一种下吹水冷吹膜装置的制作方法

本发明涉及吹膜成型领域，用于下吹水冷生产pvc薄膜。

背景技术：

吹塑薄膜是生产塑料薄膜中采用最广泛的成型方法之一。生产中常用上吹法吹塑薄膜，实际生产中有以下问题:(1)夏季时候车间温度高，牵引方向与热流方向相同，冷却效果不佳。(2)由于机架太高，很容易发生膜管的自重断裂。(3)膜管通过人字板后，膜的强度不够也会发生断裂现象。为了解决上述问题，提出了下吹水冷法吹塑薄膜。其避免了向上吹塑成型造成的薄膜自重断裂现象，冷却效果较上吹法也有很大的改善。传统的下吹水冷法的冷却系统多采用的水环喷淋法或者膜管内装置法。经检索，中国专利公开了一种下吹式吹膜的冷却水环【申请号cn201610447228.4】其优点在于使冷却水均匀分布在膜泡上，提高了冷却效果，改善了膜的质量。一种吹膜机膜管内循环水冷装置【申请号cn201210345991.8】其优点在于结构简单，制冷速度快。

随着人们生产实际的需求，超宽幅大折径的薄膜被提了出来。由于超宽幅大折径的薄膜的特点：膜泡直径大，高度长(24m折径的薄膜所需高度达到10m以上)，高效地散热成为了首先要考虑的因素。对于大折径的薄膜的生产，传统的下吹水冷装置有如下缺点：(1)大折径薄膜的生产中膜泡到水环的距离较长，加之车间空气流动，水环喷淋出的冷却水不能均匀分布，膜泡质量会大幅降低；(2)传统的下吹水冷多集中在对水环、模头、膜内装置的结构优化。压缩机、泵等设备的引入使得装置越来越复杂，在大折径薄膜的生产中如果采用传统的生产方式，动设备的体积要求高，其成本也相应增加；(3)对于大折径的薄膜，膜管高度大，所需厂房的高度大，成本高；(4)对于春夏季节，传统的下吹水冷装置，膜管在空气中暴露，两个季节膜管温度相差较大，对生产工艺影响较大。

技术实现要素：

本发明的目的主要是在针对超宽幅大折径薄膜的生产，提出一种新型下吹水冷装置，解决上述背景提出的问题。

本发明通过以下技术方案实现：一种下吹水冷吹膜装置：主要包括塑化机构、吹膜机构、机架、冷却机构、切割机构、牵引机构和收卷机构。塑化机构、切割机构和收卷机构位于地面上，吹膜机构位于机架上，冷却机构和牵引机构位于地面下方的水槽内。物料经由塑化机构熔融塑化进入左侧的吹膜机构，吹膜机构将物料吹薄成膜，并进入下方的冷却机构冷却。切割机构在薄膜进入冷却机构时切割。冷却后的薄膜由牵引机构引导，最后由收卷机构收卷。所述塑化机构包括双螺杆挤出机。挤出机将物料熔融塑化，熔融后的物料通过机头环形口模间隙挤出。所述塑化机构的一侧设置有吹膜机构。所述吹膜机构包括机头、风环、压力传感器。吹膜机构将挤出的膜管吹胀到高弹态，并将膜管垂直引到下方的冷却机构。所述机架位于地面下方，其特征在于机架上方平板安装有吹膜的机头和风环。所述的冷却机构包括恒温水槽、冷却水。其特征在于恒温水槽位于水平地面下方，可以控制水位的高低以及冷却水的温度。吹膜机构吹胀出来的膜经过恒温水槽冷却。所述切割机构包括液压装置、切割刀和刀槽，其特征在于液压装置通过液压缸执行元件来推动传动元件前后运动，传动件带动刀槽旋转，切割刀可以在刀槽内移动。在膜管通过水槽过程中由于水槽内的水压逐渐变大，水槽内的膜管会因为内侧气体和外侧水压的压力差而被压扁，此时通过液压装置带动切割刀运动，切割刀切割水槽内的薄膜，冷却水的压力大于膜管内的气压，从而使冷却水进入膜管，保证了膜管的内外压力平衡。薄膜所述的牵引机构包括卷辊和牵引辊，卷辊和牵引辊固定在恒温水槽内部。卷辊将圆柱形的膜管压扁，成型的薄膜再经牵引辊卷取牵引到地面上方的收卷机构。所述的收卷机构位于地面左侧。吹出的膜管由牵引装置卷取、牵引至地面，再由收卷装置自动收卷。

本发明一种下吹水冷吹膜装置的工作流程：将物料置于挤出机的进料口中，物料经熔融塑化，在机头口模的作用下挤出成型。吹膜机构将挤出的物料吹胀成膜管，膜管在重力和机头中的压缩空气的作用下垂直向下达到平衡状态。膜管进入恒温水槽由冷却水冷却，由于膜管内外压差不平衡，水槽内的膜管会向内凹陷，此时液压装置带动切刀切割水面下方的膜管，膜管外侧的水会进入膜管内，保持内外压力平衡，凹陷的膜管恢复到初始的状态。膜管经卷辊挤压成薄膜，由牵引辊卷取牵引到地面上的收卷装置收卷。

可以在机头附近增设水冷喷淋装置。

本发明一种下吹水冷吹膜装置，在冬季的时候可以在水中添加适量的乙二醇，水温可以更低，且可以防冻。另外，可以在水槽外部设置冷却管(带压缩机)和加热管用于控制冷却水的温度。

本发明一种下吹水冷吹膜装置，适用于大折径超宽薄膜的生产。其有益效果是(1)水槽内的水可以通过水泵的循环保持恒温状态。挤出机挤出的膜管经过水槽冷却水冷却后，膜表面温度可以恒定保持较低温度。(2)由于膜管向下牵引，薄膜的自重断裂会有很大改善。定型后的膜的性能较传统工艺生产的膜的性能有较大的提高。(3)吹膜装置位于地面下方，厂房的建造费用也会大大降低(4)四季膜管温度相差不大，对生产工艺影响较小。

附图说明

图1为本发明一种下吹水冷吹膜装置的示意图。

图2为本发明一种下吹水冷吹膜装置的液压装置和切割装置的示意图。

图3为本发明一种下吹水冷吹膜装置的水槽内切割前后薄膜状态的示意图。

图中：1—挤出机、2—机头、3—机架、4—风环、5—收卷装置、6—膜、7—牵引辊、8—恒温水槽、9—卷辊、10—切割刀、11—刀槽、12—液压装置、13—传动元件。

具体实施方式

本发明的一种下吹水冷吹膜装置，如图1所示：主要包括塑化机构、吹膜机构、机架、冷却机构、切割机构、牵引机构和收卷机构。塑化机构、切割机构和收卷机构位于地面上，吹膜机构位于机架上，冷却机构和牵引机构位于地面下方的水槽内。物料经由塑化机构熔融塑化进入左侧的吹膜机构，吹膜机构将物料吹薄成膜，并进入下方的冷却机构冷却。切割机构在薄膜进入冷却机构时切割。冷却后的薄膜由牵引机构引导，最后由收卷机构收卷。所述塑化机构包括双螺杆挤出机1。挤出机1将物料熔融塑化，熔融后的物料通过机头2环形口模间隙挤出。所述塑化机构的一侧设置有吹膜机构。所述吹膜机构包括机头2、风环4、压力传感器。吹膜机构将挤出的膜管吹胀到高弹态，并将膜管垂直引到下方的冷却机构。所述机架3位于地面下方，其特征在于机架3上方平板安装有吹膜的机头2和风环4。所述的冷却机构包括恒温水槽8、冷却水。其特征在于恒温水槽8位于水平地面下方，可以控制水位的高低以及冷却水的温度。吹膜机构吹胀出来的膜6经过恒温水槽8冷却。如图3(1)所示，在冷却水中的薄膜由于内外压力不平衡发生凹陷，在膜管6通过水槽8过程中由于水槽8内的水压逐渐变大，水槽8内的膜管6会因为内侧气体和外侧水压的压力差而被压扁，如图3(2)所示，此时通过液压装置12带动切割刀10运动，切割刀10切割水槽8内的薄膜6，冷却水的压力大于膜管6内的气压，从而使冷却水进入膜管6，保证了膜管6的内外压力平衡。如图2所示，所述切割机构包括切割刀10、刀槽11和液压装置12，其特征在于液压装置12通过液压缸执行元件来推动传动元件13前后运动，传动元件13带动刀槽11旋转，切割刀10可以在刀槽11内移动。所述的牵引机构包括牵引辊7和卷辊9，牵引辊7和卷辊9固定在恒温水槽8内部。卷辊9将圆柱形的膜管6压扁，成型的薄膜6再经牵引辊7卷取牵引到地面上方的收卷装置5。所述的收卷装置5位于地面左侧。吹出的膜管6由牵引装置5卷取、牵引至地面，再由收卷装置5自动收卷。

所述装置工作时，先将物料置于挤出机1的进料口中，物料经熔融塑化，在机头口模2的作用下挤出成型。吹膜机构将挤出的物料吹胀成膜管6，膜管6在重力和机头2中的压缩空气的作用下垂直向下达到平衡状态。如图3所示，膜管进入恒温水槽8由冷却水冷却，由于膜管6内外压差不平衡，水槽8内的膜管6会向内凹陷，此时液压装置12带动切刀10切割水面下方的膜管6，膜管6外侧的水会进入膜管6内，保持内外压力平衡，凹陷的膜管6恢复到初始的状态。膜管6经卷辊8挤压成薄膜，由牵引辊7卷取牵引到地面上的收卷装置5收卷。