CN111037823A - 一种高透明药贴用薄膜的冷却装置及其冷却工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，包括转动连接的定型花辊和定型胶辊，所述定型花辊和定型胶辊下方设置有水槽；所述定型花辊和定型胶辊之间的上方设置有流延模块；所述定型胶辊上方设置有长杆冷却装置，所述长杆冷却装置包括通水长杆和分流板，所述通水长杆的杆壁上设置有出水孔，在所述出水孔外侧设置有分流板，所述分流板尾端设置在所述定型胶辊最高点的左侧。本发明冷却工艺长杆冷却装置内通冷却水，冷却水的温度为为4℃‑20℃，冷却水流速为0.04m/s‑0.1m/s。本发明在通水长杆和喷雾器的冷却下，所生产的薄膜具有高透明性，高力学性能和延伸率且薄膜的花纹清晰明显，表面光亮无褶皱。
Description
技术领域
本发明涉及塑料薄膜技术领域，具体涉及一种高透明药贴用薄膜的冷却装置及其冷却工艺。
背景技术
因为聚丙烯的分子结构较规整，所以薄膜具有高的结晶度，并且结晶温度相对较低，因此导致薄膜的雾度较大，透明度低。目前常规流延工艺所采用的冷却方法是将定型辊与定型胶辊中通入冷却水，通过冷却水在辊内的循环流动保持辊面的温度较低，从而熔融状态的薄膜达到辊面时骤冷，会将薄膜表面的热量带走达到冷却定型的目的。使用常规流延设备进行冷却，因为模口到定型辊对辊处有较大的间隙，当熔融状态的薄膜达到冷却辊后并不具有高透明的结构，尤其是定型胶辊面线条处，雾度较大，甚至达不到透明状态；在模口处加风刀冷却也不能达到高透明的结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷却效果好，能够使药贴用薄膜具有高透明度的冷却装置及其冷却工艺。
本发明的技术方案：
一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，包括转动连接的定型花辊和定型胶辊，所述定型花辊和定型胶辊下方设置有水槽；
所述定型花辊和定型胶辊之间的上方设置有流延模块；
所述定型胶辊上方设置有长杆冷却装置，所述长杆冷却装置包括通水长杆和分流板，所述通水长杆包括进水端和出水端，所述通水长杆的杆壁上设置有出水孔，在所述出水孔外侧设置有分流板，所述分流板尾端设置在所述定型胶辊最高点的左侧，所述分流板与所述定型胶辊之间的缝隙为1mm-2mm，所述分流板与所述定型胶辊切线角度为120°-180°。
优选的，所述出水孔的直径为5mm-7mm，个数为5-7个/m，所述出水孔外侧设置有纱网，所述纱网的目数为120-200目。
优选的，所述定型花辊一侧设置有后续导辊，所述后续导辊和定型胶辊分别位于定型花辊的两侧。
优选的，所述定型胶辊的转动连接轴与所述定型花辊的转动连接轴处于同一水平线上，且所述定型胶辊的一侧和所述定型花辊之间设置有间隙，所述定型胶辊和所述定型花辊的间隙位于所述流延模块的中心线下方。
优选的，所述定型花辊和定型胶辊之间的下方设置有喷雾器，所述喷雾器位于水槽上方。
优选的，所述喷雾器和通水长杆的进水端均与外接水管连接，所述外接水管上设置有阀门。
优选的，所述定型花辊、定型胶辊和流延模块设置在机架上。
优选的，所述定型胶辊、通水长杆和分流板三者的长度一致。
一种高透明药贴用薄膜的冷却工艺，定型花辊和定型胶辊内通冷却水，冷却水的温度为25℃-40℃；长杆冷却装置内通冷却水，冷却水的温度为4℃-20℃，冷却水流速为0.04m/s-0.1m/s；
所述定型花辊花纹形式为棱形面，线条下凹，线条下凹深度为0.4mm-0.5mm；
所述定型胶辊邵氏硬度为50-70，定型胶辊压力为4-7MPa。
冷却工艺生产的高透明药贴用薄膜的结构为定型胶辊面线条突出，定型花辊面菱形突出。
在通水长杆的进水端内通冷却水，出水端的冷却水直接流入水槽，冷却水通过通水长杆上的出水孔流在分流板上，最终流到定型胶辊上，形成不间断的水幕且不溅起水花，喷雾器向定型花辊表面喷射水雾；熔融状态的薄膜在流延模块处流到定型胶辊和定型花辊的缝隙，熔融的薄膜在冷却水的冷却下和定型胶辊与定型花辊的挤压下形成高透明的薄膜，形成的高透明的薄膜在定型花辊上经过喷雾器时，薄膜表面形成一层均匀的薄水膜，进一步冷却薄膜；冷却完毕后的高透明薄膜在后续导辊的引导下进入下一道工序。
本发明的有益效果：
本发明模口到定型辊对辊处间隙适当，当熔融状态的薄膜达到冷却辊后具有高透明的结构，尤其是定型胶辊面线条处，达到透明状态。
在通水长杆内通冷却水，冷却水通过通水长杆上的出水孔流在分流板上，最终流到定型胶辊上，形成不间断的水幕且不溅起水花，对薄膜进行初步冷却，在薄膜运动到定型花辊上，喷雾器喷射的水雾附着在薄膜上形成一层厚度均匀的水膜，对薄膜进一步冷却；在通水长杆和喷雾器的冷却下，所生产的薄膜具有高透明性，高力学性能和延伸率且薄膜的花纹清晰明显，表面光亮无褶皱。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明长杆冷却装置的结构示意图。
附图中，1-后续导辊、2-定型花辊、3-长杆冷却装置、4-流延模块、5-定型胶辊、6-喷雾器、7-水槽、8-阀门；
31-通水长杆、311-进水端、312-出水端、32-分流板、33-出水孔。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，包括转动连接的定型花辊2和定型胶辊5，所述定型花辊2和定型胶辊5下方设置有水槽7；
所述定型花辊2和定型胶辊5之间的上方设置有流延模块4；
所述定型胶辊5上方设置有长杆冷却装置3，所述长杆冷却装置3包括通水长杆31和分流板32，所述通水长杆31包括进水端311和出水端312，所述通水长杆31的杆壁上设置有出水孔33，在所述出水孔33外侧设置有分流板32，所述分流板32尾端设置在所述定型胶辊5最高点的左侧，所述分流板32与所述定型胶辊5之间的缝隙为1mm-2mm，所述分流板32与所述定型胶辊5切线角度为120°-180°。
所述出水孔33的直径为5mm-7mm，个数为5-7个/m，所述出水孔33外侧设置有细纱网，所述细纱网的目数为120-200目。
所述定型花辊2一侧设置有后续导辊1，所述后续导辊1和定型胶辊5分别位于定型花辊2的两侧。
所述定型胶辊5的转动连接轴与所述定型花辊2的转动连接轴处于同一水平线上，且所述定型胶辊5的一侧和所述定型花辊2之间设置有间隙，所述定型胶辊5和所述定型花辊2的间隙位于所述流延模块4的中心线下方。
所述定型花辊2和定型胶辊5之间的下方设置有喷雾器6，所述喷雾器6位于水槽7上方。
所述喷雾器6和通水长杆31的进水端311均与外接水管连接，所述外接水管上设置有阀门8。
所述定型花辊2、定型胶辊5和流延模块4设置在机架上。
所述定型胶辊5、通水长杆31和分流板32三者的长度一致。
一种高透明药贴用薄膜的冷却工艺，定型花辊2和定型胶辊5内通冷却水，冷却水的温度为25℃-40℃；长杆冷却装置3内通冷却水，冷却水的温度为4℃-20℃，冷却水流速为0.04m/s-0.1m/s；
所述定型花辊2花纹形式为棱形面，线条下凹，线条下凹深度为0.4mm-0.5mm；
所述定型胶辊5邵氏硬度为50-70，定型胶辊5压力为4-7MPa；
冷却工艺生产的高透明药贴用薄膜的结构为定型胶辊面线条突出，定型花辊面菱形突出。
在通水长杆31的进水端311内通冷却水，出水端312的冷却水直接流入水槽7；冷却水通过通水长杆31上的出水孔33流在分流板32上，最终流到定型胶辊5上，形成不间断的水幕且不溅起水花，喷雾器6向定型花辊2表面喷射水雾；熔融状态的薄膜在流延模块4处流到定型胶辊5和定型花辊2的缝隙，熔融的薄膜在冷却水的冷却下和定型胶辊5与定型花辊2的挤压下形成高透明的薄膜，形成的高透明的薄膜在定型花辊2上经过喷雾器6时，薄膜表面形成一层均匀的薄水膜，进一步冷却薄膜；冷却完毕后的高透明薄膜在后续导辊1的引导下进入下一道工序。
下面结合具体实施来详细说明本申请工艺的冷却工艺，冷却工艺所用的冷却装置均为具体实施方式中的装置。
实施例1
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数5个/m；纱网目数：120目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：120°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：25℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：4℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.04m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：50；定型胶辊压力：4MPa。
冷却水可正常从通水长杆的小孔中流出，但是由于出水孔个数较低，冷却水经过小孔流出后到达分流板上，在分流板上来不及分布均匀所以不能形成不间断水幕，冷却水到达定型花辊与定型胶辊对辊处时横向冷却不均匀；导致冷却充分的位置薄膜的透明度高，冷却不充分的地方薄膜的雾度高；这种现象在薄膜的横向整幅交替出现，薄膜外观不均匀。
薄膜的物理指标由于薄膜不均匀导致差距较大。
压纹花纹的深浅也不一致，薄膜雾度较高的位置压纹花纹较明显，雾度较低的位置压纹花纹较浅并且薄膜的表面起皱。
实施例2
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数10个/m；纱网目数：120目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：120°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：25℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：4℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.1m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：50；定型胶辊压力：4MPa。
此实施例与实施例1相比，增加了出水孔的个数，同时相应的增加了长杆冷却装置冷却水流速。由于出水孔个数的增加，增大了横向流出的面积，到达分流板上后可形成不间断的水幕，到达定型花辊与定型胶辊对辊处形成稳定的水膜；由于水膜的稳定性导致生产的薄膜具有高度均匀的透明性。
由于冷却水流速的增大和出水孔个数的增加，导致水流量增大，在分流板上冷却水流速较高，有溅出水花的现象；水花溅在未经对辊的熔融原料上，会造成熔融原料的提前冷却，导致薄膜局部均匀不一的现象。
由于冷却水流速的增大和出水孔个数的增加，导致在对辊处形成的水膜面积过大，过度冷却导致薄膜的花纹纹路较浅并且表面起皱；同时造成水资源的过度使用，造成浪费。
薄膜的物理指标较实施例1稍高，但因为实施例1所得的薄膜具有不均匀性，参考性能不大；本实施例与所要求的薄膜的物理指标也有较大的差距。
实施例3
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数8个/m；纱网目数：120目；分流挡板与定型胶辊的间隙：2mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：180°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：25℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：4℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：50；定型胶辊压力：4MPa。
此实施例与实施例2相比，降低了出水孔个数同时也降低了长杆冷却装置冷水水的流速。此参数可以在分流板上形成不间断的稳定的水幕；增大了分流挡板与定型胶辊切线的夹角角度，减缓了水流的速度，可以更大程度上增加水膜的稳定性；但是此实施例夹角过大会导致在另一侧流出导致不稳定。
由于工艺上降低了出水孔个数同时也降低了长杆冷却装置冷水水的流速，此状态下可以形成稳定的水膜，并且降低了在定型胶辊处形成的水膜面积。可以发现生产的薄膜花纹纹路较实施例2明显，并且起皱现象有所缓解。同时降低了水资源的消耗。
但是分流挡板与定型胶辊的间隙的增加，还是有溅出水花的现象。
薄膜的物理指标较实施例2有较大程度的提高。
实施例4
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数8个/m；纱网目数：200目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1.5mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：170°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：40℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：4℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：50；定型胶辊压力：4MPa。
此实施例与实施例3相比，增加了小孔纱网的目数，降低了分流挡板与定型胶辊的间隙及分流挡板与定型胶辊切线的夹角。通过实验发现，纱网目数的增加可以减缓小孔出水的速度，只要可以保持在可形成稳定水膜的前提下，尽可能的降低小孔的出水量，既可达到冷却效果，也不会因为冷却过度导致薄膜花纹纹路不明显和薄膜起皱的情况。
薄膜的花纹纹路较实施例3更明显，起皱情况也有所改善。
同时提高了定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度，发现薄膜的物理指标有一定程度的提高，但是薄膜的透明度略有下降。
实施例5
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数6个/m；纱网目数：150目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1.2mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：170°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：35℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：6℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：50；定型胶辊压力：4MPa。
此实施例与实施例4相比，通过对出水孔个数、纱网目数、长杆冷却装置冷却水流速的调整，达到最佳比例，可以保持在可形成稳定水膜的前提下，降低了小孔的出水量，可以达到薄膜需要的冷却效果，同时也降低了水资源的消耗。
此实施例与实施例4相比，降低了定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度，提高了长杆冷却装置通入冷却水的温度；通过测试发现，薄膜的力学指标及延伸率有小幅度的提高，但是其雾度有较大降低，透明度提高。
实施例6
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数6个/m；纱网目数：150目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1.2mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：170°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：35℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：6℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：70；定型胶辊压力：7MPa。
此实施例与实施例5相比，增加了定型胶辊的硬度与定型胶辊压力，发现薄膜的起皱情况有了明显的改善，同时薄膜的物理指标有了大幅度的提升。但是由于薄膜定型花辊具有较深的花纹，定型胶辊硬度提高后，线条不能被压到最深处，压纹花纹变浅，并且雾度变大。并且定型胶辊压力过大，使薄膜在生产过程中产生粘黏定型胶辊的现象，对正常生产造成影响。
实施例7
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：5mm；出水孔个数6个/m；纱网目数：150目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1.2mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：170°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：35℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：6℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：60；定型胶辊压力：6MPa。
本实施例与实施例6相比，降低了定型胶辊的硬度与压力，薄膜的线条处雾度降低，同时薄膜粘辊的现象改善。
实施例8
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：10mm；出水孔个数6个/m；纱网目数：200目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1.2mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：170°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：35℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：6℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：60；定型胶辊压力：6MPa。
本实施例与实施例7相比，增加了出水孔的直径，并且增加了小孔纱网的目数；通过实验发现通过从小孔流出来的水流速度减缓，更稳定，更易形成平稳的水膜。但是此实施例小孔直径过大，导致水流过大，水膜加厚，形成冷却过度的现象。
实施例9
设置通水长杆的设备参数及生产时的工艺参数：
出水孔直径：6mm；出水孔个数6个/m；纱网目数：180目；分流挡板与定型胶辊的间隙：1.2mm；分流挡板与定型胶辊切线的夹角：170°；定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：35℃；长杆冷却装置通入冷却水的温度：6℃；长杆冷却装置冷却水流速：0.06m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：60；定型胶辊压力：6MPa。
本实施例与实施例8相比，降低了出水孔的直径和小孔纱网的目数。通过实验可以发现较实施例7，水流从小孔中流出更稳定，形成不间断水膜的基础上达到最窄的水膜宽度。所生产出的薄膜具有高的透明度，并且具有高的力学性能和延伸率。
所生产出的薄膜的花纹清晰明显，表面光亮无褶皱。
冷却水流速正常合理，在满足生产的前提下，可以较大限度的节约水资源。
对比例1
本实验方案采用常规的冷却方式，不加加水长杆，只用定型花辊定型胶辊通冷却水进行冷却，工艺参数：
定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：25℃；定型胶辊硬度（邵氏）：65；定型胶辊压力：6MPa。
通过实验发现，所生产的薄膜具有较高的雾度，达不到透明的状态，尤其是线条的雾度更高。并且薄膜的手感较硬，而且延伸率差。
对比例2
本实验方案采用直接使用加水管在定型胶辊上进行加水，一共涉及四个加水点，实验工艺参数：
定型胶辊、定型花辊通入冷却水的温度：40℃；加水管通入冷却水的温度：5℃；加水管冷却水流速：0.05m/s；定型胶辊硬度（邵氏）：65；定型胶辊压力：6MPa。
通过实验发现，使用加水管直接加水的方式，在与熔融状态的薄膜接触前不能形成稳定不间断的水幕，因而不能形成稳定的水流；导致薄膜横向整幅高透明与高雾度交叉出现，纵向出现连续水纹；并且物理指标不稳定
对比例3
定型花辊纹路为线条突出，棱形下凹，下凹深度为0.4mm-0.5mm，其余参数与实施例7工艺参数相同。
通过实验发现，所生产的薄膜花纹只是线条处透明度高，棱形处雾度较大；并且花纹纹路浅，不明显，尤其是棱形边角处定型不明确，有较大的的缺陷；并且，在实际生产中，由于棱形面在定型花辊面，面积较大，形成水膜的冷却水易在棱形凹陷处聚集而往定型花辊后方带水，造成不必要的生产问题。
:实施例1-9和对比例1-3的物理指标（五个样品的平均值）见表1：
表1
Claims (10)
1.一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，包括转动连接的定型花辊（2）和定型胶辊（5），所述定型花辊（2）和定型胶辊（5）下方设置有水槽（7）；
所述定型花辊（2）和定型胶辊（5）之间的上方设置有流延模块（4）；
所述定型胶辊（5）上方设置有长杆冷却装置（3），所述长杆冷却装置（3）包括通水长杆（31）和分流板（32），所述通水长杆（31）包括进水端（311）和出水端（312），所述通水长杆（31）的杆壁上设置有出水孔（33），在所述出水孔（33）外侧设置有分流板（32），所述分流板（32）尾端设置在所述定型胶辊（5）最高点的左侧，所述分流板（32）与所述定型胶辊（5）之间的缝隙为1mm-2mm，所述分流板（32）与所述定型胶辊（5）切线角度为120°-180°。
2.根据权利要求1所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述出水孔（33）的直径为5mm-7mm，个数为5-7个/m，所述出水孔（33）外侧设置有纱网，所述纱网的目数为120-200目。
3.根据权利要求1所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述定型花辊（2）一侧设置有后续导辊（1），所述后续导辊（1）和定型胶辊（5）分别位于定型花辊（2）的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述定型胶辊（5）的转动连接轴与所述定型花辊（2）的转动连接轴处于同一水平线上，且所述定型胶辊（5）的一侧和所述定型花辊（2）之间设置有间隙，所述定型胶辊（5）和所述定型花辊（2）的间隙位于所述流延模块（4）的中心线下方。
5.根据权利要求1所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述定型花辊（2）和定型胶辊（5）之间的下方设置有喷雾器（6），所述喷雾器（6）位于水槽（7）上方。
6.根据权利要求5所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述喷雾器（6）和通水长杆（31）的进水端（311）均与外接水管连接，所述外接水管上设置有阀门（8）。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述定型花辊（2）、定型胶辊（5）和流延模块（4）设置在机架上。
8.根据权利要求1-6任一项所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却装置，其特征在于，所述定型胶辊（5）、通水长杆（31）和分流板（32）三者的长度一致。
9.一种高透明药贴用薄膜的冷却工艺，其特征在于，定型花辊（2）和定型胶辊（5）内通冷却水，冷却水的温度为25℃-40℃；长杆冷却装置（3）内通冷却水，冷却水的温度为4℃-20℃，冷却水流速为0.04m/s-0.1m/s；
所述定型花辊（2）花纹形式为棱形面，线条下凹，线条下凹深度为0.4mm-0.5mm；
所述定型胶辊（5）邵氏硬度为50-70，定型胶辊（5）压力为4-7MPa；
冷却工艺生产的高透明药贴用薄膜的结构为定型胶辊面线条突出，定型花辊面菱形突出。
10.根据权利要求9所述的一种高透明药贴用薄膜的冷却工艺，其特征在于，在水泵的作用下，在通水长杆（31）的进水端（311）内通冷却水，出水端（312）的冷却水直接流入水槽（7）；冷却水通过通水长杆（31）上的出水孔（33）流在分流板（32）上，最终流到定型胶辊（5）上，形成不间断的水幕且不溅起水花，喷雾器（6）向定型花辊（2）表面喷射水雾；熔融状态的薄膜在流延模块（4）处流到定型胶辊（5）和定型花辊（2）的缝隙，熔融的薄膜在冷却水的冷却下和定型胶辊（5）与定型花辊（2）的挤压下形成高透明的薄膜，形成的高透明的薄膜在定型花辊（2）上经过喷雾器（6）时，薄膜表面形成一层均匀的薄水膜，进一步冷却薄膜；冷却完毕后的高透明薄膜在后续导辊（1）的引导下进入下一道工序。
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2019
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