1、 广东轻工职业技术学院高分子教研室 广东高校高分子材料加工工程技术开发中心 主讲人：何 亮 传统吹塑薄膜生产过程中， 原料熔融后由吹塑模头挤出并吹胀成为圆筒状膜筒，定型好的膜管，经过固定在牵引架上、牵引辊下方的人字夹板和一对牵引辊将筒状膜筒折叠成为片状双层薄膜， 以恒定的速度向上牵引，最后由收卷设备进行收卷。我们先回顾一下挤出吹膜的过程：吹塑薄膜改善卷曲皱折 吹塑薄膜.exe人家都说薄膜的生产过程中除了薄膜容易壁厚不均问题外，还有一个比较容易出现的问题就是皱折，那定型好的膜管，皱折现象都是在哪个阶段出现呢？ 吹塑薄膜皱折问题分析 既然皱折现象主要是在夹平牵引过程中出现的，既然皱折现象主要是在夹
2、平牵引过程中出现的，那我们首先要清楚薄膜牵引系统的结构组成。那我们首先要清楚薄膜牵引系统的结构组成。牵引系统人字板牵引装置牵引架吹塑薄膜牵引系统 1.人字板人字板 人字板的种类较多，常用的有导辊式、抛光的硬木夹板式和抛光的不锈钢夹板式。导辊式和夹板式人字板如图所示。人字板的结构人字板的结构（a）夹板式 (b)导辊式吹塑薄膜牵引系统 人字板的作用：人字板的作用：稳定膜管；逐渐将圆筒形的薄膜折叠成平面状；稳定膜管；逐渐将圆筒形的薄膜折叠成平面状；进一步冷却薄膜。进一步冷却薄膜。 薄膜牵引过程中产生皱折的原因分析： 膜管同一圆周上的各点与人字板接触前后不一致，因此冷却有前有后，造成薄膜收缩不一致，形
3、成皱纹。 膜管与人字板摩擦发生静电，加之滑动摩擦阻力，当薄膜受到牵引辊牵伸时，贴合在夹板上的薄膜有被拉伸 与人字板夹角大小有关如何解决？如何解决？吹塑薄膜牵引系统 人字板原因在接触人字板前膜管能够充分冷却，才可能避免严重的皱纹产生。 采用气垫式夹膜装置可改善此问题，在框架导板上钻有一组小孔，吹均匀的空气流。这股气流使膜泡与金属导板之间形成气垫，直至夹辊处。由于膜泡不与框架导板直接接触，可防止两者之问发生粘连，避免薄膜起皱。 人字板夹角范围大致在1545之间（平吹法人字板的夹角通常为30，上吹法和下吹法也可为50）。解决皱折常用办法：解决皱折常用办法：吹塑薄膜牵引系统 人字板夹角与牵引辊长度及薄
4、膜折径之间的关系人字板夹角与牵引辊长度及薄膜折径之间的关系牵引辊长度牵引辊长度/mm400800110017002200最大成膜折径最大成膜折径/mm300700100015002000人字板长度人字板长度/mm5001000150017002200计算膜管直径计算膜管直径/mm1904466409581280人字板计算夹角人字板计算夹角/度度1825253035吹塑薄膜牵引系统 2.牵引装置牵引装置 u 牵引装置的作用是将人字板压扁的薄膜压紧并送至卷取装置，以防止管泡内空气泄漏，保证管泡的形状及尺寸稳定，并牵引、拉伸薄膜，使挤出物料的速度与牵引速度有一定的比例（即拉伸比），从而达到塑料薄膜所
5、应有的纵向强度。通过对牵引速度的调整可控制薄膜的厚度。u 一般为牵引辊的形式。牵引辊通常由一个橡胶辊（或表面覆有橡胶的钢辊）和一个镀铬钢辊组成，镀铬钢辊为主动辊。u 牵引辊间的接触线中心应与人字扳中心、机头中心对难，以保证膜管稳定不歪斜，否则会造成膜管周围上各点到牵引辊距离之差增大而更易折皱。吹塑薄膜牵引系统 u 两牵引辊间应有一定压力，以保证能牵引和拉仲薄膜，防止膜管漏气。该压力可靠弹簧或汽缸加载产生，而压缩的程度用螺丝来调节，以适应厚薄不同的薄膜。两牵引辊之间的压力应当在满足牵引和拉伸薄膜、防止膜管漏气的条件下尽可能小，因为作用于胶辊的压力大，胶辊中部的变形也大，形成膜片的边缘被压紧，而中
6、部压不紧的现象，同时压力较小还可减小较厚薄膜，由压力造成边缘部分（折缝处）易裂口的倾向.u 另外要注意牵引辊筒的安装高度，它是决定整个辅机能否保证吹塑薄膜充分冷却的主要因素之一，尺寸过小不但薄膜冷却不充分，会造成膜层的粘连，而且膜管圆周上各点从机头出口处到牵引辊之间所经路程差增大，膜压扁时易出现折皱；尺寸太大则辅机高度大且笨重，操作不方便，也增加了厂房高度，增大了投资。吹塑薄膜牵引系统 随着吹塑薄膜向多层、宽幅化发展，使机头或挤出机旋转或摆动较困难，因此越来越多的生产厂家采用旋转和摆动式牵引装置，以分布膜厚误差，使薄膜卷取平整。吹塑薄膜牵引系统 牵引装置整体单一摆动（石家庄杜北塑料制品厂专利）
7、 牵引装置分级相对摆动（武汉二轻工业专利-一次转面，转动角度相差一倍、汕头龙津松耐塑料设备厂-二次90度转面）牵引装置无级变速任意角度摆动（汕头金明专利）吹塑薄膜旋转牵引系统 吹塑薄膜旋转牵引系统的发展历程 ：牵引装置整体单一摆动牵引装置整体单一摆动牵引装置分级相对摆动牵引装置分级相对摆动吹塑薄膜设备的上牵引旋转装置, 包括安装在吹塑薄膜设备顶部的固定框、安装在固定框内的牵引架、安装在牵引架上的人字板、牵引电机、牵引辊、一次展平辊、以及安装在固定框侧边上的二次展平 税 。 在上述固定框的顶梁上垂直安装有一主轴, 此主轴的下端安装有结构呈 C型的牵引架挂钓和摆辊挂钓, 牵引架悬挂在牵引架挂钓上,
8、 摆辊悬挂在摆辊挂钓上, 且摆辊位于牵引架的上方 。 在上述固定框的顶梁上还安装有一旋转电机, 该旋转电机可以通过传动部件分别驱动牵引架挂钓和摆辊挂钓绕主轴的轴心线作同向.旋转摆动,牵引架挂钓的摆动角度为4590,摆辊挂钓的摆动角度始终是牵引架挂钓的摆动角度的二分之一 。吹塑设备吹出的膜泡经牵引辊碾压成薄膜后, 再经一次展平辊、摆辊、 二次展平辊送入吹塑设备的收卷辊。 这种旋转牵引方式， 同样可以使双层薄膜的厚点或薄点不会固定位于某条直线上，避免了持续叠加，但由于圆形牵引支架的旋转角度固定， 通常为 90或 90倍数，这意味着厚点或薄点在膜筒圆周上的位置变化形成周期性规律，薄膜收卷后的厚度误差
9、位置呈周期性正弦曲线分布，正弦曲线的周期固定不变，因此虽然避免了持续叠加，但仍然会周期性叠加，仍然不能彻底解决收卷后的膜卷厚度不均匀等问题。吹塑薄膜牵引系统 环形支架转动时,牵引辊、水平活动导辊、活动斜导辊以及各根竖向活动导辊同步转动, 牵引辊牵引双层薄膜后, 双层薄膜绕过水平活动导辊,然后绕过活动斜导辊,使薄膜面的方向发生第一次90转折,即由横向支撑变成竖向架立, 然后薄膜附着在竖向活动导辊上, 环绕在环形支架侧面, 之后绕过竖向固定导辊,. 接着绕过固定斜导辊, 使薄膜面的方向发生第二次90 转折,即由竖向架立重新变成横向支撑,接着绕过水平固定导辊, 最后由收卷机构收卷。实施例工作时,机头
10、12不断挤出膜泡,电机7 驱动环形支架4不断正反方向来回缓慢转动, 每次转动来回单程的角度大小约为290,圆环形支架4带动人字夹板2、牵引辊3、水平活动导辊8、活动斜导辊10以及六根竖向活动导辊同步缓慢转动,人字夹板2、牵引辊3和机头12不断发生相对转动,与此同时,人字夹板2和牵引辊3将薄膜压扁成为双层薄膜,第二电机18驱动牵引辊3转动,牵引辊3牵引薄膜前进;薄膜前进的路线如图4中箭头所示,薄膜15先绕过水平活动导辊8, 然后绕过活动斜导辊l0,传送到第一根竖向活动导辊91,在此过程薄膜面发生第一次90 转折, 即由横向支撑变成竖向架立, 薄膜面的基线由水平方向变为垂直方向,如图5所示; 然后
11、薄膜附着在环形支架侧面的各竖向活动导辊上,此后从图4中 F点位置附近的某一根竖向活动导辊上离开环形支架4;薄膜离开环形支架4后,经竖向中间导辊l6传送到竖向固定导辊5,然后再绕过固定斜导辊6,进一步传送到水平固定导辊11,在此过程薄膜面发生第二次90 转折,薄膜面的基线由垂直方向变为水平方向,如图6所示;由于水平固定导辊11与收卷设备14的轴线方向平行,因此薄膜传送到水平固定导辊1l后,即可经若干根传送辊17传送到收卷设备14,由收卷设备l4顺利收卷,上述传送辊17的安装方向与水平固定导辊11平行。 收卷设备l4设有张力传感器,可以实时监测张力并控制收卷速度, 保持收卷张力恒定 。牵引装置无级
12、变速任意角度摆动牵引装置无级变速任意角度摆动工作时， 牵引夹辊向前夹送着双层薄膜， 变频电机 2 驱动圆形牵引支架 1 旋转， 在此过程中， 旋转编码器 3 不断测量电机 2 的转轴转动的角度， 并将信号反馈给中央控制器PLC， 中央控制器PLC根据旋转编码器的检测结果计算圆形牵引支架1旋转角度， 中央控制器再根据圆形牵引支架旋转角度大小， 决定圆形牵引支架是继续向前转动还是向后回转， 通过变频器控制电机是正转还是反转， 形成闭环控制处理过程， 因此能够任意地精确控制电机转轴旋转角度， 进而任意地精确控制圆形牵引支架的旋转角度。摆动式夹膜摆动式夹膜/牵引装置牵引装置1机头 2摆动式夹膜架/牵引辊3固定在牵引辊上的导辊 4摆动式转辊 5摆动式导辊 6固定式转辊吹塑薄膜牵引系统
