝置由料斗、自動加料機(jī)、自動稱重系統(tǒng)和自動 控制系統(tǒng)等組成，可實(shí)現(xiàn)多種組分的原料按設(shè)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(jī)擠出機(jī)主要由電機(jī)、減速器、機(jī)筒、螺桿、加熱 器、機(jī)座、電氣控制回路組成。電機(jī)是擠出機(jī)驅(qū)動的動力裝置，減 速器用來連接電機(jī)、傳遞扭矩、驅(qū)動螺桿運(yùn)轉(zhuǎn)。
機(jī)筒（料筒）和螺桿組成擠出 副，是擠出機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件。機(jī)筒有光 滑機(jī)筒和開槽的IKV機(jī)筒（圖9-3)。 IKV機(jī)筒在擠出材料的入口處設(shè)計有 一定形狀、深度和長度的若干條強(qiáng)制 進(jìn)料槽，槽的外部有水冷裝置。采用 圖9_3 IKV機(jī)筒 開槽的IKV機(jī)筒，可提高擠出機(jī)的產(chǎn)量，這種擠出機(jī)電機(jī)的驅(qū)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(fèi)（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(jié)構(gòu)組合 的新型螺桿結(jié)構(gòu)，這種新型螺桿的組合和尺寸設(shè)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(biāo)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(shè)備已經(jīng)達(dá)到這個指標(biāo)，采用的加熱器，由電阻加熱、散熱片和冷卻風(fēng)機(jī)構(gòu)成，用來提 供物料塑化的外部加熱效果，散熱片和冷卻風(fēng)機(jī)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(dāng)螺桿在機(jī)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，物料通過擠出機(jī)的加料口進(jìn)人機(jī)筒和 螺桿的螺槽之間，在此物料受到機(jī)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(nèi)摩擦力，從而產(chǎn)生很髙的剪 切熱（內(nèi)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(shí)現(xiàn)的。采用分離、屏障、銷釘混煉結(jié) 構(gòu)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(jìn)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(jìn)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(shè)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(jìn)一步進(jìn)行強(qiáng)化塑 化。經(jīng)歷了上述過程之后，熔體進(jìn)人銷釘混煉段，這時熔體在銷釘 強(qiáng)烈的攪拌、混合作用下，熔體的溫度得到勻化，熔體強(qiáng)度等性能 得到進(jìn)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(jī)的加料口進(jìn) 入擠出機(jī)，如果采用液體增黏劑，則在特種擠出副（機(jī)筒、螺桿） 的特定部位連接上液體輸送裝置，將液體增黏劑強(qiáng)制送入擠出機(jī)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(zhì)和可能存在的熔化不良物進(jìn)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(jī)（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(jī)（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(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)密封良好、 操作維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)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(gòu)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(jìn)、出口端（過濾網(wǎng)的前、后），用于監(jiān)測熔體壓力和 溫度，當(dāng)熔體過濾器前端的熔體壓力增大到一定的限度時，進(jìn)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(jī)頭的連接構(gòu) 件，承擔(dān)熔體的通道任務(wù)。
⑦機(jī)頭及薄膜內(nèi)冷系統(tǒng)機(jī)頭 又稱模頭，如圖9-6所示，是一個帶 內(nèi)冷裝置的三層共擠機(jī)頭。機(jī)頭主要 由熔體分配器、機(jī)頭體、螺旋套、機(jī) 頭外殼、模芯、模環(huán)、IBC膜管內(nèi)冷器和機(jī)頭加熱器等構(gòu)成。
擠出的熔體在機(jī)頭內(nèi)部完成環(huán)形圖9-6內(nèi)冷三層共擠機(jī)頭均化分布、模內(nèi)復(fù)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(yīng)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(jī)動性強(qiáng)，具有更好的強(qiáng)度，力學(xué)性能好， 因而可以適當(dāng)?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(nèi)冷系統(tǒng)由進(jìn)排風(fēng)風(fēng)機(jī)、進(jìn)排氣管道、進(jìn)氣風(fēng)環(huán)、回 氣主管、超聲波傳感器以及電氣控制回路等構(gòu)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(dá)80°C。膜管內(nèi)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(nèi)部的異味氣體。IBC膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)可. 自動調(diào)節(jié)膜管直徑大小，運(yùn)作穩(wěn)定。如果在系統(tǒng)的進(jìn)氣口裝上氣體 制冷系統(tǒng)，將進(jìn)人膜管的氣體強(qiáng)制冷卻到15?18X：范圍內(nèi)，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(nèi)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(nèi)部的氣體 都在不停、快速地交換，當(dāng)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(jī)運(yùn)算，指令風(fēng)機(jī)進(jìn)行微量的調(diào)節(jié)， 使氣量到達(dá)平衡，滿足膜管直徑尺寸穩(wěn)定的需要。
⑧雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)風(fēng)環(huán)有不少結(jié)構(gòu)形式，而雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)是目前LLDPE等黏性較大的原料比較合適的風(fēng)環(huán)。
在吹塑成型、冷卻過程中，內(nèi)風(fēng)口對剛擠出口模的管坯進(jìn)行預(yù) 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(nèi)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(qiáng)度和薄膜的物理力學(xué)性能。外風(fēng) 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(fēng)環(huán)的兩個風(fēng)口容易設(shè)計成大小可調(diào)的型式，小型風(fēng)環(huán) 由于受到有限的空間的限制，往往將內(nèi)風(fēng)口設(shè)計成固定的、不可調(diào) 整的，只有外風(fēng)口的大小可調(diào)。小塑的風(fēng)環(huán)也有內(nèi)外風(fēng)口都設(shè)計為 可調(diào)的結(jié)構(gòu)，但是，當(dāng)膜管成型后，只有外風(fēng)口能夠調(diào)整，而內(nèi)風(fēng) 口沒有調(diào)整的位置，所以內(nèi)風(fēng)口的調(diào)整，需要在膜泡吹塑前，或者 暫時停止生產(chǎn)以后進(jìn)行調(diào)節(jié)，將內(nèi)風(fēng)口調(diào)整好以后，再重新進(jìn)行生 產(chǎn)。風(fēng)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(fēng)環(huán)還設(shè)計有調(diào)心裝置，目的是克服和減小膜管環(huán) 境氣流差異以及補(bǔ)充風(fēng)環(huán)加工精度不足等不利的因素，通過調(diào)整矯 正膜管，減小薄膜厚薄誤差。雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)內(nèi)風(fēng)口的出氣量一般占吹 塑時總氣量的10%-20%，外風(fēng)口占80%-90%。一旦調(diào)整風(fēng)口 時，氣量的變化相當(dāng)明顯，因此要求較高的地方，單風(fēng)口風(fēng)環(huán)幾乎 已不使用。當(dāng)擠出量到達(dá)一定程度時，常規(guī)風(fēng)環(huán)和風(fēng)機(jī)在薄膜吹塑過程中會產(chǎn)生“墮膜”現(xiàn)象，因而無法適應(yīng)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(fēng)機(jī)功率和風(fēng)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(fēng)口 風(fēng)環(huán)上增加射流環(huán)，這種風(fēng)環(huán)稱為射流式雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)，如圖9-7所 示。射流環(huán)安裝在外風(fēng)口的外唇上面，髙度可以通過螺紋副進(jìn)行調(diào) 節(jié)。當(dāng)膜管挨近射流環(huán)時，由于膜管吹塑過程中，氣流在環(huán)內(nèi)與膜 管之間運(yùn)動，環(huán)內(nèi)氣流由風(fēng)機(jī)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(nèi)氣 流出現(xiàn)射流效應(yīng)，環(huán)外的自然空氣 通過射流環(huán)的進(jìn)氣孔強(qiáng)行吸入環(huán)內(nèi)，從而增 大環(huán)內(nèi)的氣流量、提高風(fēng)環(huán)的冷卻能力并達(dá) 到一定的節(jié)能效果。
因?yàn)轱L(fēng)環(huán)氣流的溫度對膜泡的冷卻速度射流效應(yīng)有極大的影響，如果風(fēng)環(huán)所用的氣體在系統(tǒng)的進(jìn)氣口裝上氣體制冷 系統(tǒng)，將氣體強(qiáng)制冷到15-18°C范圍內(nèi)，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(shí) 施制冷更有必要。
⑨穩(wěn)泡器當(dāng)膜管經(jīng)過拉伸吹脹以后，經(jīng)過在冷卻線上方設(shè) 有的穩(wěn)泡器以穩(wěn)定膜管的運(yùn)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(dāng)膜管進(jìn)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(zhì)量。
⑩水平式薄膜旋轉(zhuǎn)牽引裝置薄膜旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)有水平和立 式兩大類，立式旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)牽引裝置，水平 式薄膜旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)有外驅(qū)動和中心驅(qū)動兩種形式。外驅(qū)動的水平 式薄膜旋轉(zhuǎn)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(hù)困難，是國外淘汰的技術(shù)。中心驅(qū)動型水平式薄膜旋轉(zhuǎn)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(gòu)成。薄膜擺動裝置采用小扇形齒輪運(yùn)動副，具有 結(jié)構(gòu)緊湊，精度完好，安裝維護(hù)方便，對不同厚度的薄膜適應(yīng)性好 的特點(diǎn)。系統(tǒng)相對于靜止的機(jī)頭及靜止的膜管按360°緩慢勻速轉(zhuǎn) 動，人字板周期性的左、右旋轉(zhuǎn)，使膜管的各條母線相繼導(dǎo)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(jī)構(gòu)，在該 機(jī)構(gòu)作用下，隨輥系旋轉(zhuǎn)、擺動、曲折運(yùn)行，并在系統(tǒng)出口處轉(zhuǎn)變 為固定向方向的直線運(yùn)動，沿收卷方向前進(jìn)。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(zhì)量的膜卷。
水平式薄膜旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)機(jī)頭生產(chǎn)的制品。
薄膜糾偏裝置由于受旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)的作用，薄膜離開旋 轉(zhuǎn)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(jìn)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(jī)、糾偏輥、擺動機(jī)構(gòu)、控制器等構(gòu)成，兩個超聲波傳感器同時 對薄膜的兩個邊緣位置進(jìn)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(yùn)算，給出薄膜中心的偏移量，通 過電機(jī)驅(qū)動擺動機(jī)構(gòu)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(yùn)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(jìn)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(jī)，可以較好地滿足纏繞薄膜收卷的要求。
收卷機(jī)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(dá)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(yīng)，使膜 卷得以充分的利用。
?計算機(jī)集中控制器計算機(jī)集中控制應(yīng)用到該薄膜吹塑設(shè) 備，通過數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò)對整機(jī)的加工溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、熔體壓 力、熔體溫度、IBC膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)、外冷卻風(fēng)環(huán)、電動穩(wěn)泡裝置、 人字板角度、薄膜旋轉(zhuǎn)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(jìn)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?shí)施現(xiàn)場智能化的精確控 制、監(jiān)測以及遠(yuǎn)程參數(shù)化，還可以儲存制品加工工藝參數(shù)，以方便 設(shè)備的操作，提高設(shè)備的技術(shù)檔次和技術(shù)水平。