一种吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法与流程

1.本发明涉及一种吹膜机，具体是一种吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法。


背景技术：

2.传统吹膜机的薄膜出来后，薄膜若厚度若不均匀，则薄膜厚的部位会越来越厚，薄膜薄的部位越来越薄，就像一张纸一样也是有公差的，它不可能完全是一个平面。所以若传统吹膜机的薄膜一直是保持一边厚、一边薄，则在收卷的时候出现厚的部位会越来越厚，薄的部位越来越薄，收卷后的盘状薄膜不像一个圆形。故有待进一步改进。


技术实现要素：

3.本发明的目的旨在提供一种吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法，有效将挤出的薄膜后，实现收卷前的薄膜厚度均匀，使收卷后的盘状薄膜呈圆环状，避免收卷后的薄膜出现厚的部位越来越厚，薄的部位越来越薄，以克服现有技术中的不足之处。
4.按此目的设计的种吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法，包括控制整个生产线运行的控制系统、用于挤出薄膜的挤出机、模具、用于将薄膜进行冷却的风环、用于牵伸薄膜的上旋牵引装置和用于收卷薄膜的收卷机；其特征在于：上旋牵引装置和收卷机之间设有对薄膜进行加热的加热拉伸旋转装置；加热拉伸旋转装置包括转动外壳，转动外壳上设有若干圈呈上下间隔设置的发热圈，发热圈阵包括若干个间隔环绕设置在转动外壳内壁上的发热件，加热拉伸旋转装置上下两个方向分别设有上下拉伸牵引装置；
5.其制备方法包括以下步骤：a、挤出机将塑料颗粒塑化后，塑料颗粒通过换网器、适配器进入模具，从模具成型出来的膜泡经过风环内冷吹胀形成薄膜；
6.b、薄膜通过稳泡、测厚后依次通过上旋牵引装置、牵引装置、纠偏装置进入加热拉伸旋转装置，发热圈跟随转动外壳转动，以对薄膜进行均匀加热，将薄膜出现的厚处提高温度，使此厚处的薄膜受到相对较高的温度影响，提高流动性，实现薄膜的厚度均匀；发热圈对薄膜进行圆周环绕加热同时，加热拉伸旋转装置上下两个方向的上下拉伸牵引装置对薄膜进行上下牵引拉伸，通过上下拉伸改变薄膜的厚薄，在上下牵引拉伸过程中还要对薄膜进行测厚、稳泡；
7.c、在完成步骤b后的薄膜通过牵引装置、纠偏装置进入收卷机进行收卷，以形成圆柱状的膜卷。
8.加热拉伸旋转装置还包括与转动外壳间隔设置的防护壳；
9.在步骤b中，薄膜穿过加热拉伸旋转装置的防护壳内腔，薄膜通过防护壳与转动外壳的发热件形成间隔设置，若在薄膜加热拉伸过程中，薄膜出现断裂或有破洞，防护壳防止薄膜挂到发热件上，以损坏发热件；此外，防护壳上设有若干个通风孔，转动外壳、防护壳之间设有第一空隙，薄膜通过牵引进入防护壳中、且二者之间具有第二空隙，第一空隙、通风孔、第二空隙依次相通，在薄膜加热拉伸过程中保持加热拉伸旋转装置内外风压平衡。
10.吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法，还包括控制器、温度传感器，若干个的发热件
在转动外壳的纵向方向上形成若干个第一加热区，若干个的发热件在转动外壳的横向方向上形成若干个第二加热区，若干个第一加热区在转动外壳的竖直方向上形成若干个相同温度检测区，其中一个第二加热区中每个发热件中安装串连一个温度传感器，控制器、温度传感器、发热件电控连接；
11.在薄膜加热拉伸过程中，温度传感器通过检测发热件的温度，并将检测温度信息反馈至控制器的主控板上，控制器接收信号并控制发热件的发热温度，对每个发热件发热温度进行单独调节，以使第二加热区出现不同的加热温度，第一加热区出现相同的加热温度，进一步均匀薄膜的厚度。
12.每个发热件的调节温度为50℃-100℃。
13.风环、上旋牵引装置之间设有第一稳泡架、第一测厚仪；
14.在步骤b中，薄膜通过第一稳泡架进行稳定泡膜后并进入第一测厚仪，第一测厚仪检测并读取薄膜的厚薄参数，第一测厚仪将该信息传递至控制系统中，控制系统根据该信息调节风环内的阀门和加热棒温度，以改善薄膜的厚薄分布。
15.上旋牵引装置、加热拉伸旋转装置之间设有第一牵引装置、第一纠偏装置、第一上下拉伸牵引装置、第二稳泡架，第一纠偏装置；加热拉伸旋转装置与收卷机之间设有第二测厚仪、第三稳泡架、第二上下拉伸牵引装置、第二纠偏装置、第二牵引装置；第一上下拉伸牵引装置、第二上下拉伸牵引装置分别位于加热拉伸旋转装置上、下的一方，以对薄膜进行上下牵引拉伸；
16.在步骤b中，薄膜通过稳泡、测厚后依次通过上旋牵引装置展平薄膜上的褶皱后，薄膜依次通过第一牵引装置、第一纠偏装置、第一上下拉伸牵引装置、第二稳泡架进入加热拉伸旋转装置，其中，第一上下拉伸牵引装置出来后的薄膜通过风机进行充气，再经过第二稳泡架稳定膜泡后进入加热拉伸旋转装置，第一纠偏装置对薄膜的边缘进行收齐；
17.此外，在薄膜加热拉伸过程中，在薄膜进入第二上下拉伸牵引装置前通过第三稳泡架对薄膜进行稳泡，然后通过第二测厚仪进行检测薄膜的厚薄参数。
18.第一上下拉伸牵引装置、第二上下拉伸牵引装置均包括牵引辊组或牵引轮组，以及通过升降机构驱动牵引辊组或牵引轮组上下活动的伺服电机；由伺服电机驱动牵引辊组或牵引轮组上下活动，精确和细微调整薄膜的拉伸速度以及倍率，以弥补由于薄膜内气被带走后的压力损失；且第二上下拉伸牵引装置和第一上下拉伸牵引装置的牵引速度不一样，若第二上下拉伸牵引装置的牵引速度是第一上下拉伸牵引装置n倍数级，则薄膜被拉伸n倍，薄膜的宽度不变，薄膜厚薄为拉伸前的1/n，通过拉伸改善的薄膜的物理性能，拉伸后薄膜的物理性能有大幅提升，比如耐穿刺强度、拉伸性能等。
19.第一测厚仪、第二测厚仪均包括固定环、滑动设置在固定环上的活动板，活动板上设有支架，支架上设有测厚传感器；固定环外壁上设有同步带，活动板上对应同步带设有张紧轮、传动轮，同步带、张紧轮、传动轮依次传动连接，且传动轮通过电机进行驱动转动，以使活动板沿固定环滑动；
20.在检测薄膜厚薄参数过程中，薄膜穿过固定环，测厚传感器随活动板沿固定环滑动，测厚传感器环绕薄膜进行检测，并将薄膜的厚薄参数信息反馈至控制系统中，控制系统接收信息后，控制系统根据第一测厚仪传递信息发出指令调节风环内的阀门和加热棒温度；控制系统根据第二测厚仪传递的信息发出指令控制第二上下拉伸牵引装置和第一上下
拉伸牵引装置的牵引速度；或者，第二测厚仪将薄膜的厚薄参数信息反馈至控制器上，控制器根据信息调节发热件的发热温度。
21.薄膜在牵引运动的同时，第一测厚仪、第二测厚仪的测厚传感器也环绕薄膜运动，故可以检测到薄膜的厚薄参数。
22.在完成步骤b后的薄膜通过第二纠偏装置、第二牵引装置进入收卷机。
23.挤出机螺杆温度为170℃-250℃，挤出机螺杆转速为30-100转每分钟。
24.本发明的有益技术效果如下：
25.利用转动外壳上发热件环绕薄膜进行转动，实现对薄膜的均匀加热，可将薄膜出现的厚处提高温度，使此厚处的薄膜受到相对较高的温度影响，提高了流动性，实现收卷前的薄膜厚度均匀，使收卷后的盘状薄膜呈圆环状，避免收卷后的薄膜出现厚的部位越来越厚，薄的部位越来越薄。
26.通过对薄膜上下拉伸，改善薄膜的物理性能。
附图说明
27.图1为本发明一实施例吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法的平面结构示意图。
28.图2为本发明一实施例加热拉伸旋转装置立体结构示意图。
29.图3为本发明一实施例加热拉伸旋转装置平面结构示意图。
30.图4为本发明一实施例第一测厚仪或第二测厚仪的立体结构示意图。
31.图5为本发明一实施例第一测厚仪或第二测厚仪的另一方位立体结构示意图。
32.图6为本发明一实施例第一测厚仪或第二测厚仪的部分立体截面结构示意图。
33.图7为本发明一实施例第一测厚仪或第二测厚仪的部分立体结构示意图。
34.图8为本发明一实施例上旋牵引装置的立体结构示意图。
35.图9为本发明一实施例上旋牵引装置的另一方位立体结构示意图。
36.图10为本发明一实施例若干个传感器在转动外壳上形成加热区的结构示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
38.参见图1-图3，一种吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法，在线吹膜拉伸生产线包括用于挤出薄膜1的挤出机2、模具3、用于将薄膜1进行冷却的风环4、用于牵伸薄膜的上旋牵引装置5和用于收卷薄膜的收卷机6；上旋牵引装置5和收卷机6之间设有对薄膜1进行加热的加热拉伸旋转装置7；加热拉伸旋转装置7包括转动外壳8，转动外壳8上设有若干圈呈上下间隔设置的发热圈，发热圈阵包括若干个间隔环绕设置在转动外壳8内壁上的发热件9。
39.在本实施例中，每一发热圈上设有50个发热件9，这50个发热件9就把薄膜1的圆周分成50个区，每两个发热件9之间的间隔相同。加热拉伸旋转装置7将转动外壳8设置转动的原因如下：传统吹膜机的薄膜1出来后，薄膜1若厚度若不均匀，则薄膜1厚的部位会越来越厚，薄膜1薄的部位越来越薄，就像一张纸一样也是有公差的，它不可能完全是一个平面。所以若传统吹膜机的薄膜1一直是保持一边厚、一边薄，则在收卷的时候出现厚的部位会越来越厚，薄的部位越来越薄，收卷后的盘状薄膜不像一个圆形。所以在本实施例中，挤出机2、模具3挤出薄膜1后，薄膜1通过上旋牵引装置5进入加热拉伸旋转装置7，薄膜1进入加热拉
伸旋转装置7后，转动外壳8相对薄膜1转动，发热圈跟随转动外壳8转动，以对薄膜1进行均匀加热，可将薄膜1出现的厚处提高温度，使此厚处的薄膜1受到相对较高的温度影响，提高了流动性，实现薄膜1的厚度均匀。
40.加热拉伸旋转装置7还包括设有若干个通风孔11的防护壳10，转动外壳8、防护壳10之间设有第一空隙12，薄膜1通过牵引进入防护壳10中、且二者之间具有第二空隙13，第一空隙12、通风孔11、第二空隙13依次相通，以保持加热拉伸旋转装置7内外风压平衡。
41.参见图2、图3，在本实施例中，一方面设有若干个通风孔11的防护壳10与转动外壳8之间是间隔设置的，且薄膜1进入防护壳10中，薄膜1与防护壳10也是具有间隔的，这样热空气可以在第一空隙12、通风孔11、第二空隙13之间进行流动，保持加热拉伸旋转装置7内外风压平衡；另一方面，防护壳10起到保护发热件的作用，防止薄膜断裂时或者有破洞的时候，挂到发热件上损坏发热件。
42.吹膜在线二次拉伸薄膜的制备方法，还包括控制器、温度传感器，若干个的发热件9在转动外壳8的纵向方向上形成若干个第一加热区a，若干个的发热件9在转动外壳8的横向方向上形成若干个第二加热区b，若干个第一加热区a在转动外壳8的竖直方向上形成若干个相同温度检测区，其中一个第二加热区b中每个发热件9中安装串连一个温度传感器，控制器、温度传感器、发热件9电控连接，温度传感器通过检测发热件9的温度，并将检测温度信息反馈至控制器的主控板上，控制器接收信号并控制发热件9的发热温度。
43.在本实施例中，每一发热圈上设有50个发热件9，这50个发热件9就把薄膜1的圆周分成50个纵向与横向的加热区，第二加热区b分别可以调节不同的温度，若干个第一加热区转动外壳8的竖直方向上形成相同的温度检测区域(相当于转动外壳8纵向方向上，每个第一加热区a的温度相同)。
44.发热件9为红外线发热器，发热件9包括壳体，在发热件的壳体内安装串连一个温度传感器。
45.在本实施例中，红外线发热器可以采用现有埋入式远红外辐射陶瓷加热板。
46.转动外壳8顶部或底部设有转动齿轮14，转动齿轮14外侧设有驱动转动齿轮14运转的电机，转动齿轮14对应转动外壳8、防护壳10的空腔设有避空腔。在本实施例中，电机上的驱动轮与转动齿轮14啮合。
47.具体地：在薄膜1加热拉伸过程中，电机控制齿轮14转动速度，根据薄膜1的测得的厚薄参数进行调整，使得薄膜1受热均匀，使薄膜1的厚度更均匀。
48.参见图1，风环4、上旋牵引装置5之间设有第一稳泡架15、第一测厚仪16；上旋牵引装置5、加热拉伸旋转装置7之间设有第一牵引装置17、第一纠偏装置18、第一上下拉伸牵引装置19、第二稳泡架20，第一纠偏装置18；加热拉伸旋转装置7与收卷机6之间设有第二测厚仪21、第三稳泡架22、第二上下拉伸牵引装置23、第二纠偏装置24、第二牵引装置25；
49.风环4、第一稳泡架15、第一测厚仪16、上旋牵引装置5、第一牵引装置17、第一纠偏装置18、第一上下拉伸牵引装置19、第二稳泡架20、加热拉伸旋转装置7、第二测厚仪21、第三稳泡架22、第二上下拉伸牵引装置23、第二纠偏装置24、第二牵引装置25、收卷机6依次对薄膜1进行牵引、拉伸、收卷的工序衔接；其中第一上下拉伸牵引装置19、第二上下拉伸牵引装置23分别位于加热拉伸旋转装置7上、下的一方，以对薄膜1进行上下牵引拉伸。
50.在本实施例中，第一稳泡架15、第二稳泡架20、第三稳泡架22均包括环形架、转动
连接于环形架上并呈环形布置的多组辊轮架、铰接该多组辊轮架的同步连杆，以及带动该多组辊轮架同步摆动的调节电，调节电机与其中一组辊轮架的转轴同轴连接，调节电机可带动辊轮架作同步摆动从而调节各辊轮架的包围直径从而适应不同尺寸的薄膜。
51.在本实施例中，第一纠偏装置18、第二纠偏装置24均包括有固定架、活动架以及用于驱动活动架相对固定架向左右两侧平移的纠偏气缸，固定架和活动架分别与纠偏气缸配合连接，活动架上设有转动的导向辊。可利用纠偏装置对薄膜带条进行纠偏，具体地薄膜带条绕过活动架上的导向辊并在导向辊引导下牵引，当薄膜带条偏离时，纠偏气缸可推动活动架左右移动调整薄膜带条的位置实现纠偏。
52.在本实施例中，每个牵引装置均包括转动的牵引辊组，或牵引轮组。
53.在本实施例中，收卷机包括有支撑、导辊、压辊、用于带压辊转动的压辊驱动电机、收卷辊、用于承托收卷辊的第一收卷辊托架、第二收卷辊托架，导辊和压辊均与收卷装置支撑架转动连接，第一收卷辊托架和第二收卷辊托架设置于压辊同侧并且两者均与收卷装置支撑架枢接，且第一收卷辊托架和第二收卷辊托架还分别配置有用于驱动其摆动的第一收卷辊托架摆动气缸和第二收卷辊托架摆动气缸。第一收卷辊托架以及第二收卷辊托架均可承托收卷辊，在第一收卷辊托架摆动气缸驱动下第一收卷辊托架上的收卷辊可与压辊配合压紧卷筒，同时压辊在压辊驱动电机的带动下旋转使收卷辊随之转动收卷，当需要换卷时，可通过第一收卷辊托架摆动气缸和第二收卷辊托架摆动气缸带动两者对向摆动，当其摆动到位后收卷辊会从第一收卷辊托架转移至第二收卷辊托架上，随后第二收卷辊托架复位后可将收卷辊卸下，并同时在第一收卷辊托架上装上收卷辊，通过上述方式实现快速换卷。
54.参见图1，第一上下拉伸牵引装置19、第二上下拉伸牵引装置23均包括牵引辊组或牵引轮组，以及通过升降机构驱动牵引辊组或牵引轮组上下活动的伺服电机。由伺服电机驱动牵引辊组或牵引轮组上下活动，可精确和细微调整薄膜1的拉伸速度以及倍率，以弥补由于薄膜1内气被带走后的压力损失。
55.在本实施例中，升降机构包括升降链条、螺杆升降或升降齿条，再配合抽屉滑轨结构实现平稳升降。
56.参见图4-图7，第一测厚仪16、第二测厚仪21均包括固定环26、滑动设置在固定环26上的活动板27，活动板27上设有支架28，支架28上设有测厚传感器29；固定环26外壁上设有同步带30，活动板27上对应同步带30设有张紧轮31、传动轮32，同步带30、张紧轮31、传动轮32依次传动连接，且传动轮32通过电机进行驱动转动，以使活动板27沿固定环26滑动。
57.在本实施例中，挤出薄膜1后由第一测厚仪16进行测厚，在完成加热拉伸旋转装置7的工序后，由第二测厚仪21对薄膜1进行测厚。
58.活动板27与固定环26之间还设有拖链33，活动板27对应拖链33设有摆动的拨动杆34，拨动杆34转动设置在拖链33部分上，活动板27对应拨动杆34摆动轨迹的两端分别设有第一行程开关35、第二行程开关36，拨动杆34随动板27滑动在固定环26过程中，拨动杆34在摆动下接触第一行程开关35或第二行程开关36的弹片。通过行程开关，使控制系统可以感知到活动板27在固定环26上的位置。
59.参见图8、图9，上旋牵引装置5包括固定机架37、通过支撑件设置在固定机架37上的固定盘38、及转动设置在固定盘38上的转动盘39、安装在固定盘38下方的导向架40，固定安装于转动盘39上并与导向架40行程工序衔接的上牵引总成41；上牵引总成41包括上主动
牵引辊42、上从动牵引辊43以及驱动上主动牵引辊42转动的电机；固定机架37上对应导向架40设有的四周设有调节气缸44，调节气缸44的活塞杆与导向架40一侧配合连接，导向架40的内部容积空间通过调节气缸44进行调节。导向架40与调节气缸44均是现有技术，是本领域技术人员公知常识，这里不作过多的描述。
60.当薄膜1通过倒的导向架40后，薄膜1受导向架40引导而压缩折叠为带状，上牵引总成41可在旋转驱动机构(可以理解为转动盘30、驱动转动盘30的电机，转动盘30外围可以设置齿槽，齿槽与电机驱动轮啮合)带动下旋转，以不同角度的拉扯薄膜1，从而拉匀薄膜1，提高透明度。
61.具体的工作流程如下：
62.挤出机2
‑‑
模具3-挤出形成薄膜1，薄膜1经过风环4、第一稳泡架15、第一测厚仪16(测厚)，薄膜1测厚后通过上旋牵引装置5、第一牵引装置17、第一纠偏装置18、第一上下拉伸牵引装置19依次进入第二稳泡架20、加热拉伸旋转装置7、第二测厚仪21、第三稳泡架22、第二上下拉伸牵引装置23、第二纠偏装置24、第二牵引装置25来到收卷机6进行收卷。(上述过程理解为薄膜挤出、牵引、收卷)。
63.其中，在薄膜1进入加热拉伸旋转装置7时，加热拉伸旋转装置7一边旋转、一边对薄膜1进行加热的同时，第一上下拉伸牵引装置19、第二上下拉伸牵引装置23同时对薄膜进行上下牵引拉伸，由伺服电机驱动进行上下牵引拉伸，可精确和细微调整薄膜1的拉伸速度以及倍率，以弥补由于薄膜1内气被带走后的压力损失。
64.塑料颗粒由上料系统中的吸料机，吸到上料系统，然后进入挤出机，挤出机2螺杆温度大概170到250度温度，转速大概30到100转每分钟，经过塑化，经由换网器、适配器进入模具3，从模具3成型出来的膜泡经过风环4内冷吹胀，进入第一稳泡架15稳定膜泡，然后进入第一测厚仪16，第一测厚仪16读取薄膜1厚薄参数，控制系统根据测出来的厚薄参数，控制系统通过调节风环4里面的阀门和加热棒温度，以改善薄膜1厚薄分布，然后薄膜1到导向架40，通过导向架40到达上旋牵引装置5的上牵引总成41，上牵引总成41水平旋转展平薄膜1上的褶皱出来水平旋转后，经过第一牵引装置17、第一纠偏装置18，第一纠偏装置18把薄膜1的边收齐，薄膜1然后经过第一上下拉伸牵引装置19，第一上下拉伸牵引装置19出来后的薄膜1，通过风机充气，薄膜1再经过第二稳泡架20稳定膜泡后，薄膜1进入加热拉伸旋转装置7，加热拉伸旋转装置7温度大概50℃-100℃，加热拉伸旋转装置7将薄膜1加热，加热拉伸旋转装置7下方有一个第二上下拉伸牵引装置23，第二上下拉伸牵引装置23拉伸牵引速度和第一上下拉伸牵引装置19拉伸牵引速度不一样，第二上下拉伸牵引装置23速度是第一上下拉伸牵引装置19的倍数级，若是2倍速度，则薄膜1被拉伸2倍，薄膜的宽度不变，薄膜的厚薄为拉伸前的1/2。若是3倍速度，则薄膜1的厚薄为拉伸前的1/3，以此类推。拉伸后薄膜1的物理性能有大幅提升，比如耐穿刺强度，拉伸性能。薄膜1经过第二上下拉伸牵引装置23后，薄膜1经过第二纠偏装置24纠偏后，薄膜1经过第二牵引装置25被引导分成两片，两片的薄膜1分别到两台收卷机上进行收卷。
65.上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所
附的权利要求书及其等同物界定。