CN102363361B

CN102363361B - 多层共挤吹塑机机头

Info

Publication number: CN102363361B
Application number: CN2011103289895A
Authority: CN
Inventors: 李�浩; 林梓生; 林楚漂; 关文强
Original assignee: Guangdong Jinming Machinery Co Ltd
Current assignee: Guangdong Jinming Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: CN102363361A

Abstract

一种多层共挤吹塑机机头，包括上下叠加的若干层物料分配单元层，在每层物料分配单元层中，主流道最终形成2^m条末级主流道；在每层物料分配单元层中，还设有凹形盘，外环部的厚度大于内环部的厚度，凹形盘的外环部紧贴着主流道盘，凹形盘的内环部与主流道盘之间形成圆环形凹部；在圆环形凹部中嵌置有(2ⁿ﹣1)层扁平的小盘；每层物料分配单元层总共有2ⁿ层小流道，各层小流道分别延伸连通到所述圆环形挤出通道；每层小流道共设有2^m-n个进料口；每个进料口通过一竖向孔分别连通一条末级主流道的末端。本发明可将物料分为多层挤出，且机头高度不需成比例增加，并能避免熔融物料外泄。

Description

多层共挤吹塑机机头

技术领域

本发明属于多层共挤吹塑设备的技术领域，特别涉及一种叠加式的多层共挤吹塑机机头。

背景技术

随着人们生活质量的提高，人们对塑料膜的性能要求越来越高，因此希望将对塑料膜地分层越来越细，从三层发展到五层、七层以至九层等。塑料膜分层的一个作用体现在能够综合具备不同材质层的各自性能优点，但塑料膜分层的作用并不局限于此：理论和实践证明，即使在同种材质且相同总厚度的情况下，如果能够分层挤出，其物理性能也比非分层挤出的产品物理性能好一些，其原因较复杂，包括以下方面：1、塑料薄膜产品分层挤出时，由于各层挤出时物料的旋转角度、方向不同，可以增强物理性能，好比织布时采用交叉方式可增强物理性能一样。2、塑料薄膜产品的抗拉裂能力大小的问题，不是一个单纯可以根据材质直接计算出来的理论模型问题。因为薄膜产品被拉裂时，总是在最薄弱的地方先被拉裂，而不是平均被拉裂。而最薄弱的地方之所以最先被破坏，是因为该部位存在质量瑕疵（例如厚度偏差方面、生产过程工艺方面、局部原料材质偏差方面等，尽管这些质量瑕疵偏差是允许的、不可避免，但质量瑕疵的部位总比其它部位的抗拉裂性能稍差一些，形成“木桶理论”中的“短板部位”，该“短板部位”的抗拉裂性能就决定了该片塑料薄膜的实际抗拉强度）；所以，在相同总厚度情况下，如果薄膜产品分为多层挤出，则总体厚度的均匀性比单层挤出要好，且各层在相同部位都发生同样质量瑕疵的几率微乎其微；也就是说，分层挤出可使各层质量瑕疵部位分散开、不叠加，厚度偏差不集中，即使某个部位如果有其中一层发生质量瑕疵的，该部位其它各层仍然是好的，其它各层能弥补“短板部位”的质量瑕疵，避免“短板部位”太“短”，因此提高了抗拉裂性能；反之，如果薄膜产品只是一层挤出，则一旦某一点存在质量瑕疵，则该点从里到外都存在质量瑕疵，因此“短板部位”比正常部位差得较远。当然“分层挤出”比“单层挤出”好的原因还不止上述两方面，事实上，在现有九层共挤中，也并不是同时挤出九种不同材质，而是一般只有2-4种左右的材质，所以现有九层共挤技术中，也采取“相同材质分为多层挤出”的措施，以利于提高物理性能。总之，将物料尽量分为更多层挤出，是本领域技术人员孜孜不倦努力追求的目标。

多层塑料膜大都采用多层共挤吹塑机生产。按结构形式分，多层共挤吹塑机机头可以分为套筒式和叠加式两种。其中套筒式的各层物料流道从里到外分层布置，而叠加式的各层物料流道则从下而上分层布置，其机头均需采用贵重钢材加工。叠加式多层共挤吹塑机机头包括若干层物料分配单元层，各物料分配单元层上下叠加，每层物料分配单元层与一台挤出机对应配合，每层物料分配单元层具有一个可与挤出机连接的物料注入口，各物料分配单元层中央形成有上下贯通的圆环形挤出通道，圆环形挤出通道的上端为圆环形挤出口；每层物料分配单元层设有成对配合的流道盘，每一个流道盘的交界面设有半圆形的主流道，两流道盘拼合后就成为圆形的主流道，主流道延伸连通到圆环形挤出通道。工作时，每一层的熔融物料从对应一个物料注入口流入主流道，最终汇合到圆环形挤出通道，多层物料从圆环形挤出口汇合同时挤出，形成多层复合的圆形膜泡。上述主流道两侧的流道盘必须非常紧密、天衣无缝地互相贴合，否则熔融物料会从流道盘的交界面缝隙泄露到机头外面。为了使流道盘严密牢靠地贴合，流道盘开设有竖向螺栓孔，竖向螺栓孔中穿设有竖向螺栓，各流道盘之间利用竖向螺栓上下紧密串接起来。由于熔融物料具有较大的挤出压力，使竖向螺栓需要对流道盘施加非常大的竖向拉力或压力（才能防止物料泄出），而每根竖向螺栓竖向拉力或压力的作用范围为一个点，并不是对交界面各点均匀施加作用力，因此要求流道盘的厚度必须达到一定数值，才能承受竖向螺栓巨大的拉力或压力而不产生变形；也就是说，按照现有结构，如果流道盘太薄，则会在竖向螺栓巨大的竖向拉力或压力作用下产生局部变形翘曲，这样虽然靠近竖向螺栓的部位贴紧了，但距离竖向螺栓比较远的部位却又会由于变形而产生水平缝隙，导致熔融物料泄露到机头外面。

总之，现有技术中，由于每一层流道对应的流道盘的厚度必须达到一定数值，意味着每一物料分配单元层高度（即厚度）的最小值受到限制，因此随着挤出层数增加，机头叠加高度及体积必须成比例增加，机头耗用的贵重钢材量成比例增加，生产过程熔融物料流动路径加长，所需挤出压力增大，挤出困难，加热过程机头热消耗量大。因此，现有叠加式多层共挤吹塑机的挤出层数最高也只能九层左右。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种多层共挤吹塑机机头，它可将物料分为多层挤出，且机头高度不需成比例增加，并能避免熔融物料外泄。

其目的可以按以下方案实现：该多层共挤吹塑机机头包括上下叠加的若干层物料分配单元层，每层物料分配单元层对应设有一个可与挤出机连接的物料注入口，各物料分配单元层中央形成有上下贯通的圆环形挤出通道，圆环形挤出通道的上端为圆环形挤出口；每层物料分配单元层设有成对配合的主流道盘，两主流道盘的交界面设有主流道，物料注入口连通主流道；所述主流道盘开设有竖向螺栓孔，竖向螺栓孔中穿设有竖向螺栓，各主流道盘之间利用竖向螺栓上下串接起来；其主要特征在于，在每层物料分配单元层中，所述主流道从物料注入口延伸进入两主流道盘的交界面后，一分为二成为两条次级主流道，每条次级主流道又再一分为二成为两条下一级的次级主流道，如此经过m次一分为二地分叉，最终形成2^m条末级的次级主流道；在每层物料分配单元层中，还设有凹形盘，凹形盘的外径与主流道盘的外径相当，凹形盘分为外环部和内环部，外环部的厚度大于内环部的厚度，凹形盘的外环部紧贴着主流道盘，凹形盘的内环部与主流道盘之间形成圆环形凹部；在圆环形凹部中嵌置有(2ⁿ﹣1)层扁平的小盘，圆环形凹部的直径与各小盘的直径相同；圆环形凹部的高度与(2ⁿ﹣1)层小盘的叠加高度相同；每两层小盘的交界面处形成有一层小流道，在凹形盘的内环部与小盘的交界面处也形成有一层小流道，主流道盘与小盘的交界面处也形成有一层小流道，每层物料分配单元层总共有2ⁿ层小流道，各层小流道分别延伸连通到所述圆环形挤出通道；每层小流道共设有2^m-n个进料口；每个进料口通过一竖向孔分别连通一条末级的次级主流道的末端；所述凹形盘也开设有竖向螺栓孔，凹形盘的竖向螺栓孔对准主流道盘的竖向螺栓孔，所述竖向螺栓穿入凹形盘的竖向螺栓孔，将凹形盘和主流道盘上下串接起来，且凹形盘的竖向螺栓孔位于外环部；其中，n为大于1的自然数；m为大于或等于n的自然数。

较好的是，m比n大1，每层小流道共设有两个进料口,该两个进料口关于小盘的圆心对称。

m和n也可以相等，每层小流道共设有一个进料口。

更好的是，每一物料分配单元层的圆环形凹部中嵌置有三层小盘，n=2。

当然，每一物料分配单元层的圆环形凹部中嵌置也可以有七层小盘，n=3。

最好共有五至九层物料分配单元层。

本发明具有以下优点和效果：

1、本发明的每一层小流道对应的小盘厚度可以设计得很薄，不受传统结构中最小厚度值的限制，这主要有以下原因：（1）、竖向螺栓竖向拉力或压力作用在凹形盘外环部，而小盘不需承受巨大的、点状分布的竖向螺栓拉力或压力，小盘不存在防止受力变形而加厚的需求：（2）、各小盘被半包围在圆环形凹部，其周边被主流道盘的外环部挡住，因此各层小流道不会发生物料直接泄露到机头外面的问题；（3）、退一步讲，即使各小盘之间轻微渗漏，也是渗露在同一层物料分配单元层内部，不会外泄；而且同一层物料分配单元层内部由于物料相同，从这个角度讲并不忌讳物料偶尔的轻微相互渗漏，所以同一层物料分配单元层的各小盘只需要由凹形盘内环部及主流道盘稍微夹紧即可，该夹紧力不需很大，而且该夹紧力为面状均匀分布的作用力，不是点状分布。

2、本发明只要确保凹形盘外环部与主流道盘紧密贴合就行，每一凹形盘外环部的厚度达到传统结构中厚度限定值就可防止物料外泄，而每一凹形盘可对应挤出四层或八层甚至更多层的物料。

3、由于上述第1、2点原因，本发明物料挤出层数可到达九层以上，但机头高度及体积并不需成比例增加，并能避免熔融物料外泄。具体如下：本发明具有若干层(a层)物料分配单元层，每层物料分配单元层又细分为2ⁿ层小流道，每层小流道挤出的物料可对应形成一小层，因此本发明的机头挤出的膜泡可细分为a×2ⁿ层挤出,少则20层左右，多则可达7×8=56层，甚至还可更多，因此提高了塑料膜的物理性能。

附图说明

图1是本发明一种具体实施例的整体结构示意图。

图2是图1中其中一层物料分配单元层的结构示意图。

图3是图2中凹形盘的结构示意图。

图4是主流道盘的主流道分叉结构示意图。

图5是每一物料分配单元层中凹形盘的仰视结构示意图。

图6是每一物料分配单元层中的上面小盘仰视结构示意图。

图7是每一物料分配单元层中的中间小盘仰视结构示意图。

图8是每一物料分配单元层中的下面小盘仰视结构示意图。

图9是每一物料分配单元层最下面一层小流道与主流道之间的物料流通路径示意图。

图10是每一物料分配单元层下面第二层小流道与主流道之间的物料流动示意图。

图11是每一物料分配单元层中上面第二层小流道与主流道之间的物料流通路径示意图。

图12是每一物料分配单元层中最上面第一层小流道与主流道之间的物料流通路径示意图。

具体实施方式

实施例一

图1、图2所示，该多层共挤吹塑机机头包括上下叠加的五层物料分配单元层1，每层物料分配单元层1对应设有一个可与挤出机连接的物料注入口11，各物料分配单元层中央形成有上下贯通的圆环形挤出通道12，圆环形挤出通道包围在芯模13四周，圆环形挤出通道的上端为圆环形挤出口14。

图1、图2所示，每层物料分配单元层设有成对配合的主流道盘，包括上主流道盘21、下主流道盘22，两主流道盘的交界面设有主流道23，物料注入口11连通主流道23；图4所示，在每层物料分配单元层中，所述主流道23从物料注入口延伸进入两主流道盘的交界面后，一分为二成为两条次级主流道，每条次级主流道又再一分为二成为两条下一级的次级主流道，如此经过三次一分为二地分叉，最终形成八条末级的次级主流道81、82、83、84、85、86、87、88，八条末级的次级主流道的末端点在周向上均匀分布，相邻两末端点的相位角错开45°；图1、图2、图3所示，在每层物料分配单元层中，还设有凹形盘3，凹形盘的3外径与主流道盘21、22的外径相当，凹形盘分为外环部31和内环部32，外环部31的厚度大于内环部32的厚度，凹形盘的外环部31紧贴着上主流道盘21，凹形盘的内环部32与上主流道盘21之间形成圆环形凹部33；在圆环形凹部中嵌置有三层扁平的小盘41、42、43，圆环形凹部的直径与各小盘的直径相同；圆环形凹部的高度与三层小盘的叠加高度相同；图2、图5、图12所示，在凹形盘的内环部32与上面小盘41的交界面处形成有一层小流道54，图2、图6、图11所示，上面小盘41与中间小盘42的交界面处形成有一层小流道53，图2、图7、图10所示，中间小盘42与下面小盘43的交界面处形成有一层小流道52，图2、图8、图9所示，下面小盘43与上主流道盘21的交界面处形成有一层小流道51；每层物料分配单元层总共有四层小流道。图1、图2、图6、图7、图8、图8、图10、图11、图12所示，各层小流道51、52、53、54分别延伸连通到所述圆环形挤出通道12；其中小流道51设有两个进料口61、65，小流道52设有两个进料口62、66，小流道53设有两个进料口63、67，小流道54设有两个进料口64、68，每层小流道共设有两个进料口, 该两个进料口关于小盘的圆心对称；总共八个进料口，从水平投影位置看，八个进料口在周向上均匀分布，相邻两进料口的相位角错开45°；图5、图6、图11、图8、图9、图10、图11、图12所示，进料口61通过一竖向孔71连通末级的次级主流道81的末端；进料口62通过一竖向孔72连通末级的次级主流道82的末端；进料口63通过一竖向孔73连通末级的次级主流道83的末端；进料口64通过一竖向孔74连通末级的次级主流道84的末端；进料口65通过一竖向孔75连通末级的次级主流道85的末端；进料口66通过一竖向孔76连通末级的次级主流道86的末端；进料口67通过一竖向孔77连通末级的次级主流道87的末端；进料口68通过一竖向孔78连通末级的次级主流道88的末端。

图1、图2、图4、、图5所示，主流道盘21、22开设有竖向螺栓孔24，凹形盘3也开设有竖向螺栓孔26，且凹形盘的竖向螺栓孔26位于外环部31。凹形盘的竖向螺栓孔26对准主流道盘的竖向螺栓孔24，竖向螺栓25穿入凹形盘的竖向螺栓孔26及主流道盘的竖向螺栓孔24，将凹形盘3和上主流道盘21、下主流道盘22三者上下紧密串接起来。

上述实施例工作时，熔融物料由五台挤出机分别挤出。每台挤出机的物料由其中一个物料注入口11进入对应一层物料分配单元层1，流入对应的主流道23，并均匀分配到八条末级的次级主流道81、82、83、84、85、86、87、88。然后，末级的次级主流道81的物料经竖向孔71流入进料口61，接着流入小流道51；末级的次级主流道82的物料经竖向孔72流入进料口62，接着流入小流道52；末级的次级主流道83的物料经竖向孔73流入进料口63，接着流入小流道53；末级的次级主流道84的物料经竖向孔74流入进料口64，接着流入小流道54；末级的次级主流道85的物料经竖向孔75流入进料口65，接着流入小流道51；末级的次级主流道86的物料经竖向孔76流入进料口66，接着流入小流道52；末级的次级主流道87的物料经竖向孔77流入进料口67，接着流入小流道53；末级的次级主流道88的物料经竖向孔78流入进料口68，接着流入小流道54。这样，每个物料分配单元层1分为四小层挤出，总共分为二十小层挤出。

实施例二

该实施例共有七层物料分配单元层，在每层物料分配单元层中，包括上主流道盘和下主流道盘，凹形盘位于下主流道盘的下方，凹形盘的圆环形凹部朝上；主流道从物料注入口延伸进入两主流道盘的交界面后，经过三次一分为二地分叉，最终形成八条末级的次级主流道；在每层物料分配单元层中，凹形盘的外环部紧贴着下主流道盘，凹形盘的内环部与下主流道盘之间形成圆环形凹部；在每层的圆环形凹部中嵌置有七层扁平的小盘，圆环形凹部的高度与七层小盘的叠加高度相同；每两层小盘的交界面处形成有一层小流道，在凹形盘的内环部与小盘的交界面处也形成有一层小流道，下主流道盘与小盘的交界面处也形成有一层小流道，每层物料分配单元层总共有八层小流道，每层小流道设有一个进料口；每个进料口通过一竖向孔分别连通一条末级的次级主流道的末端。

其余方面的结构与实施例一相同。

实施例二工作时，每层小流道只由一个竖向孔注入物料（而实施例一为两个竖向孔），竖向孔中物料流动路径是向下（而实施例一为向上）。

实施例三

在实施例三中，共有九个物料分配单元层，其余的整体结构与实施例一相同，每个物料分配单元层的结构与实施例一相同。

Claims

1.一种多层共挤吹塑机机头，包括上下叠加的若干层物料分配单元层，每层物料分配单元层对应设有一个可与挤出机连接的物料注入口，各物料分配单元层中央形成有上下贯通的圆环形挤出通道，圆环形挤出通道的上端为圆环形挤出口；每层物料分配单元层设有成对配合的主流道盘，两主流道盘的交界面设有主流道，物料注入口连通主流道；所述主流道盘开设有竖向螺栓孔，竖向螺栓孔中穿设有竖向螺栓，各主流道盘之间利用竖向螺栓上下串接起来；其特征在于：在每层物料分配单元层中，所述主流道从物料注入口延伸进入两主流道盘的交界面后，一分为二成为两条次级主流道，每条次级主流道又再一分为二成为两条下一级的次级主流道，如此经过m次一分为二地分叉，最终形成2^m条末级的次级主流道；在每层物料分配单元层中，还设有凹形盘，凹形盘的外径与主流道盘的外径相当，凹形盘分为外环部和内环部，外环部的厚度大于内环部的厚度，凹形盘的外环部紧贴着主流道盘，凹形盘的内环部与主流道盘之间形成圆环形凹部；在圆环形凹部中嵌置有(2ⁿ﹣1)层扁平的小盘，圆环形凹部的直径与各小盘的直径相同；圆环形凹部的高度与(2ⁿ﹣1)层小盘的叠加高度相同；每两层小盘的交界面处形成有一层小流道，在凹形盘的内环部与小盘的交界面处也形成有一层小流道，主流道盘与小盘的交界面处也形成有一层小流道，每层物料分配单元层总共有2ⁿ层小流道，各层小流道分别延伸连通到所述圆环形挤出通道；每层小流道共设有2^m-n个进料口；每个进料口通过一竖向孔分别连通一条末级的次级主流道的末端；所述凹形盘也开设有竖向螺栓孔，凹形盘的竖向螺栓孔对准主流道盘的竖向螺栓孔，所述竖向螺栓穿入凹形盘的竖向螺栓孔，将凹形盘和主流道盘上下串接起来，且凹形盘的竖向螺栓孔位于外环部；其中，n为大于1的自然数；m为大于或等于n的自然数。

2.根据权利要求1所述的多层共挤吹塑机机头，其特征在于：m比n大1，每层小流道共设有两个进料口,该两个进料口关于小盘的圆心对称。

3.根据权利要求1所述的多层共挤吹塑机机头，其特征在于：m和n相等，每层小流道共设有一个进料口。

4.根据权利要求1、2或3所述的多层共挤吹塑机机头，其特征在于：共有五至九层物料分配单元层。

5.根据权利要求1、2或3所述的多层共挤吹塑机机头，其特征在于：每一物料分配单元层的圆环形凹部中嵌置有三层小盘，n=2。

6.根据权利要求1、2或3所述的多层共挤吹塑机机头，其特征在于：每一物料分配单元层的圆环形凹部中嵌置有七层小盘，n=3。