CN106553330A - 吹膜生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种吹膜生产工艺,包括以下步骤:(1)、膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的初始厚度;(2)、各原始凸点厚度控制机构开始进行膜泡减厚操作;(3)、在所有正常点厚度控制机构中,选取其中一部分正常点厚度控制机构进行膜泡增厚操作;(4)、计算c和b两者的差值绝对值d,d=∣c-b∣;(5)、比较d和e的大小,并开始第(6)步骤;(6)全周厚度控制机构根据膜泡厚度检测器的检测结果而调低膜泡全周厚度,使全周膜泡平均厚度变小为a。本发明生产的膜泡收卷后,各点厚度累积误差沿卷材轴向呈均匀分布,避免爆筋现象,且可省略传统的机械旋转牵引工艺和设备。

Description

吹膜生产工艺
技术领域
本发明属于塑料膜生产工艺的技术领域,具体涉及一种吹膜生产工艺。
背景技术
塑料膜可以由吹膜设备采用吹膜工艺生产,吹膜设备设有挤出模头,挤出模头设有圆环形挤出口,挤出模头上方设有圆环形的冷却风环,生产时,高温熔融的树脂物料由挤出模头挤出后,经过冷却风环的冷却而形成圆环形的膜泡,圆环形的膜泡经过人字板压扁后成为双层薄膜,此后可收卷;常规的冷却风环的中间都设有导风夹层3,导风夹层3在水平投影上的形状呈圆环形,冷却气流从圆环形导风夹层3外围的的进风口1经过径向通道流向达到圆环形的出风口2,从而对膜泡8实施冷却,如图1、图2所示。
在上述过程中,膜泡中充入有压缩空气,膜泡在压缩空气作用下,会发生径向(水平方向)吹胀,即横向拉伸,由此可使膜泡变薄;另一方面,膜泡直接由牵引夹辊经过竖向快速牵引,牵引速度大于挤出速度,由此也可使膜泡变薄,即竖向拉伸。上述横向拉伸和竖向拉伸过程中,膜泡全周各点都同时同比例地变薄,因此横向拉伸机构和竖向拉伸机构统称为全周厚度控制机构。全周厚度控制机构的膜泡厚度调节是全局性的,即当周向上的某一点厚度调大时,周向上的其它点必定也随之增厚,反之亦然。全周厚度控制机构不能对周向的局部点厚度实施独立地差异化调节,只能对所有点同时实施等比例调节。
后来,人们设计了能对膜泡周向局部位置的厚度进行调节的结构。其中一种结构如图3所示,该结构在圆环形导风夹层3的周向上均匀布置有多个电控元件6(电控元件的数量一般多于72个,甚至可达两三百个),电控元件可以为电热元件或电动阀门,各个电控元件独立控制,并利用多片分隔板4将圆环形导风夹层从周向上均匀分隔为多个径向通道5,每个电控元件6对应控制一个径向通道5的气流温度或流量(流速)。工作时,冷却气流从圆环形的进风口1经过各径向通道5达到圆环形的出风口2,对膜泡8周向各点温度实施控制,而且各径向通道的电控元件分别独立控制,从而将相应方位的径向通道的冷却气流进行不同程度的加热或控制流量,使相应方位的冷却气流的温度或流速发生不同程度的改变,进而使膜泡8相应方位上的点温度不同程度的改变,于是膜泡吹胀时,局部点吹胀变薄的比例相对于其它部位发生差异,使该局部点吹胀变薄的程度相对于其它部位发生差异,由此实现对周向局部某个点或某些点的厚度进行差异化地独立调控。上述对周向局部某些位置的厚度进行差异化调控的结构称为局部厚度控制机构。局部厚度控制机构能对周向上的不同点同时实施不同比例地厚度调节。当局部厚度控制机构的电控元件改变工作参数(例如降低加热功率或将阀门开口度变大一些),使该局部厚度控制机构对应方位的冷却气流降温或加速时,对应方位的膜泡点温度降低,对应方位的膜泡厚度变大,此种过程称为膜泡增厚操作。当局部厚度控制机构的电控元件改变工作参数(例如加大加热功率或将阀门开口度变小一些),使该局部厚度控制机构对应方位的冷却气流升温或减速时,对应方位的膜泡点温度升高,对应方位的膜泡厚度变小,此种过程称为膜泡减厚操作。上述气流速度可以减为零,即阀门完全关闭。所谓局部厚度控制机构的工作参数,对于依靠电热元件工作的机构而言,是指电热元件的功率;对于依靠阀门工作的机构而言,是指阀门的开口大小或开闭状态。
另外,在生产过程中必须不断检测膜泡周向各点的实际厚度,现有技术可以使用测厚探头围绕着环形膜泡不断转动进行巡回检测,上述负责检测膜泡周向各点的实际厚度的装置称为膜泡厚度检测器。
上述膜泡厚度检测器、局部厚度控制机构、全周厚度控制机构三者的精确度情况分别如下:
测厚技术已经非常成熟,因而膜泡厚度检测器的检测结果可以非常精准,检测精确度很高,检测精度完全能够满足收卷质量要求的精度。
全周厚度控制机构的对膜泡厚度的控制精度也很高,这是因为,由于牵引速度差直接关系到拉伸程度,且牵引速度差可以精确控制,因此竖向拉伸使膜泡变薄的比例可精确地控制;例如,假如需要将膜泡变薄3%,则只要使牵引速度与挤出速度的正差值增加3%即可,当牵引速度与挤出速度的正差值增加3%后,膜泡的厚度不可能变薄4%,也不可能变薄2%,只能精确在变薄3%左右,因此从控制手段到产生反应的过程非常直接、灵敏、精准,控制手段与控制结果的相关度非常高;同样,由于泡内气压大小直接关系到径向拉伸程度,且泡内气压大小差可以精确控制,利用泡内气压大小差也可以精确控制膜泡的厚度。总之,全周厚度控制机构可精确地控制膜泡全周厚度,其控制结果的误差非常小,相对于收卷质量要求来说,误差值可以忽略不计,因而可以认为全周厚度控制机构的控制结果能够精确到某个具体的目标值。
而膜泡局部厚度控制机构的厚度控制精度则较低,只能粗略地控制,对于具体一次调控动作,只能根据经验预计其控制效果会在某个区间内,而难以预计到控制结果到什么点位。这是因为,冷却气流的温度或流量并不能直接、唯一、精确地决定膜泡局部点厚度改变比例,只能根据经验大致进行控制,每次具体的控制动作在实施之前,只能大致预计控制结果。例如,假如需要将膜泡变薄5%,并不是将温度提升5%,而只能根据经验将电热元件的工作参数(即功率)调大一个数值,在调节后,局部点很可能是变薄3%,也可能是变薄7%,。同理,依据阀门的工作参数(即阀门开口大小)也无法精确确定膜泡局部厚度的数值。因此说,局部厚度控制机构虽可控制膜泡局部厚度,但控制精度较差,相对于收卷质量要求来说,其误差值不能忽略不计,因而膜泡局部厚度控制机构的控制结果只能预计其落在某一个数值区间,而难以期望其控制结果精确到某个具体的目标值。
另一方面,由于机械设计、机械结构、机械加工等原因,从吹塑设备的圆环形挤出口挤出的圆筒状膜泡各点厚薄其实具有差异,例如在射料口对应方位的的膜泡厚度会明显偏厚,而且这种厚度偏差属于系统性误差,即如果膜泡某一方位的点偏厚,则后续出来的膜泡在该方位持续偏厚,所以上述传统方式收卷后的薄膜,如果不加处理,厚点(或称凸点)会在卷材的相同位置逐渐累计叠加,使收卷后的膜卷厚度严重不均匀,产生爆筋现象,收卷质量差。
为了克服上述缺点,人们设计了机械旋转牵引装置,使牵引夹辊绕机头中心轴线旋转,即牵引夹辊相对于吹塑机模头(膜泡)旋转,这样薄膜厚点在卷材上轴向上的分布位置便呈现出波形分布状态,沿卷材的轴向分散开来,由此较好地解决了厚点(或称凸点)系统性误差而带来的收卷累积问题,使薄膜的凸点在卷材的轴向上均匀分布,不会在同一位置累积,避免爆筋,达到收卷平整的目的。旋转牵引装置在诸多中国专利有出现,例如CN201410774285.4、CN201320366814.8、CN02214546.X、CN200410015430.7、CN200920062191.9等中国专利。
然而,上述旋转牵引装置虽然很好地解决了爆筋现象,但却付出很大的代价:旋转牵引装置的机械结构复杂,设备体积大,而且薄膜运行经过旋转牵引机构时,薄膜表面会与各活动导辊表面产生相对滑动、扭动,薄膜表面会与活动导辊表面产生滑动摩擦,薄膜容易被意外拉伤。
与此同时,虽然膜泡局部厚度控制机构能够控制膜泡局部点的厚度,但仍不能简单直接用以代替旋转牵引装置,这是因为以下两方面原因:一、机械原因产生的薄膜偏厚幅度较大,最多可以达到膜厚的8-11%左右,而依靠单纯温度调节不可能使薄膜厚度偏厚幅度调低到8-11%,因为如果一味升高温度,企图利用温度升高将8-11%的机械误差因素完全削薄消除,则需要的升温幅度太大,这会导致膜泡在该点不能凝结,甚至在泡内压缩空气的作用下,膜泡会在该点破裂而使泡内气压丧失,进而导致膜泡坍塌的的严重问题;二、如前所述,即使机械原因产生的凸点超厚幅度在局部厚度控制机构的控制能力范围之内,但也由于膜泡局部厚度控制机构的控制精度非常低,因此不管如何控制,单纯依靠膜泡局部厚度控制机构很难将凸点精确消除而避免爆筋现象。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种吹膜生产工艺 ,它生产的膜泡收卷后,各点厚度累积误差沿卷材轴向呈均匀分布,避免爆筋现象,且可省略传统的机械旋转牵引工艺和设备。
其目的可以按以下方案实现:一种吹膜生产工艺,采用的吹膜设备设有挤出模头,挤出模头设有圆环形挤出口,挤出模头上方设有圆环形的冷却风环,冷却风环形成有至少72个局部厚度控制机构,各个局部厚度控制机构沿冷却风环的周向均匀布置;采用的吹膜设备还设有全周厚度控制机构、膜泡厚度检测器;包括以下步骤:
(1)、挤出模头的圆环形挤出口不断挤出圆环状的膜坯,膜坯挤出后经过吹胀和冷却而形成膜泡,各局部厚度控制机构均以相同工作参数工作,该工作参数称为原始工作参数,记录该原始工作参数;膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的初始厚度;当膜泡周向上某个方位点的初始厚度比膜泡厚度设计值a超出的数值大于膜泡厚度正常偏差值f时,将膜泡在该方位的点认定为原始凸点,原始凸点以外其它方位的点认定为正常点,正常点对应方位的局部厚度控制机构称为正常点厚度控制机构;原始凸点对应方位的局部厚度控制机构称为原始凸点厚度控制机构;
(2)、各原始凸点厚度控制机构开始进行膜泡减厚操作,改变工作参数,使膜泡原始凸点的厚度降低,且控制调整后原始凸点的预计厚度h位于以下区间范围:a+0.7f>h>a+0.2f;膜泡厚度检测器继续不断检测膜泡各点的厚度,计算出膜泡各原始凸点在减厚操作后的原始凸点调整厚度的平均值b,并记录进行减厚操作后的各原始凸点厚度控制机构的工作参数;f为膜泡厚度正常偏差值,可根据收卷质量等级要求、薄膜厚度、设备精度等因素综合决定、事先设定;
(3)、在所有正常点厚度控制机构中,选取其中一部分正常点厚度控制机构进行膜泡增厚操作,改变工作参数,被选中进行增厚操作的正常点厚度控制机构对应方位的膜泡正常点称为增厚点;膜泡厚度检测器继续不断检测膜泡各点的厚度,计算出包括增厚点在内的所有膜泡正常点在增厚操作后的平均实际厚度c;不被选中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构仍然保持原始工作参数;
(4)、计算c和b两者的差值绝对值d,其中c为包括增厚点在内的所有膜泡正常点在增厚操作后的实际厚度平均值,b为膜泡各原始凸点在减厚操作后的原始凸点调整厚度的平均值, d=∣c-b∣;
(5)、比较d和e的大小,其中e为c和b两者的最大允许差值;e根据收卷质量等级要求、薄膜厚度、设备精度等因素综合决定、事先设定,一般情况下e可以在0.1f至0.25f之间选择;如果d≤e,则说明所有膜泡正常点在调整后的平均实际厚度与原始凸点在调整后的平均实际厚度两者差值属于可以承受的偏差范围,记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数,并开始第(6)步骤;
如果d>e,则进一步比较c和b两者大小;
如果c<b,则将步骤(3)中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调高,或将其中个别正常点厚度控制机构的增厚程度逐步调高,在逐步调高过程中,重复检测包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度并计算出新的实际厚度平均值c,重复计算新的平均值c和b两者差值绝对值d,重复比较d和e的大小,直至d≤e,并记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数,然后开始第(6)步骤;
如果c>b,则将步骤(3)中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调低,或逐步将其中个别正常点厚度控制机构的增厚幅度调低,在逐步调低过程中,重复检测包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度并计算出新的平均值c,重复计算新的平均值c和b两者新的差值绝对值d,重复比较d和e的大小,直至d≤e,并记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数,然后开始第(6)步骤;
(6)、在上述步骤(5)完成后,各原始凸点的实际厚度平均值为b,包括增厚点在内的所有膜泡正常点的实际厚度平均值也接近于b(与b的差值小于e),即全周膜泡的实际厚度平均值接近于b,全全周厚度控制机构根据膜泡厚度检测器的检测结果而调低膜泡全周厚度,使全周膜泡平均厚度变小为a;
(7)、在后续阶段的生产过程中,各原始凸点厚度控制机构保持第(2)步骤记录的工作参数;而所有正常点厚度控制机构均衡地轮流选取其中一部分进行增厚操作,并保持在每一时刻进行增厚操作的正常点厚度控制机构的总数量为第(5)步骤中记录的数值M,且M个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数与第(5)步骤记录的工作参数一一对应相同;在每一时刻,除了进行增厚操作的M个正常点厚度控制机构之外,其余不进行增厚操作的正常点厚度控制机构仍然以原始工作参数进行工作;膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的实际厚度,全周厚度控制机构使全周膜泡各点的平均厚度保持为a。
上述步骤(2)中, “控制调整后原始凸点的预计厚度h位于以下区间范围:a+0.7f>h>a+0.2f,”,这并不是指在该区间选一个点作为控制目标,而是控制预计厚度h落入该区间范围即可,由于这个减厚后的目标厚度是一个比较大的区间范围,现有的局部厚度控制机构能够实现这个粗略得控制标准,因此没有困难,也没有特殊要求。
本发明具有以下优点和效果:
一、本发明生产的膜泡收卷后,薄膜的偏厚点和累积偏厚程度沿卷材的轴向、周向呈现出均匀分配,避免爆筋现象,且可省略传统的机械旋转牵引工艺和设备。
二、本发明的原始凸点不必过分加热使其厚度被完全削平,因此避免破泡、膜泡坍塌的问题。
三、本发明虽然和传统工艺一样,只能粗略控制膜泡具体局部点的厚度,但却能够精确控制所有膜泡正常点的平均实际厚度(这是因为,一个变化参数除以约100的样本总数后,该变化参数对所有样本的影响程度将比自身变化程度降低约100倍,这意味着变化参数对平均值影响的精确度比自身变化精确度提高两个数量级),因此,本发明能使所有膜泡正常点的平均实际厚度比较精确地等于各原始凸点调整后的平均厚度,进而使膜卷整体厚度均匀。
四、本发明通过削厚(将凸点削掉一部分厚度)、加厚(将正常点稍微加厚使其与削后的凸点基本等厚)、再整体拉薄的方式,实现膜泡最终总体平均厚度符合产品质量要求、局部又不会爆筋的目的;其中,虽然正常点成为增厚点,但由于所有正常点均衡轮流进行增厚,因此不会出现增厚点累积而产生爆筋的问题。
附图说明
图1是冷却风环对膜泡实施冷却的结构原理示意图。
图2是图1中各主要部件的水平投影位置关系示意图。
图3是局部厚度控制机构的原理示意图。
具体实施方式
一种吹膜生产工艺,采用的吹膜设备与图1、图2、图3所示结构类同,它设有挤出模头,挤出模头设有圆环形挤出口,挤出模头上方设有圆环形的冷却风环,冷却风环的导风夹层利用多片分隔板将圆环形导风夹层从周向上均匀分隔为100个径向通道(图3中的径向通道数量只是示意性的,为了图面简洁而没有精确画出100个),每个径向通道对应设有局部厚度控制机构,共有100个局部厚度控制机构,局部厚度控制机构具体采用电热元件,各个电热元件沿周向均匀布置,每个电热元件位于一个冷却风环的径向通道里面;还设有全周厚度控制机构、膜泡厚度检测器;全周厚度控制机构具体包括有牵引夹辊主导的竖向拉伸机构、空压机主导的横向拉伸机构。
生产开始之前,设定膜泡厚度目标值a为100微米,并根据机械设备和生产工艺、材质的特点,确定出原始凸点的认定条件:如果某个方位的膜泡厚度检测值比膜泡厚度目标值100微米超出10微米时(其中10微米为膜泡厚度正常偏差值f,该数值f是根据收卷质量等级要求、薄膜厚度、设备精度等因素综合决定、事先设定),则该方位认定为机械问题而引起的原始凸点,原始凸点以外的其它方位点认定为正常点。再根据收卷质量等级要求、薄膜厚度、设备精度等因素综合决定最大允许差值e的数值定为1.5微米,其中e为c和b两者的最大允许差值,c为包括增厚点在内的所有膜泡正常点的实际厚度平均值,b为膜泡各原始凸点调整后的原始凸点调整厚度的平均值。最大允许差值e的实际意义是:只要所有膜泡正常点调整后的最终厚度平均值与原始凸点调整后的厚度平均值相差不超过e(1.5微米),则认为符合收卷质量的要求。
该工艺包括以下步骤:(1)、挤出模头的圆环形挤出口不断挤出圆环状的膜坯,膜坯挤出后经过吹胀和冷却风环的冷却而形成膜泡,开始时,冷却风环的电热元件均以相同加热功率工作,该加热功率为原始工作参数,记录该原始工作参数;
膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的初始厚度,当膜泡周向上某个方位点的初始厚度达到110微米以上(比膜泡厚度目标值100微米超出设定的10微米以上,其中10微米为膜泡厚度正常偏差值f)时,将膜泡在该方位的点认定为原始凸点,原始凸点以外的其它方位点认定为正常点,正常点对应方位的局部厚度控制机构称为正常点厚度控制机构;原始凸点对应方位的局部厚度控制机构称为原始凸点厚度控制机构;
(2)、各原始凸点厚度控制机构件开始进行膜泡减厚操作,即原始凸点对应方位的电热元件加大电热功率,提高原始凸点处的膜泡温度,使膜泡原始凸点的厚度降低,且控制调整后原始凸点的预计厚度h位于以下区间范围:a+0.7f>h>a+0.2f,即控制调整后原始凸点的预计厚度h小于107微米而大于102微米;膜泡厚度检测器继续不断检测膜泡各点的实际厚度,计算出膜泡各个原始凸点调整后的原始凸点调整厚度的平均值b,并记录进行减厚操作后的各原始凸点厚度控制机构的工作参数,即记录进行减厚操作后的各原始凸点厚度控制机构的电热元件的电热功率;
(3)、在所有正常点厚度控制机构中,选取其中一部分正常点厚度控制机构进行膜泡增厚操作,膜泡增厚操作的方式是降低对应方位的电热元件的电热功率,使对应方位的膜泡局部温度下降,被选中进行增厚操作的正常点厚度控制机构对应方位的膜泡正常点称为增厚点(增厚点仍然理解为属于正常点的组成部分);膜泡厚度检测器继续不断检测膜泡各点的实际厚度,计算出包括增厚点在内的所有膜泡正常点的平均实际厚度c;不被选中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构仍然保持原始工作参数;
(4)、计算c和b两者的差值绝对值d, d=∣c-b∣;其中c为包括增厚点在内的所有膜泡正常点在增厚操作后的实际厚度平均值,b为膜泡各原始凸点在减厚操作后的原始凸点调整厚度的平均值;
(5)、比较d和e的大小,其中e为c和b两者的最大允许差值;
如果比较结果为d≤e,则意味着所有膜泡正常点的平均实际厚度与原始凸点的平均实际厚度差值不大于1.5微米,属于可以承受的偏差范围,因此,说明增厚操作达到目的,记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常厚度控制机构(电热元件)的工作参数(电热功率),并开始第(6)步骤;
如果比较结果为d>e,意味着所有膜泡正常点的平均实际厚度与原始凸点的平均实际厚度差值大于1.5微米,超出承受的偏差范围,必须继续调整,则进一步比较c和b两者大小;
如果比较结果为b>c,则将步骤(3)中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调高,每将进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量调高一个,虽然不能精确预计对应局部正常点的膜泡厚度增加几微米,但却可以预计,包括增厚点在内的所有正常点(100个点)的平均实际厚度将增加不足0.1微米,这个控制精度是远远超出需要的,在逐步调高进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构数量的过程中,重复检测包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度并计算出新的平均值c,重复计算新的平均值c和b两者新的差值绝对值d,重复比较d和e的大小;直至d≤e,当d≤e,意味着所有膜泡正常点的平均实际厚度与原始凸点的平均实际厚度差值不大于1.5微米,进入可以承受的偏差范围,因此,说明增厚操作达到目的,记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构(电热元件)的工作参数(电热功率),然后开始第(6)步骤;
如果比较结果为c>b,则将步骤(3)中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调低,进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量每调低一个(即是将其中一个进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构恢复为原始工作参数),虽然不能精确预计对应局部点的膜泡厚度减少几微米,但却可以预计,包括增厚点在内的所有正常点(100个点)的平均实际厚度将降低不足0.1微米,这个控制精度是远远超出需要的,在逐步调低进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构数量的过程中,重复检测包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度并计算出新的平均值c,重复计算新的平均值c和b两者新的差值绝对值d,重复比较d和e的大小,直至d≤e,当d≤e,意味着所有膜泡正常点的平均实际厚度与原始凸点的平均实际厚度差值不大于1.5微米,进入可以承受的偏差范围,因此,说明增厚操作达到目的,记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构(电热元件)的工作参数(电热功率),然后开始第(6)步骤;
(6)、在上述步骤(5)完成后,各原始凸点的实际厚度平均值为b,包括增厚点在内的所有膜泡正常点的平均实际厚度c也接近于b,此后,全周厚度控制机构根据膜泡厚度检测器的检测结果而调低膜泡全周厚度,具体为调高膜泡牵引速度,使全周膜泡平均厚度变小a;
(7)、在后续阶段的生产过程中,各原始凸点对应方位的局部厚度控制机构(电热元件)保持第(2)步骤记录的工作参数(电热功率),而所有正常点厚度控制机构均衡地轮流选取其中一部分进行膜泡增厚操作,并保持在每一时刻进行增厚操作的正常点厚度控制机构的总数量为第(5)步骤记录的M个,且M个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的电热元件的加热功率与第(5)步骤记录的加热功率一一对应相同;在每一时刻,除了进行增厚操作的M个正常点厚度控制机构之外,其余不进行增厚操作的正常点厚度控制机构仍然以原始工作参数进行工作;膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的实际厚度,全周厚度控制机构(具体为竖向拉伸机构)使全周膜泡各点的平均厚度保持为100微米,此后可直接将膜泡收卷,而无需经过机械旋转牵引。由于上述步骤(7)中,每一个膜泡正常点作为增厚点的机会是均等的,即增厚点在膜泡周向上是不断等机会地轮换的,因此收卷后,增厚点不会导致爆筋现象。
上述步骤(2)中, “控制调整后原始凸点的预计厚度h小于107微米而大于102微米”,由于这个减厚后的目标厚度是一个比较大的区间范围,现有的局部厚度控制机构能够实现这个粗略的控制标准,因此没有困难,也没有特殊要求。
上述实施例中,全周厚度控制机构也可采用空压机主导的横向拉伸机构,利用泡内气压的气压值控制膜泡全周厚度。
上述实施例中,局部厚度控制机构也可采用安装在径向通道中的电动阀门,其工作参数为阀门开口大小,或者阀门开关状态,其增厚操作方式是加大阀门开口度,其减厚操作方式是减小阀门开口度。
上述实施例中,局部厚度控制机构的数值可以改为72个,也可改为144个,或者288个,或者360个,等等。
上述实施例的步骤(5)中,关于“将进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调低”的分步骤,也可改为逐步降低其中一部分增厚点的膜泡增厚操作的幅度,例如逐渐加大一部分增厚点的电热元件的功率,其结果也可使“包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度”精细降低。
上述实施例的步骤(5)中,关于“将进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调高”的分步骤,也可改为逐步增加其中一部分增厚点的膜泡增厚操作的幅度,例如逐渐进一步降低一部分增厚点的电热元件的功率,其结果也可使“包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度”精细升高。
本发明及其实施例中,关于膜泡厚度目标值a、膜泡厚度正常偏差值f、最大允许差值e可以根据实际收卷的卷材和质量要求具体确定,这些数值的取值主要根据产品质量要求而灵活确定,并不是本发明所要解决的问题。

Claims (1)

1.一种吹膜生产工艺,采用的吹膜设备设有挤出模头,挤出模头设有圆环形挤出口,挤出模头上方设有圆环形的冷却风环,冷却风环形成有至少72个局部厚度控制机构,各个局部厚度控制机构沿冷却风环的周向均匀布置;采用的吹膜设备还设有全周厚度控制机构、膜泡厚度检测器;其特征在于其特征在于包括以下步骤:
(1)、挤出模头的圆环形挤出口不断挤出圆环状的膜坯,膜坯挤出后经过吹胀和冷却而形成膜泡,各局部厚度控制机构均以相同工作参数工作,该工作参数称为原始工作参数,记录该原始工作参数;膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的初始厚度;当膜泡周向上某个方位点的初始厚度比膜泡厚度设计值a超出的数值大于膜泡厚度正常偏差值f时,将膜泡在该方位的点认定为原始凸点,原始凸点以外其它方位的点认定为正常点,正常点对应方位的局部厚度控制机构称为正常点厚度控制机构;原始凸点对应方位的局部厚度控制机构称为原始凸点厚度控制机构;
(2)、各原始凸点厚度控制机构开始进行膜泡减厚操作,改变工作参数,使膜泡原始凸点的厚度降低,且控制调整后原始凸点的预计厚度h位于以下区间范围:a+0.7f>h>a+0.2f;膜泡厚度检测器继续不断检测膜泡各点的厚度,计算出膜泡各原始凸点在减厚操作后的原始凸点调整厚度的平均值b,并记录进行减厚操作后的各原始凸点厚度控制机构的工作参数,f为膜泡厚度正常偏差值;
(3)、在所有正常点厚度控制机构中,选取其中一部分正常点厚度控制机构进行膜泡增厚操作,改变工作参数,被选中进行增厚操作的正常点厚度控制机构对应方位的膜泡正常点称为增厚点;膜泡厚度检测器继续不断检测膜泡各点的厚度,计算出包括增厚点在内的所有膜泡正常点在增厚操作后的平均实际厚度c;不被选中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构仍然保持原始工作参数;
(4)、计算c和b两者的差值绝对值d,其中c为包括增厚点在内的所有膜泡正常点在增厚操作后的实际厚度平均值,b为膜泡各原始凸点在减厚操作后的原始凸点调整厚度的平均值, d=∣c-b∣;
(5)、比较d和e的大小,其中e为c和b两者的最大允许差值;如果d≤e,则记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数,并开始第(6)步骤;
如果d>e,则进一步比较c和b两者大小;
如果c<b,则将步骤(3)中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调高,或将其中个别正常点厚度控制机构的增厚程度逐步调高,在逐步调高过程中,重复检测包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度并计算出新的实际厚度平均值c,重复计算新的平均值c和b两者差值绝对值d,重复比较d和e的大小,直至d≤e,并记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数,然后开始第(6)步骤;
如果c>b,则将步骤(3)中进行膜泡增厚操作的正常点厚度控制机构的数量逐步调低,或逐步将其中个别正常点厚度控制机构的增厚幅度调低,在逐步调低过程中,重复检测包括增厚点在内的所有正常点的平均实际厚度并计算出新的平均值c,重复计算新的平均值c和b两者新的差值绝对值d,重复比较d和e的大小,直至d≤e,并记录在此种状态下进行增厚操作的正常点厚度控制机构的数量M,以及每个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数,然后开始第(6)步骤;
(6)、在上述步骤(5)完成后完成后,全周厚度控制机构根据膜泡厚度检测器的检测结果而调低膜泡全周厚度,使全周膜泡平均厚度变小为a;
(7)、在后续阶段的生产过程中生产过程中,各原始凸点厚度控制机构保持第(2)步骤记录的工作参数;而所有正常点厚度控制机构均衡地轮流选取其中一部分进行增厚操作,并保持在每一时刻进行增厚操作的正常点厚度控制机构的总数量为第(5)步骤中记录的数值M,且M个进行增厚操作的正常点厚度控制机构的工作参数与第(5)步骤记录的工作参数一一对应相同;在每一时刻,除了进行增厚操作的M个正常点厚度控制机构之外,其余不进行增厚操作的正常点厚度控制机构仍然以原始工作参数进行工作;膜泡厚度检测器不断检测膜泡周向上各点的实际厚度,全周厚度控制机构使全周膜泡各点的平均厚度保持为a。
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