CN111516250A - 一种复合塑料薄膜吹膜机以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体；喷纤环，用于在吹膜机本体生成的膜体外表面生成纤维网，喷纤环设置于吹膜机本体的风环上方，并环设在由风环托扶的膜体的外圈；加热环，用于对膜体以及覆盖在其外表面的纤维网加热，加热环设置于喷纤环的上方，并环设在膜体的外圈；负压环，用于抽排一区域内气流产生负压，负压环设置于风环的上方，并至少覆盖加热环的外圈。本发明通过喷纤环实现膜体与纤维网层基本同步成型，极大地缩短了生产时间，降低了成本，同时提高了膜体与纤维网层的复合程度，实现了双层塑料薄膜生产，外层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度，内侧通过膜体实现良好的弹性和密封性。
Description
技术领域
本发明涉及吹膜机以及塑料薄膜制备技术领域，尤其涉及一种复合塑料薄膜吹膜机以及制备方法。
背景技术
吹膜机是一种塑料薄膜加工装置，主要将塑料粒子加热融化再吹成薄膜。传统吹膜机主要包括挤出机、模头、风环、人字形输送带、牵引辊机构等，通过将干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中，靠粒子本身的重量从料斗进入螺杆，当粒料与螺纹斜棱接触后，旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面相垂直的推力，将塑料粒子向前推移，推移过程中，由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的碰撞磨擦，同时还由于料筒外部加热而逐步溶化，熔融的塑料经机头过滤去杂质从模头模口出来，经风环冷却、吹胀后经人字形输送带，牵引辊，卷取将成品薄膜卷成筒。
常规的塑料薄膜为单层膜体结构，目前也出现了多层结构塑料薄膜，但其制备过程较为繁琐，与膜体成型分离，主要分为两大类型，一类为先制备膜体，然后在膜体表面涂覆胶水，最后将另一层材质(如成型无纺布)复合在膜体上，该工艺需要采用两种以上独立设备，工艺复杂，效率低，另一类为在吹膜机的基础上，通过人字形输送带在传送膜体的同时将另一层材质同步送入，实现两层材质叠合，再进行挤压复合，虽然该工艺在一定程度上提高了效率，但复合紧密程度低，同时两层材质还是需要分别生产成型后再复合。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种复合塑料薄膜吹膜机以及制备方法，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种复合塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体，还包括：
喷纤环，用于在所述吹膜机本体生成的膜体外表面生成纤维网，所述喷纤环设置于所述吹膜机本体的风环上方，并环设在由所述风环托扶的膜体的外圈，所述喷纤环的内圈设置有多个喷头，所述喷头用以朝向所述膜体外表面喷射纤维丝，所述喷头的轴线与所述膜体表面垂直；
加热环，用于对所述膜体以及覆盖在其外表面的所述纤维网加热，所述加热环设置于所述喷纤环的上方，并环设在所述膜体的外圈；
负压环，用于抽排一区域内气流产生负压，所述负压环设置于所述风环的上方，并至少覆盖所述加热环的外圈，所述负压环的内圈设置有若干抽气孔。
优选地，所述喷纤环包括上下层叠设置的第一环体和第二环体，所述第一环体上的喷头和所述第二环体上的喷头交错设置。
优选地，所述负压环设置于所述加热环的外圈。
优选地，若干所述抽气孔的孔径能够调节。
优选地，所述加热环的内圈设置有铜板。
优选地，所述喷头为熔喷头，所述熔喷头包括喷料头和贴合所述喷料头侧边设置的至少一个喷气头。
优选地，所述喷纤环朝向所述膜体外表面喷射聚丙烯纤维。
优选地，所述喷纤环连接有混纤箱，所述混纤箱内设置有搅拌棍。
优选地，所述负压环的高度至少由所述喷纤环延伸至所述加热环。
优选地，所述负压环的所述抽气孔的孔径沿高度方向从下往上逐渐变小。
优选地，所述加热环的加热温度范围为70-100℃。
本发明还提供了一种塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1启动吹膜机本体以及喷纤环，在膜体外表面覆盖纤维网；
S2启动加热环，控制加热环温度为70-100℃，对膜体以及覆盖在其外表面的纤维网进行加热；
S3启动加热环的同时启动负压环，以一固定频率控制该区域内气压增减。
优选地，包括步骤：根据生产需求，调整喷纤环的第一环体和第二环体上的喷头交错角度。
本发明还提供了一种复合塑料薄膜，包括膜体，所述膜体外表面覆盖有纤维网层，所述膜体与所述纤维网层同步成型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过喷纤环实现膜体与纤维网层基本同步成型，极大地缩短了生产时间，降低了成本，同时提高了膜体与纤维网层的复合程度，实现了复合塑料薄膜生产，外层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度，内侧通过膜体实现良好的弹性和密封性；并且喷纤环能够快速装入现有的吹膜机设备中，设备改动小，兼容性高，改造成本低。
(2)本发明通过加热环实现进一步加深膜体以及覆盖于其外表面的纤维网层复合，使得膜体与纤维网层贴合更紧密。
(3)本发明通过负压环与加热环的配合实现膜体与纤维网层在横向上的贴合更加紧密，通过膜体良好的热延展性向纤维网层内部呈现动态浸润过程，提高两者的复合程度以及复合均匀度；进一步，通过对负压环的规律性控制，提高动态浸润效果，从而进一步提高两者的复合程度以及复合均匀度。
(4)本发明通过负压环在膜体周围形成负压区域，同时有利于膜体膨胀，扩大膜体径向尺寸，减小后续热收缩影响。
(5)本发明通过双环结构的喷纤环实现对膜体外表面有选择地覆盖纤维网，通过对第一环体和第二环体上喷头交错角度的调整，能够实现在膜体外表面全方位地覆盖纤维网，并且提高纤维网的覆盖均匀度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体示意图；
图2为本发明的部分剖视示意图；
图3为本发明中喷纤环的立体放大示意图；
图4为图3中喷纤环的俯视示意图；
图5为本发明中加热环的立体放大示意图；
图6为本发明中负压环的立体放大示意图。
具体地，1-膜体，
10-吹膜机本体，11-模头，12-风环，13-挤出机，
20-喷纤环，21-喷头，22-第一环体，23-第二环体，24-导料管，25-导气管，
30-加热环，31-铜板，
40-负压环，41-抽气孔，42-抽气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，一种复合塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体10、设置在吹膜机本体10上方的喷纤环20、加热环30以及负压环40。图中示意性地展示出了吹膜机本体10中依次连接的挤出机13、模头11和风环12。当然，可以理解的是，吹膜机本体10还应包括现有的吹膜机设备中的其他部分，例如设置于挤出机13前方的下料斗，设置于风环12上方的用于将筒状膜体1收扁的人字形输送带，以及牵引辊机构、收卷机构、电机等等。本申请通过在现有风环12的上方架设喷纤环20、加热环30和负压环40，实现了在对原有单层塑料薄膜生产设备的快速、便捷改造地基础上生产复合塑料薄膜，兼容性高，改造成本低，并且该复合塑料薄膜的膜体外表面覆盖有纤维网层，膜体与纤维网层同步成型，外层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度，内侧通过膜体1实现良好的弹性和密封性，提供了一种新型塑料薄膜。
当然，喷纤环20、加热环30以及负压环40通过架体架设在吹膜机本体10上方，架体设置可以根据场地等情况灵活设置。架体可以架设在地面，也可以是悬吊在吹膜机本体的机架上。喷纤环20连接有导料管24，以及导气管25，特别是在使用熔喷头时通过高速气流对纤维原料进行撕扯成型。负压环40连接有抽气管42，特别的抽气管42设置多个，一般为3个，从而较为均匀排布于负压环40的周向上，以形成较为均匀的负压环境。
如图2所示，喷纤环20设置于吹膜机本体10的风环12上方，并环设在由风环12托扶的膜体1的外圈，以对由吹膜机本体10生成的膜体1外表面生成纤维网。通过喷纤环20设置，实现了膜体1与纤维网层基本同步成型，极大地缩短了生产时间，降低了成本，同时提高了膜体1与纤维网层的复合程度。具体地，如图3所示，喷纤环20的内圈设置有多个喷头21，以朝向膜体1外表面喷射纤维丝。进一步地，喷头21的轴线与膜体1表面垂直，即，喷头21的轴线与膜体1的径向重合，可以理解的是，该垂直设置允许一定安装误差。通过喷头21垂直喷丝实现短距离内喷丝，喷丝效果较容易控制。喷头21一般沿喷纤环20的内圈周向均匀排布5-8个。
如图2和图5所示，加热环30设置于喷纤环20的上方，并环设在膜体1的外圈，以对膜体1以及通过喷纤环20喷丝覆盖在其外表面的纤维网进行加热，进一步加深两者复合，使得膜体1与纤维网层贴合更紧密，不易产生层级脱离，以及减少中间空洞现象。优选地，加热环30的内圈设置有铜板31，以实现较高的导热率，一般可以通过电加热器对铜板31进行加热，在其内环空间内产生热辐射对膜体1以及覆盖在其上的纤维网进行加热。
如图2和图6所示，负压环40设置于风环12的上方，并至少覆盖加热环30的外圈，以抽排一区域内气流产生负压。具体地，负压环40的内圈设置有若干抽气孔41，抽气孔41孔径在2-5厘米，抽气孔41均匀分布在负压环40内圈，一般沿负压环40高度方向设置3-6圈即可。通过负压环40对膜体1外部减压与膜体1内部膨胀协同，一方面，进一步促进膜体1膨胀，扩大膜体1径向尺寸，减小后续热收缩影响，另一方面，实现膜体1与纤维网层在横向上的贴合更加紧密，通过膜体1良好的热延展性向纤维网层内部呈现动态浸润过程，提高两者的复合程度以及复合均匀度。
本实施例中，负压环40覆盖喷丝环至加热环30，即负压环40的高度由喷纤环20延伸至加热环30。优选地，负压环40的抽气孔41的孔径沿高度方向从下往上逐渐变小，以逐渐加强减压效果，提高动态浸润效果。当然，为了减小对喷丝环喷丝影响，可以仅在加热环30外圈设置负压环40，以提高膜体1和纤维网的复合程度。进一步地，还可以通过对负压环40的规律性控制，即对抽排强弱的间隔控制，实现动态浸润速率的变化，提高动态浸润效果，从而进一步提高两者的复合程度以及复合均匀度。
根据本发明的一优选实施方式，如图3和图4所示，喷纤环20包括上下层叠设置的第一环体22和第二环体23，第一环体22上的喷头21和第二环体23上的喷头21交错设置，即通过双环结构的喷纤环20实现对膜体1外表面有选择地覆盖纤维网，通过对第一环体22和第二环体23上喷头21交错角度的调整，既能够实现在膜体1外表面全方位地覆盖纤维网，并且提高纤维网的覆盖均匀度，还能够实现在膜体1外表面形成条状纤维网，实现多种复合结构塑料薄膜。第一环体22和第二环体23能够实现相对旋转，以调整两者的喷头21之间距离，具体在外部设置架体时，架体为环形，第一环体22和第二环体23可以在外圈设置滑块，与架体内圈滑动连接，第一架体22和第二架体23可以分别在架体内部水平旋转，并且，此时，优选地，第一架体22的下底面和第二架体23的上底面基本贴合，当然，可以理解的是，第一架体22和第二架体23之间留有一定空间以实现相互无影响旋转。第一架体22和第二架体23分别连接有导料管24以及导气管25，导料管24与导气管25采用柔性软管，并且预留一定长度用以跟随第一架体22或第二架体23旋转。
一实施例中，如图4所示，第一环体22上的喷头21和第二环体23上的喷头21均匀间隔分布，从而实现对膜体1外表面全方位地覆盖纤维网，并且该纤维网通过两层纤维丝交错叠加，实现对单一环体单个喷头21所喷纤维块较薄的边缘进行补充，提高纤维网整体的厚薄均匀度，提高强度。当然，第一环体22上的喷头21和第二环体23上的喷头21可以不均匀间隔分布，即第一环体22上的喷头21和第二环体23上的喷头21之间可以相互靠近，甚至，第一环体22上的喷头21和第二环体23上的喷头21在高度上重合，实现在膜体1外表面产生条带状纤维网，满足多种排布需求。同时，还能够通过第一环体22和第二环体23分别连通不同的纤维原料，实现同时在膜体1外表面覆盖不同材质的纤维网，满足多种性能需求。
根据本发明的一优选实施方式，若干抽气孔41的孔径能够调节，以通过对抽气孔41孔径的调整，实现对压强调整。抽气孔41的孔径调节可以通过沿抽气孔41内周向设置环形腔体，通过对该腔体输送流体实现腔体膨胀，从而缩小抽气孔41的孔径，该腔体设置优选采用环形气囊，环形气囊的外侧边与抽气孔内侧壁贴合。当然，也可以在抽气孔的周向上设置环形伸缩片。优选采用腔体控制，通过流体，例如气流，实现较为便捷、稳定地控制。
根据本发明的一优选实施方式，喷头21为熔喷头，熔喷头包括喷料头和贴合所述喷料头侧边设置的至少一个喷气头，一般对称设置两个，以通过高速气流对纤维原料进行撕扯成型。进一步地，喷纤环20朝向膜体1外表面喷射聚丙烯纤维，聚丙烯纤维是制备无纺布的主要原料，通过无纺布纤维网增强塑料薄膜的强度和耐磨度，延长使用寿命，满足特定物体包装。当然还可以采用其他纤维材质制作纤维网，或多种纤维材质混合制作纤维网。同时，喷纤环20还可以连接有混纤箱，混纤箱内设置有搅拌棍，以防止纤维沉降、团聚等影响纤维网成型效果。混纤箱的内底部还可以设置气流管，通过气流搅动防止纤维沉降、团聚等影响纤维网成型效果。
根据本发明的一优选实施方式，加热环30的加热温度范围为70-100℃。进一步地，加热环30沿膜体1设置一较长距离，以进行充分复合，一般加热环30高度为50-120厘米，加热环30与膜体1径向距离在50-70厘米。
本发明还公开了一种塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1启动吹膜机本体10以及喷纤环20，在膜体1外表面覆盖纤维网。
其中，喷纤环20的内圈设置有多个喷头21，以朝向膜体1外表面喷射纤维丝。进一步地，喷头21的轴线与膜体1表面垂直，当然，该垂直设置允许一定安装误差。通过喷头21垂直喷丝实现短距离内喷丝，喷丝效果较容易控制。一般采用聚丙烯纤维原料制备纤维网，同时，与此配合，喷头21可以采用熔喷头，即包括喷料头和贴合所述喷料头侧边设置的至少一个喷气头，一般对称设置两个，以通过高速气流对纤维原料进行撕扯成型。喷纤环20朝向膜体1外表面喷射聚丙烯纤维，聚丙烯纤维是制备无纺布的主要原料，通过无纺布纤维网增强塑料薄膜的强度和耐磨度，延长使用寿命，满足特定物体包装。当然还可以采用其他纤维材质制作纤维网，或多种纤维材质混合制作纤维网。
S2启动加热环30，控制加热环30温度为70-100℃，对膜体1以及覆盖在其外表面的纤维网进行加热，实现两者较好地复合。
S3启动加热环30的同时启动负压环40，以一固定频率控制该区域内气压增减，实现膜体1与纤维网层在横向上的贴合更加紧密，通过膜体1良好的热延展性向纤维网层内部呈现动态浸润过程，提高两者的复合程度以及复合均匀度。
为了实现利用本身膜体初成型时的高温状态，喷纤环优选设置邻近风环，对初成型的膜体进行喷丝，提高两者的粘合力度，并且不影响后续稳定成型工序。
根据本发明的一优选实施方式，该制备方法包括步骤：根据生产需求，调整喷纤环20的第一环体22和第二环体23上的喷头21交错角度，以实现对纤维网的形态以及纤维网均匀度控制，即既能够实现在膜体1外表面全方位地覆盖纤维网，并且提高纤维网的覆盖均匀度，还能够实现在膜体1外表面形成条带状纤维网，实现多种复合结构塑料薄膜。
综上，本发明通过喷纤环实现膜体与纤维网层基本同步成型，极大地缩短了生产时间，降低了成本，同时提高了膜体与纤维网层的复合程度，实现了双层塑料薄膜生产，外层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度，内侧通过膜体实现良好的弹性和密封性；并且喷纤环能够快速装入现有的吹膜机设备中，设备改动小，兼容性高，改造成本低。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种复合塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体，其特征在于，还包括：
喷纤环，用于在所述吹膜机本体生成的膜体外表面生成纤维网，所述喷纤环设置于所述吹膜机本体的风环上方，并环设在由所述风环托扶的膜体的外圈，所述喷纤环的内圈设置有多个喷头，所述喷头用以朝向所述膜体外表面喷射纤维丝，所述喷头的轴线与所述膜体表面垂直；
加热环，用于对所述膜体以及覆盖在其外表面的所述纤维网加热，所述加热环设置于所述喷纤环的上方，并环设在所述膜体的外圈；
负压环，用于抽排一区域内气流产生负压，所述负压环设置于所述风环的上方，并至少覆盖所述加热环的外圈，所述负压环的内圈设置有若干抽气孔。
2.根据权利要求1所述的复合塑料薄膜吹膜机，其特征在于，所述喷纤环包括上下层叠设置的第一环体和第二环体，所述第一环体上的喷头和所述第二环体上的喷头交错设置。
3.根据权利要求1所述的复合塑料薄膜吹膜机，其特征在于，所述负压环设置于所述加热环的外圈。
4.根据权利要求1所述的复合塑料薄膜吹膜机，其特征在于，若干所述抽气孔的孔径能够调节。
5.根据权利要求1所述的复合塑料薄膜吹膜机，其特征在于，所述加热环的内圈设置有铜板。
6.根据权利要求1所述的复合塑料薄膜吹膜机，其特征在于，所述喷头为熔喷头，所述熔喷头包括喷料头和贴合所述喷料头侧边设置的至少一个喷气头。
7.根据权利要求1所述的复合塑料薄膜吹膜机，其特征在于，所述喷纤环朝向所述膜体外表面喷射聚丙烯纤维。
8.利用如权利要求1-7任一所述的复合塑料薄膜吹膜机的塑料薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1启动吹膜机本体以及喷纤环，在膜体外表面覆盖纤维网；
S2启动加热环，控制加热环温度为70-100℃，对膜体以及覆盖在其外表面的纤维网进行加热；
S3启动加热环的同时启动负压环，以一固定频率控制该区域内气压增减。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，包括步骤：根据生产需求，调整喷纤环的第一环体和第二环体上的喷头交错角度。
10.一种复合塑料薄膜，包括膜体，其特征在于，所述膜体外表面覆盖有纤维网层，所述膜体与所述纤维网层同步成型。
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