注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

A程捷&恒诺

程捷&恒诺

 
 
 

日志

 
 

塑料薄膜生产设备最新技术  

2011-05-31 16:54:03|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
 
工业上有两大类塑料薄膜(厚度在0.005mm~0.250mm)生产方法——压延法和挤出法,其中挤出法中又分为挤出吹塑、挤出拉伸和挤出流延。
目前最广泛使用的生产工艺有挤出吹塑、挤出拉伸和挤出流延,尤其是聚烯烃薄膜,而压延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生产。在挤出吹塑、挤出拉伸和挤出流延中,由于挤出吹塑设备的整体制造技术的不断提高以及相对于拉伸和流延设备而言低得多的成本,应用在不断增多。不过在生产高质量的各种双向拉伸薄膜中仍然广泛使用挤出拉伸设备。
随着食品、蔬菜、水果等对塑料薄膜包装的要求越来越高以及农地膜、棚膜的高性能要求和工业薄膜的应用不断增加、计算机和自动化技术的应用,塑料薄膜设备生产商一直在不断创新,提高薄膜的生产质量。在K2001上展出的塑料薄膜生产设备占据了相当大的展出空间,许多先进的塑料薄膜生产设备生产商展出的新技术令人耳目一新。
1 挤出吹塑
(1) 薄膜层数越来越多,满足不断增加的市场需要
在单螺杆挤出机中发展最快的当数塑料薄膜挤出生产线,尤其是多层共挤薄膜生产线。薄膜层数已经从5层、7层、9层,发展到10~20层,当然原因是多方面的,其中主要的原因是薄膜的最终用户,尤其是包装工业得益于多层薄膜的高阻透性和结构特性以及设计的灵活性和美丽的外观。美观主要是因为采用多层共挤后,表层可以采用可印刷表面,而中间层不必采用昂贵的树脂,从而降低成本,深受包装行业的青睐。另外一个原因是叠加机头的发展和广泛采用,也为多层共挤薄膜的发展创造了有利的条件。近几年来新型挤出技术的不断出现,使吹塑薄膜得以迅速发展。
Macchi公司开发的一种新型五层共挤吹塑薄膜挤出系统,只需一次操作就能得到与层压薄膜性能相同的包装薄膜,除了可以用于生产医疗和食品包装的阻透薄膜外,还能够加工目前市场已有的每一种树脂,使用户能够在大量的原材料中选择合适的材料,从而降低生产成本,提高薄膜的性能,增强市场竞争力。此外,Macchi还推出了7层共挤吹塑薄膜生产线,能够加工各种树脂,包括聚烯烃、聚苯乙烯和茂金属树脂,以及EVOH和尼龙。生产的热成型用薄膜的厚度可以达到17μm。共挤出机头能够挤出内层树脂的粘度与外层树脂的粘度相差很大的树脂,这样就会大大减少层间表面紊流,得到厚度更为均匀的薄膜。
Luigi Bandera公司的多层共挤生产线可以生产厚度为150μm、折径为1600mm的EVOH或PA五层阻透薄膜,主机部分采用5台单螺杆挤出机共挤,其中用于外层的两台单螺杆挤出机的长径比为30:1,螺杆采用了特殊设计的结构,保证多种材料在不同的速度下仍能均匀塑化。此外,共挤机头采用了计算机熔体流动分布模拟软件进行设计,优化熔体流动,保证薄膜厚度均一,提高薄膜的光学、力学性能。
SMS Folientechnik展出的7层共挤生产线采用了Contracool挤出机、Optiflow机头以及自动控制膜泡形状的双风口风环,冷却风环气流均匀,提高了膜泡的稳定性,增加了产量。挤出机采用新型VLB VI屏障型螺杆,长径比为30,光滑机筒加料口,每台Contracool挤出机在机筒外吹空气,在底座处将空气排出,以提高机筒的温度控制。
吹塑薄膜的权威公司Battenfeld Glouester 的9层共挤薄膜机头采用了Optiflow LPTM机头,其用于土工膜吹塑的机头直径达到了2300mm,AutoprofileTM风环安装了膜泡定径架,整条生产线的制造精度和采用的技术令人折服。
近几年来国内吹塑薄膜设备也得到了长足的发展,最典型的代表是广东金明塑胶设备有限公司,该公司引进德国莱芬豪舍关键技术制造的系列三层共挤农膜、土工膜吹塑机组是国内首台幅宽20m、一机两用(能生产农用功能膜及土工膜)的设备,可以挤出LLDPE、mLLDPE、LDPE、HDPE、EVA等多种原料。机组采用了先进的内冷技术(IBC)以及超声波监控技术,同时还采用了机、电、气动液压等先进技术和多项专利技术。型号为SJ160×25×3-MJ-20000的挤出生产线螺杆直径160mm,L/D为25:1,模唇直径2350mm,螺杆最大转速为65rpm,最大产量达1800kg/h,所挤出的农用薄膜的最大宽度为2m,膜厚0.06~0.20mm;土工膜的最大宽度为7m,最大厚度为2mm。目前已有数条生产线在国内运行。
(2) 高速高效,提高产量,增加效益
加拿大宾顿工程公司推出了AquaFrost水冷、多层共挤薄膜生产线。AquaFrost采用水作为冷却介质,生产的薄膜具有高的透明度、均衡的取向。高的热传递速率保证了薄膜的透明性,同时也使熔体在关键的结晶增长温度区所花的时间缩到最短,尤其是尼龙。因此,在挤出相同性能的薄膜时,AquaFrost可以使用比传统吹塑薄膜所要求的更便宜的树脂。均衡的取向使薄膜纵横向的收缩几乎相同,最终制品的变形与传统吹塑方法相似。挤出产量比传统的带IBC高阻透共挤出生产线的产量提高2~3倍,只不过这样高的产量需增加20%左右的额外投资,这些投资主要用在加大挤出机、水的泵送系统以及特殊的牵引装置,但生产的每千克制品中设备费用仅为传统的吹塑薄膜生产线的一半。AquaFrost工艺与气冷工艺生产的薄膜的性能对比见图1。从图中可以看出,AquaFrost工艺生产的薄膜的性能大大优于传统工艺生产的薄膜。
AquaFrost工艺与传统工艺生产的薄膜性能对比在其吹塑薄膜技术中心,宾顿工程公司已建成了一条五层共挤薄膜生产线,采用的是流线型机头,这种机头可以迅速改变薄膜结构,各层温度独立控制,树脂降解最小,机头清洗时间间隔更长。产率两倍于传统吹塑薄膜设备,可以与流延薄膜生产线的产量竞争。
Windmoller & Holscher 的Varex吹塑薄膜生产线采用的薄膜冷却和尺寸控制系统,使产能提高达80 %,达到510kg/h,而传统的同类挤出机产量仅为300kg/h。Varex的工作宽度为1600mm,有三台挤出机(螺杆直径70/90/70mm,长径比30)。生产线采用的是新型280mm机头,其上采用了新型设计的熔体流道,保证熔体在机头内的停留时间最短。在这条生产线上还采用了低温螺杆,因此保证了高的产量、低的熔体温度以及优异的均化性能。该生产线的关键部分是其新型Multicool双风口风环和Optifil P3尺寸控制系统。Multicool风环系统中的第二个风环刚好安装在标准风环的上面,以满足更高产量薄膜生产对冷却的要求,而且高度可以自动调节。Optifil P3系统的厚度控制精度达到了±3.1%。P3是W&H公司的新型尺寸控制系统,综合了Optifil P2和P2K的性能。挤出系统采用的是长径比为30、直径分别为70mm和90mm的螺杆。
2 挤出流延和挤出拉伸
(1) 薄膜层数不断增加也是挤出流延和挤出拉伸薄膜的发展趋势之一
德国Kuhne公司的流延薄膜生产线能够生产宽度为300mm~2000mm、多达9层的薄膜,其上的一套叠加辊采用了三台单独调速的AC伺服电机,每层薄膜都使用了一把整体气刀,而且还安装了Siemens S7-300控制系统,能够进行远程诊断。9层螺栓适配器可以很容易调节熔体层厚度。
奥地利兰精公司开发的PET共挤薄膜生产线可以挤出多达3层的薄膜,所使用的挤出机多达3台,其主要特点是这种设备生产的薄膜的中间层可以使用大量的回收料,而外层使用含有抗粘联剂的纯料。还有可能挤出外层为PET-G的薄膜(PET-G是一种改性的非结晶PET),以及特殊的C-PET薄膜。兰精公司还推出了PP挤出薄膜的革命性技术——套接触技术(Sleeve touch technology)。这种技术解决了厚度在100μm以上的CPP薄膜的光学性能差以及传统的三叠辊生产的CPP薄膜/片材内应力高、影响其热成型等问题,其原理是:从机头处出来的熔体帘的两侧在一金属带(即所谓的套轴)和冷却辊内同时冷却,金属带和冷却辊都是水平放置。该技术与传统技术的不同之处在于用连续环状钢带代替第一只压延冷辊,包角大,不仅提高了钢带对熔膜的冷却面积,冷却迅速,而且提高了薄膜的表面质量、透明度、光泽度和热成型性,同时大大降低了薄膜的内应力。钢带装置更换快(30分钟),而且钢带的组合设计可实现一机多用。其特点是:易于生产薄的PP薄膜;可以生产厚度在100~500μm的薄膜;得到的PP薄膜的透明度高、雾度低;与压延膜相比,取向程度低,残余内应力低;薄膜中没有光学杂质。

 

此外,还有一点令人欣喜的是一直被国外塑料机械制造商垄断的透气膜生产线已在山东华冠集团塑料机械厂开发成功。 该公司所生产的型号为GLFT2000的共挤流延复合透气膜生产线由三台挤出机构成,一台为SJ-120/35,另外两台为SJ-90/35, T型机头宽为2 500 mm,最高线速度为100 m/min,可以加工LDPE、LLDPE、PP、EVA等树脂,生产的纸尿布透气薄膜的克重为25~40 g/m2(兰精公司生产的用于婴儿尿裤和卫生巾的复合透气膜的克重为41.5 g/m2),薄膜宽度为1 600~2 000 mm,而且薄膜可在线深压花,与无纺布复合等。
(2) 高速高效
意大利Bielloni Castello公司展出的Star Stretch 2000三层共挤流延薄膜生产线的线速度达到了450m/min,产量达到1000kg/h。为了提高薄膜厚度的均匀性,该公司还在三层共挤薄膜生产线上安装了自动分段流量风环空气系统,调节风量,控制薄膜厚度,薄膜厚度公差达到±3.5%左右。
双向拉伸薄膜设备生产厂家有DORNIER、BR?CKNER、DMT等公司,其中BR?CKNER是中国厂家熟悉的公司,该公司已有50~60条生产线在中国运转,近两年又推出了更先进的纵横向逐步和同步拉伸技术设备。布鲁克纳去年已经售出了其第三台10 m逐步拉伸生产线,线速度已经达到了500 m/min,保证的生产能力为5 500 kg/h,是迄今为止售出的最快的BOPP生产线。其LISIM生产线的速度也可以达到400 m/min,并且可以得到性能优异的薄膜。DORNIER也是一家著名的生产双向拉伸薄膜设备的德国公司,但是多年来的主要销售市场一直放在欧洲,其拉伸设备占据了全球市场的约三分之一,除BOPP拉伸设备外,DORNIER公司还生产BOPS、BOPVC、交联PE、BOPEN和土工拉伸网的设备。DMT公司近年在中国的销售情况也很好,从几家公司介绍的情况来看,双向拉伸薄膜设备的发展正在朝着高速和超宽的方向发展,双向拉伸薄膜速度已达到500 m/min,宽度均已达到10 m。
(3) 控制精度不断提高
W&H公司的Filmex流延薄膜生产线采用了完全不同的结构,生产高透明度、高刚性的食品包装用三层PP复合薄膜。冷却辊和悬浮机头采用新型设计,用于优化生产,温度控制精度高,保证了薄膜的质量和产量。Filmex流延薄膜生产线的机头宽度为2 400 mm,有三台挤出机(螺杆直径90/135/90 mm,长径比30),通过特殊的卷取机去薄膜飞边。Filmex的其他特点还包括挤出机、切换控制柜以及安装在平台上的卷取机的布置节省空间等。这两种薄膜生产线都安装了薄膜厚度自动控制系统和多功能卷取机。该设备还采用了数字和图像传输技术,能够提供远程诊断等服务。
3 压延
Comerio Ercole公司的PVC生产线是PVC层压领域的一种新型结构,是四辊压延生产线,生产硬质和半硬质PVC薄膜。整条生产线由一个双级行星式挤出机进料系统、一个辊工作表面为2000mm的四辊“翻转L”型压延机、一个装在活动车上的剥离-拉伸和凹凸装置、一套冷却装置、厚度量规和自动收卷机组成。这条生产线还可以用于生产聚丙烯压延薄膜,具有适应市场的多功能性。
德国Adolf Seide Engineering公司推出了一种全新概念的薄膜/片材压延系统——行星式压延辊,其设计独特,令人耳目一新。其结构特点如下:三个压延辊位于一个大的半圆环内,其中一个辊可以在圆环上任意移动,这样就可以调节熔体入口角,如60。或者任何其他角度,而且熔体在辊上的停留时间也可以根据所用材料以及薄膜/片材的厚度进行调整。
台湾旌旸集团在上海的独资企业泓阳机械有限公司生产国内最大的压延机,该公司压延机生产的薄膜宽度可达4 m,为国内压延薄膜宽度之最。近年来压延薄膜的应用也在不断发展,产品除了传统的农膜、人造革外,还有土工膜、无纺布、无碳复写纸等产品的用量也增长很快,因此对压延机的要求也在不断提高。旌旸集团生产的一条新的压延机生产线去年下半年在广州投入使用。
4螺杆、机筒
新型螺杆零件的出现,改进了挤出机的结构。Duisburg大学开发的开孔螺杆轴套将机筒内熔融的物料与未熔融的固体物料分离开,从而大大缩短了挤出机的长度,加快了挤出过程。其工作原理如下:机筒内的压力迫使熔融的物料穿过开孔的轴套,滤过机筒。轴套上有500个锥形小孔,螺杆一侧的孔的直径为0.5 mm,机筒一侧的孔的直径为3.5 mm。由于树脂刚一熔融就离开机筒,因此其停留时间更短,挤出速度可以更高,而不会使聚合物过热分解。Duisburg在PP、HDPE和LDPE加工中所作的试验表明,在相同挤出产量下,可以将长径比28:1、直径50mm的螺杆长径比缩短到16:1。
近几年用于薄膜生产的螺杆的长径比也在不断增大,例如兰精公司的小直径螺杆的长径比一般为28,中等直径的螺杆的长径比一般为28或者是33,而大直径的螺杆的长径比为33。
5辅机
5.1 机头
传统的共挤吹塑机头是由一组圆柱形的中心对称的柱体组合而成,每一层的柱体上有螺旋线形状的流道。由于这种设计的特点,内层柱体的直径要小于外层柱体的直径,也不需要另外配置一个底部进料分配块将挤出机挤出的熔体分布到相应层的柱体上。随着共挤层数的增加,机头的外径将相应增大,从而熔体同机头表面的接触面积(又称为熔融表面)相应增大,熔体压力降的增加,同时熔体停留时间也相应延长,从而降解的可能性也不断增大。
由于传统共挤机头的设计不足,开发商们开发出了叠加型的共挤吹塑机头。叠加型共挤机头一般采用侧进料,熔体以中心轴线对称,在每层的平面流动,而不是传统的筒状流动。
叠加型共挤机头一层层叠加,每种熔体在每层特制的流道中混合和分布,层数的变化不会影响机头内、外径尺寸的变化,机头的外径一般仅由机头的直径而决定。目前,在市场上有如下三种叠加共挤机头设计:
(1)平面叠加型
这种设计的特点为树脂从每层分别侧进料,每层都有特定的平面流道,熔体在流道内分流几次达到机头的中央形成每层的结构。每层都是一个平面的圆柱体相互叠加,形成平面叠加。这种设计的局限在于流道的分流次数受到一定的限制,机头尺寸如要增加,机头的外径也要相应地较大增加,同时层层之间的紧固需按比例地采用螺栓来紧固,以便于防止溢料。
这种机头最早由加拿大宾顿公司介绍到国内,目前国内已有两家企业推出了这种多层共挤薄膜用的叠加机头,一家是大连辽南东华塑料机械有限公司,一家是北京塑料机械厂薄膜分厂。
叠加机头的最大优点是机头层数可以任意组合,且每层温度可以单独控制,这样可以根据不同物料的需要分别控制每层的温度,有效地防止物料的分解。
(2)上斜叠加型
这种设计的特点是机头每层由下到上斜面叠加,每层之间相互吻合,从而不易溢料。熔体从每层机头进料,一次分流。这种设计一般适用于较小尺寸的共挤机头,在较大尺寸的共挤机头应用将造成熔融面积的增加。这种TaperPackTM机头是加拿大Macro公司推出的,主要用于直径10 mm~500 mm的机头。
(3)下斜叠加型
这种MacroPackTM机头是Macro公司的独家专利,设计特点是每层机头由上到下斜面叠加,每层机头之间相互吻合,从而不易溢料。熔体从机头底部同一平面侧进料并流到相应的机头层进行一次分流,减少熔体的停滞,机头易于清洗,并得到良好的厚度分布。另外,同其他机头相比,每层的熔体流道(螺旋线)数量不受限制,视直径不同,每层可设计为16条及以上数量的螺旋线,从而使每层的厚度均匀性提高。这种机头是目前所有的共挤吹塑机头中熔融面积最小的一种设计,一般要减少30%~50%,从而降低了物料的停留时间和压力降,因此减少了熔体的降解,并提高产量,广泛用于直径365 mm~1 270 mm的多层共挤机头中。这种机头体积紧凑,质量较轻,视不同的直径,相比相同层数及直径的其他共挤机头,MacroPackTM机头质量减少大约30%~50%,从而减少加热及冷却时间并且便于安装。同时这种机头易于安装IBC内冷系统,可用于尼龙、EVOH或PVdC同LLDPE、LDPE、MLLDPE、EVA、IONOMER、EAA等树脂的共挤出。
PVdC是一种极易降解并且具有腐蚀性的树脂。Macro公司新一代专利技术的MacroPackTM 斜面叠加共挤吹塑机头使包裹技术成功应用于吹塑薄膜的生产。所谓包裹技术就是在熔体进入机头之前在一个特制的进料块中用EVA包裹PVdC,防止PVdC熔体直接接触机头表面,提高其稳定性,延长连续加工时间10倍以上。包裹技术早就在平机头的PVdC阻透膜的生产中使用,但是一直未能在吹塑薄膜中得到应用。在吹塑工艺中最难的是将已包裹的PVdC熔体流入机头并使其沿流道形成完美的筒膜,这个过程是通过在流道中不同顺序的几何形式的变化来达到预期设想的。Macro公司拥有包裹技术生产吹塑薄膜的专利技术,而且已经得到应用。
除了Macro Engineering & Technology以及Brampton Engineering(宾顿工程公司展出了一个10层共挤机头) 等公司仍在展出其叠加机头及其在各自公司薄膜生产线上的应用外,德国莱芬毫舍公司在其生产线上采用了HDS叠加机头,其特点是熔体流独立加热,温度单独控制,而且采用了水平熔体分流装置,内部空间更大 。
对于吹塑机头来说,柔环套管的使用仍然处于发展阶段。当膜泡离开机头时,需要对机头的四周作出相应的调整。柔环模套也可用于现有机头。它们不一定要安装在机头外部,也可安装在机头内部。这样可以优化共挤机头各层间的厚度分布及厚度控制。在K2001展会上,CPM 公司展示了这种机头,用一很小的齿轮电机就可以对其进行自动化调整。该公司是世界范围内唯一一家拥有柔环套管生产技术的公司,该项技术已取得专利。
5.2风环
为了提高薄膜的冷却均匀性,美国David Standard公司推出的风环Smart Ring(智能风环)WesJet采用了全自动风量控制调节装置,在圆周方向上有48个控制点,在线测量薄膜的厚度,并同时将数据反馈给控制系统,根据薄膜厚度沿圆周变化的情况,进而调节冷却风量,最后实现薄膜厚度的调节和控制。
加拿大Future Design 公司是一家风环设计的专业公司,其推出的Saturn系列风环大大提高了膜泡的宽度控制、扩大了吹胀比的范围、提高了膜泡的稳定性、霜线高度以及运行速度,减少了薄膜厚度的变化,而且能够用于熔体强度低的物料的生产。其Saturn Genie系列风环能够纪录吹塑薄膜生产线运行最佳时的有关数据,并将数据储存下来,在提高生产线的速度时取出储存的数据,使生产线达到生产-质量工艺状态。该风环有5台线性电机,分别调节下唇、泡锥、上唇、泡锥风口和升降器(将风环升至机头上)。这种风环设计用于频繁更换产品的吹塑生产线,可以减少产品更换产生的废料。
德国Octagon公司生产的双唇风环的两股冷却气流保证了最佳的冷却,比单风口风环的产量提高30%,最多可以将吹塑薄膜的产量提高多达50%。
对于阻透薄膜来说,由于要加入PA、EVOH等材料,给膜泡带来的不稳定因素很大,所以选择适当的冷却系统至关重要,采用双风口负压冷却系统对含PA、EVOH等的阻透薄膜的生产极为有利。下风口出来的气流不经上风口,直接冷却薄膜,上风口出来的气流同样不经下风口,直接冷却薄膜,由此膜泡可得到充分的冷却,且由冷却气流导致的膜泡的不稳定极小。即便是对厚度公差和冷却要求极为苛刻的薄膜,这种结构处理起来也得心应手,毫无问题。
4.3 牵引
展平和牵引装置的作用是为使膜泡成为平整无褶皱的双层平膜。在阻透生产中,有些种类的阻透膜更象是热塑性片材,其总厚度可达200μm,PA含量高达30%~40%,薄膜刚性极好。对这类薄膜,人字板越长,薄膜的展平效果越好,产生的褶皱越少。此外在折叠过程中,一定要保证膜泡的温度控制均一,无波动。人字板上端的两转动辊筒一般为一铝辊、一增强塑料辊。由于铝具有良好的热传导性,所以在这个环节上铝辊不会产生太多的问题;纤维增强的塑料辊,其热传导率较低,薄膜携带的热量不能很快发散,经长时间运转后积聚于此,会引起薄膜受热塌陷产生褶皱。目前解决方法是在塑料辊上安装一散热刷,这套装置可起到如下的作用:首先散热刷只有极小的部分接触薄膜,这意味着刷子象一空气缓冲垫,只吸收有限的热量,但这些热量将经由刷子的整个表面散发出去;其次,刷子较大的外径可减小阻力;最后刷辊的柔韧性将削弱薄膜在其上的侧向运动,从而减少产生褶皱的可能性。
另外,由于阻透膜的高品质要求,有时会用到一些极为特殊的组件,如具有360度翻转功能的牵引装置,该装置上有一水平方向的翻转杆。另外牵引装置后的冷却系统也是必须的,一方面它可以减少摩擦和划伤,另一方面可以减少薄膜的变形,从而使薄膜具有较好的平整性。
在K2001上所展示的吹塑薄膜设备中,有多家大型薄膜生产商的生产线采用了人字板及牵引设备旋转技术来提高挤出薄膜的厚度均匀性,从而完全避免了传统的旋转机头带来的密封性差、易漏料、维修困难等弊病。如Kiefel Extrusion 、莱芬豪舍、Windmoeller&Hoelscher、Kuhne 等公司的吹塑薄膜生产线都采用了牵引旋转技术。莱芬豪舍公司展出了三层共挤旋转牵引的高速全自动吹膜机组,该机组由于采用了旋转牵引,即将高高的牵引架固定在一个环形的轨道上,使薄膜在牵引中不停地转动,薄膜的厚薄控制更均匀,透明性更高,从几个方面提高了生产薄膜的质量。该机组适合于加工PP、PA、LLDPE、mLLDPE等原料,生产的薄膜具有良好的阻透性和耐低温性,用作各种包装薄膜和农用薄膜。莱芬豪舍还介绍了PP三层共挤下吹水冷式成型机组,生产的薄膜透明度更高,扩大了薄膜的使用范围。
5.4卷取
为使薄膜离开挤出机后形成一完整坚实的膜卷,高速收卷机是必不可少的,收卷方式取决于薄膜的生产方式。
对非压敏薄膜采用接触式收卷。
对长期受压在100~2000N的薄膜,采用接触式收卷,并应适当调节收卷辊的硬度。
对长期受压在20~2000N的非爽滑膜,采用接触式收卷和中心收卷结合的方式。
对非爽滑膜、表面敏感的薄膜以及有收缩倾向的,EVA、PP、PP共聚物含量较高的薄膜,采用间隙收卷。
对非常敏感、厚度极薄的薄膜和复合膜,采用长期中心收卷
由不同应用造成的收卷方式的众多变化使得收卷机的组件必须是模块式结构,以使收卷机能及时有效地过度到所需要的方式。所有的收卷机系统都必须保证多工位快速收卷和膜卷的自动化切换。

 

5.5换网器
各种共混物料已被广泛用于塑料挤出制品,所以挤出机头及时快速更换和清理过滤网,是保证挤出制品质量稳定的重要因素之一。德国Gneuss公司开发的连续换网专利技术和英国PROCESS DEVELOPMENTS公司滤带自动连续换滤网技术,可以保证在更换过滤网的过程中,不影响挤出量的稳定性。为了避免更换滤网时较大的挤出波动,Gneuss公司KSF换网技术扩大换网区间的熔体流道,两倍于机头流道面积,多个圆形滤网分别沿圆周方向置于一个可转动、有相同数量多孔板结构的钢板上,在转动钢板换网时,始终有两个或三个滤网参与熔体的流动,换网区间流道面积变化不大,能够保证挤出正常连续进行。对于那些要求挤出状态不能有波动的用户,Gneuss公司研制出SF换网专利技术。其滤网形状如同风扇叶片,这些滤网沿圆周方向紧密排列放置在一个可转动、有相同数量多孔板结构的钢板上,根据机头压力变化,每次控制钢板转动1度,这样就能保证在任何情况下流道面积都保持不变。PROCESS DEVELOPMENTS公司的滤带自动连续换滤网技术是滤带从机头的一侧进入,从另一侧移出。该换网技术的最大特点是没有电动或液压驱动装置,只是依靠滤带本身的移动进行换网。根据多孔板前后的压差变化移动滤带时,滤带出口处的加热装置开始工作,软化滤带上的树脂,由于流道内与滤带出口处的压差作用,滤带自动向出口方向移动。当多孔板前后的压差降至预定值时,出口结构上的冷却系统开始工作,使滤网和出口结构上的熔体固化,密封出口并使换网完成。这种自动连续换网设备结构简单、制造成本低、设计构思巧妙。
5.6熔体泵
为了制品的稳定挤出,排除因熔体压力、电压、温度等原因引起的挤出波动(这种波动可使挤出制品的几何尺寸随着时间而发生微小变化),现在国外大多数挤出设备均已配备熔体泵。根据原料加工性能的不同,熔体泵齿轮形状可分为直齿轮、斜齿轮和人字形齿轮。从小型挤出机到挤出量为35000kg/h超大型挤出机都有相应的熔体泵与之配套。由于熔体泵一般需要用塑料熔体对泵体轴承进行润滑,既要保证润滑,又要防止熔体泄漏,技术要求难度较大,目前我国在这方面的技术应用进展缓慢。 但国外先进的、高质量薄膜生产用的挤出吹塑和流延生产线上大都采用了熔体泵,如兰精公司的流延薄膜生产线的标配中就有熔体泵,保证其薄膜生产质量。
5.7计量喂料技术
计量喂料设备也是辅机发展的一个重点。计量喂料对于提高整条生产线的现代化程度从而提高生产效率与制品的质量、稳定产量、质量及制品的形状尺寸、降低生产成本都是很重要的。MAGUIRE公司的多组分增重式计量混合器是将各主、辅料先后加入,累计称重,物料混合后进入料斗。这台设备可处理3~4种不同原料的共混,计量精度可达0.1%,全部动作均由电脑控制,最大处理量可高达2270kg/h。与分别称重计量后加入料斗的技术相比,增重式计量混合器减少了多个计量传感器的使用,整个加料结构更加紧凑,设备成本可大幅度降低。但是这项技术的缺点在于无法累计计量微量添加辅料。为了在线精确计量加料,德国BRABENDER公司将加料装置放在称重传感器上,在线测量物料重量的变化,因而可以在线精确控制或记录加入量、挤出量。这项失重计量技术对于稳定制品质量和形状尺寸有着重要作用。 最近我国已有单位开发出这项技术,如北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所已经研制出类似的技术。德国DIGICOLOR公司的立式多螺杆计量加料系统,可根据不同的配方,直接通过控制料斗的喂料螺杆转速,按比例加入不同的粒料。这样可以省去混料工序,提高生产效率。
5.8在线测量技术
在线测定塑料制品加工精度技术可及时发现生产中出现的问题,及时调整,以保证挤出塑料制品质量的稳定性。德国BRABENDER公司展示的Φ35单螺杆挤出片材生产线上安装有在线检测仪器,该仪器全部自动化控制,可快速准确连续地在线检测片材上的凝胶粒、黑点、小洞等缺陷,并能在屏幕上及时显示薄膜/片材上的缺陷和厚度变化。国外这些具有代表性的在线检测设备对提高塑料制品的加工制造精度具有重要作用,目前我国生产的塑料挤出制品的生产线上装备这样的高技术检测设备情况还不多见,是造成我国现有塑料制品加工精度较低、科技附加值不高、制品使用范围较窄的重要原因之一。在K2001上多家外国公司在吹膜生产线上安装在线测厚仪,沿圆周监测薄膜厚度的变化情况。Davis-Standard公司在风环上设计了多点风量自动控制阀,根据在线测厚仪测量的薄膜厚度沿圆周变化的情况,调节相应点的风量大小,以保证薄膜厚度的均匀性。而且Davis-Standard也在推销窄幅薄膜用凝胶检测系统,现在越来越多的医药和食品包装用的流延薄膜生产商开始投资在线检测设备,对薄膜进行在线质量控制,以得到质量更好的薄膜。国外现在有很多公司在流延薄膜生产线上安装了在线检测设备,其中包括激光扫描和载荷耦合装置(CCD)照相检测系统,这种系统可以检测各种缺陷,如孔洞、斑点、划痕、脏东西、斑纹、皱褶、聚合物凝胶等。安装了在线检测系统,加工厂商就能对存在的缺陷做出快速反应,减少开车废料。
6 结语
从上面的阐述可以看出,国外塑料机械制造商在开发新进主机的同时,同样重视各种辅机的开发。这一点值得国内同行关注,因为我国塑料机械的开发中向来重主机、轻辅机,辅机制造水平上不去,最终制约了我国塑料机械工业的发展。

  评论这张
 
阅读(353)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017