一种双层共挤吹塑成膜的生产方法及其设备与流程

本发明涉及的是双层共挤吹塑，具体涉及一种双层共挤吹塑成膜的生产方法及其设备。

背景技术：

目前薄膜的生产加工方法主要有挤出吹膜法和挤出流延法。其中挤出流延法生产的薄膜由于纵横向性能平衡、无应力、热封性优等特点，最适宜用于热封。但挤出流延设备投资大，限制了其实际使用率。而挤出吹膜法的设备简单，投资少；经吹胀牵伸力学强度较高；无边料，成本低；膜成圆筒状制备方法简单；成型加工操作容易，所以塑料薄膜中，约80%是吹塑法生产的。目前，挤出吹膜法根据挤出机的数量分类可以分为单层挤出和多层挤出，由于单层挤出的膜结构性能单一，已不能满足市场的多样化需求。而多层共挤出吹膜方法往往采用两种以上塑料品种，或使用两台以上的挤出机，共挤出多层结构的型坯。如中国专利申请201510476318.1公开了一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法。该共挤膜通过挤出机和模头吹出膜泡，膜泡进入加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，再通过加热辊加热后使双层的片状结构通过自粘性材料粘合为一体结构，再通过冷却、收卷制得交叉多阻隔层共挤膜。该专利通过冷却辊对片材进行冷却降温的方法复杂、成本较高，且得到的共挤膜主要用于制备软管等产品，方法要求的精度不高，不能完全用在太阳能背板氟膜的实际生产中，而这方面的报道非常少。

技术实现要素：

本发明目的是针对上述不足之处提供一种双层共挤吹塑成膜的生产方法及其设备，该生产设备制备的双层共挤膜厚度相对均匀，可以满足薄膜的生产要求和质量要求。

一种双层共挤吹塑成膜的生产方法及其设备是采取以下技术方案实现：

一种双层共挤吹塑成膜生产设备包括内层单螺杆挤出机、外层单螺杆挤出机、滤网、自动模头、内冷风口、外冷风口、稳泡架、人字板、测厚仪、牵引压紧导辊、裁膜刀和卷曲辊。

内层单螺杆挤出机和外层单螺杆挤出机挤出口通过管道与自动模头相连， 内层单螺杆挤出机和外层单螺杆挤出机挤出口分别装有滤网。

所述自动模头包括模头本体的绝缘保温层和加热线圈。所述的绝缘保温层是由填充在自动模头间隙的绝缘保温材料组成，包括硅藻土、矿物棉、珍珠岩中的一种或多种。所述的加热线圈缠绕在自动模头的外层，通电加热后，加热线圈将热量传送给自动模头，从而有效控制自动模头的温度，大大提高效率。在自动模头挤出口内周设置有内冷风口，在自动模头挤出口外周侧设置有外冷风口。

稳泡架安装在自动模头上部，人字板安装在稳泡架上部。牵引压紧导辊安装在人字板上部，牵引压紧导辊设置有两个，通过电机传动牵引压紧导辊，牵引压紧导辊后部设置有测厚仪、导辊、裁膜刀和卷曲辊。

所述的稳泡架的内部固定有5-100根稳泡导辊，通过稳泡导辊可以有效控制膜泡的稳定性。

所述的卷曲辊为市售的金属卷曲辊。

所述的测厚仪用于测量薄膜厚度，测厚仪采用市售测厚仪。

一种双层共挤吹塑成膜的生产方法采用双层挤出吹塑的方式，主要技术方案如下：

一种双层共挤吹塑成膜的生产方法，其方法是通过两个单螺杆挤出机和自动模头挤出形成膜泡，然后趁热用内冷风将其吹胀，再经外冷风和稳泡架稳定，进入人字板后夹平，由牵引压紧导辊牵引，并通过裁膜刀裁膜后进入卷曲辊卷曲，最后制得薄膜制品。

其生产方法的具体步骤如下：

（1）将造粒得到的塑料粒料在90-150℃下烘干，控制烘料时间为0.5-4h；

（2）塑料粒料烘干后，通过输料系统分别将其输送到内层和外层的单螺杆挤出机中，控制内外层单螺杆挤出机的温度为180℃-240℃，转速为50-300rpm；

（3）塑料粒料经熔融、剪切、传送，再分别通过滤网后汇流于自动模头，挤出形成膜泡；自动模头通过测厚仪得到的数据自行调节膜的厚薄均匀度，且其厚薄均匀度控制在8%以内；

（4）通过内冷风口向膜泡内吹入内冷风，使其吹胀，再由外冷风口吹入外冷风，膜泡经外冷风和稳泡架稳定，进入人字板后夹平；

（5）膜泡夹平后继续由牵引压紧导辊牵引、展平，并通过裁膜刀进行裁膜，最后引入卷曲辊卷曲后制得薄膜制品。

所述的塑料粒料选用聚偏氟乙烯(PVDF)粒料，或其它聚合物粒料。

进一步的，步骤3中内层单螺杆挤出机头滤网前压力为50-300MPa。

进一步的，步骤3中外层单螺杆挤出机头滤网前压力为50-300MPa。

进一步的，步骤4中内冷风的吹入频率为1-30Hz。

进一步的，步骤4中外冷风的吹入频率为5-30Hz。

进一步的，步骤5中裁膜方式为分切或双剖中的任一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）内层和外层的单螺杆挤出机中可以选择不同的树脂，从而制备出性能多样的薄膜，满足市场的需求；2）双层共挤吹塑得到的膜层厚度分布范围更广；3）自动模头可以通过测厚仪得到的数据自行调节膜的厚薄均匀度，且其厚薄均匀度控制在8%以内；4）通过对内外层滤网前压力数值的限定，可以有效控制熔体温度和保护滤网的完整性；5）可以通过内冷风的吹入频率调节膜泡大小来控制膜的厚度，让其达到规定的数值；6）外冷风主要用于控制膜泡的稳定性，减少薄膜松紧边现象。

与现有技术相比，本发明得到的一种双层共挤吹塑膜的厚度均匀，厚薄均匀度在8%以内，用在太阳能背板外层氟膜的生产中也同样满足要求，此外薄膜的内外层可以根据需要选择不同的树脂，制备出性能多样的薄膜，双层共挤吹塑成膜方法可以大大提高产品的质量和生产效率，适合工业化生产。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明双层共挤吹塑成膜生产设备示意图。

图2是本发明双层共挤吹塑成膜生产设备的稳泡导辊的结构示意图。

图中：1、内层单螺杆挤出机；2、外层单螺杆挤出机；3、滤网；4、自动模头；5、膜泡；6、内冷风口；7、外冷风口；8、稳泡架；9、人字板；10、测厚仪；11、牵引压紧导辊；12、裁膜刀；13、卷曲辊；14、绝缘保温层；15、加热线圈；16、稳泡导辊，17、导辊。

具体实施方式

参照附图1，一种双层共挤吹塑成膜生产设备包括内层单螺杆挤出机1、外层单螺杆挤出机2、滤网3、自动模头4、内冷风口6、外冷风口7、稳泡架8、人字板9、测厚仪10、牵引压紧导辊11、裁膜刀12、卷曲辊13、绝缘保温层14、加热线圈15、稳泡导辊16。

内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2挤出口通过管道与自动模头4相连， 内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2挤出口分别装有滤网3，所述自动模头4包括模头本体的绝缘保温层14和加热线圈15。所述的绝缘保温层14是由填充在自动模头4间隙的绝缘保温材料组成，包括硅藻土、矿物棉、珍珠岩中的一种或多种。所述的加热线圈15缠绕在自动模头4的外层，通电加热后，加热线圈15将热量传送给自动模头4，从而有效控制自动模头4的温度，大大提高效率。在自动模头4挤出口内周设置有内冷风口6，在自动模头4挤出口外周侧设置有外冷风口7。

稳泡架8安装在自动模头4上部，人字板9安装在稳泡架8上部。牵引压紧导辊11安装在人字板9上部，牵引压紧导辊11设置有两个，通过电机传动牵引压紧导辊11，牵引压紧导辊11后部设置有测厚仪10、导辊17、裁膜刀12和卷曲辊13。

所述的稳泡架8的内部固定有5-100根稳泡导辊16，通过稳泡导辊16可以有效控制膜泡的稳定性。

所述的卷曲辊13为市售的金属卷曲辊。

所述的测厚仪10用于测量薄膜厚度，测厚仪10采用市售测厚仪。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种双层共挤吹塑成膜的生产方法，其生产方法的具体步骤如下：将造粒得到的塑料粒料在120℃下烘干，控制烘料时间为2h；待塑料粒料烘干后，再通过输料系统分别将其输送到内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2中，控制内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2的温度均为180℃，转速均为50rpm。粒料在内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2中经熔融、剪切、传送，经滤网3后通过流道汇流于自动模头4，挤出形成膜泡5，自动模头4可以通过测厚仪10得到的数据自行调节膜的厚薄均匀度，且其厚薄均匀度控制在8%以内。在此过程中，控制内层单螺杆挤出机1滤网3前压力为50MPa以内，外层单螺杆挤出机2滤网3前压力为50MPa以内，外层熔融体通过滤网3，可以达到减少晶点的效果；在膜泡5形成的初期阶段通过内冷风口6向膜泡5内吹入内冷风，使其吹胀，内冷风的吹入频率为1Hz，膜泡5吹胀后，同时由外冷风口7吹入外冷风，外冷风的吹入频率为5Hz，通过与稳泡架8的协同作用，可以有效控制膜泡5的稳定性，从而得到无松紧边现象且厚薄均匀度更高的膜产品。待膜泡5稳定后，进入人字板9夹平，夹平后继续由牵引压紧导辊11展平，经过导辊17，并通过裁膜刀12进行分切裁膜，最后引入卷曲辊13卷曲后制得薄膜制品。所述的塑料粒料选用聚偏氟乙烯(PVDF)粒料，或其它聚合物粒料。

本实施例制备得到的双层共挤吹塑成型的薄膜厚度均匀，厚薄均匀度在6%以内，通过外观检查，该膜制品的晶点平均数量为每3000米30个且表面平整，通过常规性能测试，发现断裂伸长率和拉伸强度等性能有很明显的提高，能满足薄膜的生产需求和质量要求，同时可以根据需要选择不同的树脂，制备出性能多样的薄膜，双层共挤吹塑成型方法可以大大提高产品的质量和生产效率。

实施例2

一种双层共挤吹塑成膜的生产方法，其生产方法的具体步骤如下：将造粒得到的塑料粒料在90℃下烘干，控制烘料时间为4h；待塑料粒料烘干后，再通过输料系统分别将其输送到内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2中，控制内层单螺杆挤出机1的温度为200℃，转速为200rpm，外层单螺杆挤出机2的温度为200℃，转速为200rpm。粒料在内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2中经熔融、剪切、传送，再通过滤网3后汇流于自动模头4，挤出形成膜泡5，自动模头4可以通过测厚仪10得到的数据自行调节膜的厚薄均匀度，且其厚薄均匀度控制在5%以内。在此过程中，控制内层单螺杆挤出机1滤网3前压力为200MPa，外层单螺杆挤出机2滤网3前压力为200MPa；在膜泡5形成的初期阶段通过内冷风口6向膜泡5内吹入内冷风，使其吹胀，内冷风的吹入频率为15Hz，膜泡5吹胀后，同时由外冷风口7吹入外冷风，外冷风的吹入频率为15Hz，通过与稳泡架8的协同作用，可以有效控制膜泡5的稳定性，从而提高膜面的平整性，减少松紧边现象。待膜泡5稳定后，进入人字板9夹平，夹平后继续由牵引压紧导辊11展平，经过导辊17，并通过裁膜刀12进行分切裁膜，最后引入卷曲辊13卷曲后制得薄膜制品。

本实施例通过调节内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2的温度和转速均不相同，制备得到的双层共挤吹塑薄膜外层较内层薄，同时增大内冷风的吹入频率，使得薄膜不仅在性能上能够达到要求，同时薄膜可以更薄，满足新市场的需求，薄膜的厚薄均匀度在5%以内，能满足薄膜的生产需求和质量要求，双层共挤吹塑成型方法可以大大提高产品的质量和生产效率。所述的塑料粒料选用聚偏氟乙烯(PVDF)粒料，或其它聚合物粒料。

实施例3

一种双层共挤吹塑成膜的生产方法，其生产方法的具体步骤如下：将造粒得到的塑料粒料在150℃下烘干，控制烘料时间为0.5h；待塑料粒料烘干后，再通过输料系统分别将其输送到内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2中，控制内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2的温度均为240℃，转速均为300rpm。粒料在内层单螺杆挤出机1和外层单螺杆挤出机2中经熔融、剪切、传送，经滤网3后通过流道汇流于自动模头4，挤出形成膜泡5，自动模头4可以通过测厚仪10得到的数据自行调节膜的厚薄均匀度，且其厚薄均匀度控制在8%以内。在此过程中，控制内层单螺杆挤出机1滤网3前压力为300MPa以内，外层单螺杆挤出机2滤网3前压力为300MPa以内，外层熔融体通过滤网3，可以达到减少晶点的效果；在膜泡5形成的初期阶段通过内冷风口6向膜泡5内吹入内冷风，使其吹胀，内冷风的吹入频率为30Hz，膜泡5吹胀后，同时由外冷风口7吹入外冷风，外冷风的吹入频率为30Hz，通过与稳泡架8的协同作用，可以有效控制膜泡5的稳定性，从而得到无松紧边现象且厚薄均匀度更高的膜产品。待膜泡5稳定后，进入人字板9夹平，夹平后继续由牵引压紧导辊11展平，经过导辊17，并通过裁膜刀12进行分切裁膜，最后引入卷曲辊13卷曲后制得薄膜制品。所述的塑料粒料选用聚偏氟乙烯(PVDF)粒料，或其它聚合物粒料。

本实施例制备得到的双层共挤吹塑成型的薄膜厚度均匀，厚薄均匀度在6%以内，通过外观检查，该膜制品的晶点平均数量为每3000米30个且表面平整，通过常规性能测试，发现断裂伸长率和拉伸强度等性能有很明显的提高，能满足薄膜的生产需求和质量要求，同时可以根据需要选择不同的树脂，制备出性能多样的薄膜，双层共挤吹塑成型方法可以大大提高产品的质量和生产效率。