CN107891618A - 聚乳酸薄膜制造设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚乳酸薄膜制造设备，其收卷装置包括收卷机架、收卷芯轴、设于收卷机架下部的摩擦辊、设于收卷机架顶部的起重吊具、设于收卷机架两侧机架墙板上的放轴机构、设于摩擦辊两端外侧的滑轴机构以及设于摩擦辊前方的拉动机构；所述摩擦辊为橡胶辊，表面具有连续菱形图案的凹槽，直径为380‑400mm，所述摩擦辊的后方还设置有压膜辊。本发明能够方便地将收卷芯轴放置到与摩擦辊接触且能够容易地将收卷后庞重的膜卷从收卷机构上卸载，并且还克服了聚乳酸薄膜不容易展平的问题，保证了最终制得的聚乳酸薄膜的品质，另外对除水装置作了改进，实现了能够在电晕处理前将薄膜表面的水除去干净。

Description

聚乳酸薄膜制造设备
技术领域
本发明属于薄膜制造技术领域，尤其涉及一种聚乳酸薄膜制造设备。
背景技术
聚乳酸树脂，是可再生的生物资源，由玉米，木薯等高淀粉作物经淀粉转化为葡萄糖，经微生物发酵、提取制得乳酸，再经过精制、脱水低聚、高温裂解、聚合而成的PLA，因此，聚乳酸薄膜又称为PLA薄膜。作为生物降解塑料，PLA薄膜具有优异的生物降解性，废弃后一年内能被土壤中的微生物完全降解，生成CO2和水，对环境不产生污染。聚乳酸(PLA)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。
但是聚乳酸薄膜在制造过程中存在如下问题：
聚乳酸薄膜的展平性比较差，在收卷时不容易展平，最终影响制得的薄膜品质，另外，如何将收卷芯轴放置到与摩擦辊接触且在收卷后如何将庞重的膜卷从收卷机构上卸载下来也是目前非常难解决的问题。
为提高聚乳酸薄膜表面的附着性以实现后续的印刷和上胶，聚乳酸薄膜在成膜后，表面还需要进行电晕处理，电晕处理要求膜的表面不能有水，否则会导致膜的击穿，因此，聚乳酸薄膜在电晕处理之前有必要除水，现有技术中，通常是采用向聚乳酸薄膜表面吹风的方式来除水。但是，薄膜上的水量会有所不稳定，对于水量略多的位置，仅靠吹风方式无法彻底将薄膜上的水去除干净，这就给后续电晕处理带来了击穿隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚乳酸薄膜收卷装置制造塞设备，该制造设备在收卷时具有收卷展平效果好且能够方便地将收卷芯轴放置到与摩擦辊接触已经容易卸载庞重的膜卷的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种聚乳酸薄膜制造设备，依次包括成膜装置、除水装置、电晕处理装置、品检装置以及收卷装置，所述成膜装置包括挤出机和冷却辊组件，所述挤出机的端头具有模头，所述模头位于所述冷却辊组件的上方，其特征在于：
所述收卷装置包括收卷机架、收卷芯轴、设于收卷机架下部的摩擦辊、设于收卷机架顶部的起重吊具、设于收卷机架两侧机架墙板上的放轴机构、设于摩擦辊两端外侧的滑轴机构以及设于摩擦辊前方的拉动机构；所述摩擦辊为橡胶辊，表面具有连续菱形图案的凹槽，的直径为380-400mm，所述摩擦辊的后方还设置有压膜辊；
所述收卷芯轴的两端对称地具有多个轴承，从端头依次向中心分别为第一轴承、第二轴承、第三轴承和第四轴承；
所述起重吊具位于所述收卷机架顶部的能够前后移动的行走小车上，所述具有两个能够悬吊所述收卷芯轴的吊钩；
所述放轴机构包括设于机架墙板上的竖向轨道，设置在竖向轨道上的竖向滑块、固定在竖向滑块上的托钩以及固定在机架墙板上驱动竖向滑块运动的放轴驱动气缸；
所述滑轴机构为对称地设置在所述摩擦辊两端外侧的圆弧形轨，所述圆弧形轨恰好对应收卷芯轴落下时所述第三轴承的位置；
所述拉动机构包括对称地分别设置在所述摩擦辊前的两前后延伸的水平轨道、以及两分别设置在所述水平轨道外侧的运动夹头；所述运动夹头安装在滑动底座上，所述滑动底座设置其下方的轨道上；所述水平轨道的位置恰好对应收卷芯轴落下时所述第二轴承的位置；
所述运动夹头包括具有水平支撑面、向上凸出所述水平支撑面的后部挡块，所述后部挡块上设置有向前突出的弹性压头，在所述水平支撑面上间隔所述后部挡块的位置还具有用于插入挡棒的插孔；所述运动夹头的位置恰好对应所述收卷芯轴落下时所述第一轴承的位置。
还包括放卷机构，所述放卷机构包括转动支撑架以及驱动所述转动支撑架竖立和倒向前方地面的放卷驱动气缸。
所述旋转支架底部具有转动轴，两侧具有与所述转动轴连接的支撑臂，所述支撑臂的顶部具有在所述转动支撑架竖立时承接水平轨道的承接轨道，所述承接轨道在所述收卷芯轴进入时恰好对应所述第四轴承所述承接轨道的尾端还具有阻止收卷芯轴滑落的阻挡块。
采用上述结构，本发明实现了聚乳酸薄膜的收卷，能够方便地将收卷芯轴放置到与摩擦辊接触且能够容易地将收卷后庞重的膜卷从收卷机构上卸载，并且还克服了聚乳酸薄膜不容易展平的问题，保证了最终制得的聚乳酸薄膜的品质。
为能够彻底将成膜后的聚乳酸薄膜上的水去除干净的除水设备，以消除聚乳酸薄膜电晕处理时存在的击穿隐患，在本发明进一步改进中，所述除水装置包括吹风机构和吸水机构，所述吹风机构包括位于薄膜上方的上吹风箱和位于薄膜下方的下吹风箱，所述上吹风箱和所述下吹风箱均具有宽于所述薄膜宽度且向后倾斜地朝向所述薄膜的吹风嘴，所述吸水机构设于成膜装置和所述吹风机构之间，所述吸水机构包括能够夹住所述薄膜的上吸水辊和下吸水辊。
为进一步提高除水效果，所述吹风机构的进风管路上设置有风加热器。
在本发明的具体实施方式中，所述下吸水辊的两端通过轴承固定在机架的两侧的墙板上，所述墙板位于所述下吸水辊的上方具有矩形缺口，所述矩形缺口两侧竖边分别固定有竖向的滑轨，所述矩形缺口内设置有滑块，所述滑块两侧边缘具有配合在所述滑轨上的滑槽，所述墙板还固定横跨在所述矩形缺口上的支撑板，所述支撑板上固定有气缸，所述气缸具有伸向矩形缺口内且与滑块连接的活塞杆，所述上吸水辊的两端通过轴承固定在所述滑块内。通过气缸的驱动，能够实现上吸水辊和下吸水辊的相互紧靠和分离。
为避免除下的水随意洒落，污染地面，所述吹风机构和吸水机构的下方设置有接水盘。
因此，采用上述技术方案，本发明能够方便地将收卷芯轴放置到与摩擦辊接触且能够容易地将收卷后庞重的膜卷从收卷机构上卸载，并且还克服了聚乳酸薄膜不容易展平的问题，保证了最终制得的聚乳酸薄膜的品质。另外，还能够在电晕处理前将薄膜表面的水除去干净。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为收卷装置的结构示意图；
图3为收卷芯轴的结构示意图；
图4为摩擦辊、滑轴机构、水平轨道以及运动夹头位置在俯视视角下位置关系示意图；
图5为放轴机构结构示意图；
图6为圆弧形轨的结构示意图；
图7为运动夹头的结构示意图；
图8为放卷机构的结构示意图；
图9为除水装置的结构示意图；
图10为吸水机构的结构示意图；
图11为吹风机构与风加热器的管路连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的聚乳酸薄膜制造设备。依次包括成膜装置10、除水装置20、电晕处理装置30、品检装置40以及收卷装置50。其中，成膜装置10包括挤出机11和冷却辊组件12，挤出机11的端头具有模头13，该模头13位于冷却辊组件12的上方。成膜装置10将聚乳酸树脂制作成聚乳酸薄膜，然后经除水装置20除水，再经电晕处理装置30对聚乳酸薄膜表面进行电晕处理，经品检装置40进行品质检验，最后通过收卷装置50进行收卷。
如图2所示，收卷装置50包括收卷机架510、设于收卷机架510下部的摩擦辊520、设于收卷机架510顶部的起重吊具530、设于收卷机架510两侧机架墙板上的放轴机构530A、设于摩擦辊520两端外侧的滑轴机构540以及设于摩擦辊520前方的拉动机构550，还包括有收卷芯轴560。
其中，摩擦辊520为橡胶辊，表面具有连续菱形图案的凹槽，直径为388mm，在摩擦辊520的后方还设置有压膜辊521，该压膜辊521通过气缸驱动能够与压膜滚筒接触和分离。将摩擦辊520的直径设计为388mm并通过压膜辊521的压迫，能够使得聚乳酸薄膜包覆在摩擦辊520上，使得包角比较大，能够提高展平效果，另外在将摩擦辊的表面设计成具有连续菱形图案的凹槽，具有排气作用，能够进一步提高展平效果。
结合图3所示，收卷芯轴560在中部具有涨紧管565，在涨紧管563套上用于收卷的芯管后能将芯管涨紧固定在收卷芯轴560上。收卷芯轴560的两端对称地具有多个轴承，从端头依次向中心分别为第一轴承561、第二轴承562、第三轴承563和第四轴承564。
起重吊具530位于收卷机架510顶部的行走小车5311上，能够前后移动，具有两个吊钩5312，分别能够钩在收卷芯轴560两端的第三轴承563和第四轴承564之间。该起重吊具530能够吊着收卷芯轴560升降。
结合图5所示，放轴机构530A包括设于机架墙板上的竖向轨道531，设置在竖向轨道531上的竖向滑块532、固定在竖向滑块532上的托钩533以及固定在机架墙板上驱动竖向滑块运动的放轴驱动气缸534。
结合图4和图6所示，滑轴机构540为对称地设置在摩擦辊520两端外侧的圆弧形轨541，该圆弧形轨541恰好对应收卷芯轴560落下时第三轴承563的位置。
摩擦辊520的前方两侧具有低于摩擦辊的辊前墙板522。拉动机构550包括对称地分别设置在各自辊前墙板上表面的两前后延伸的水平轨道551，以及两分别设置在水平轨道551外侧的运动夹头552。运动夹头552安装在滑动底座上，该滑动底座设置其下方的轨道上，在驱动装置(例如电机或气缸)同步驱动下，两侧的运动夹头552能够沿轨道上前后水平运动。水平轨道551的位置恰好对应收卷芯轴560落下时第二轴承562的位置。
结合图7所示，运动夹头552包括具有水平支撑面5521、向上凸出水平支撑面5521的后部挡块5522，该后部挡块5522上设置有向前突出的弹性压头5523，在水平支撑面5521上间隔后部挡块5522的位置还具有用于插入挡棒5524的插孔5525。运动夹头552的位置恰好对应收卷芯轴560落下时第一轴承561的位置，挡棒5524和后部挡块5522以及弹性压头5523构成了卡住第一轴承511的卡口，弹性卡头5523和挡棒5524能够在收卷芯轴560落在水平轨道551时卡住第一轴承561。
另外，结合图8所示，本发明还包括放卷机构570，该放卷机构570包括转动支撑架571以及驱动转动支撑架571竖立和倒向前方地面的放卷驱动气缸572。
该旋转支架571底部具有安装在墙板上的转动轴573，两侧具有与转动轴573连接的支撑臂574，该支撑臂574位于辊前墙板的内侧，支撑臂574的顶部具有在转动支撑架竖立时承接水平轨道551的承接轨道575，该承接轨道575在收卷芯轴进入时恰好对应收卷芯轴560上的第四轴承564，在承接轨道575的尾端还具有阻止收卷芯轴滑落的阻挡块576。放卷驱动气缸572固定在辊前墙板内侧，且位于支撑臂574的后方。
收卷装置的工作方式为：将收卷用的芯管先套在收卷芯轴560上，用涨紧管565涨紧，然后用起重吊具530将收卷芯轴560吊起到摩擦辊520的上方，之后降落收卷芯轴560直至降落在放轴机构530A的左右两侧的托钩533上，再由放轴驱动气缸534驱动下降，当托钩533运动低于圆弧形轨541的位置时，收卷芯轴560会落在圆弧形轨541上，接着会从圆弧形轨541滑落至摩擦辊520前方的水平轨道551上，这时两端的第一轴承561会被卡进运动夹头552中(运动夹头552的起始位置能够使得收卷芯轴560能够被摩擦辊520摩擦驱动旋转)，第二轴承561也位于水平轨道551的轨面上。这时将薄膜的端头缠绕在收卷芯轴560的芯管上，摩擦辊520驱动收卷芯轴560转动进行绕膜。接着芯轴一边旋转绕膜一边被运动夹头552拉着向前方运动，驱动装置在驱动运动夹头552拉动时，即要保证摩擦辊520的膜卷充分接触以能够驱动芯轴转动，也要能够随着膜卷厚度的增加而向前方运动，直至运动到放卷机构570的承接轨道575上，最后拔掉运动夹头552上挡棒，切断薄膜，并驱动旋转支架571倒向地面，使得膜卷完全落在地面上。
结合图9所示，除水装置20包括有吹风机构230和吸水机构240，吸水机构240位于在吹风机构230和电晕处理装置30之间，吸水机构24位于吹风机构230的斜上方。
其中，吹风机构230固定在机架201上，包括位于薄膜001上方的上吹风箱231和位于薄膜001下方的下吹风箱232，上吹风箱231和下吹风箱232的宽度均宽于薄膜的宽度，因此具有宽于薄膜宽度的且向后倾斜地朝向薄膜001的吹风嘴233，吹风嘴233也朝向吸水机构240。结合图3所示，上吹风箱231和下吹风箱232的进风管路上设置有风加热器233，这样，吹向薄膜表面的风是热风，有利于加快去除薄膜表面的水。
吸水机构240包括上吸水辊241和下吸水辊242，分别位于薄膜001的上方和下方，上吸水辊241和下吸水辊242的辊面均采用海绵。
结合图10所示，下吸水辊242的两端通过轴承固定在机架201的两侧的墙板202上，墙板202位于下吸水辊242的上方具有矩形缺口250。该矩形缺口250两侧竖边分别固定有竖向的滑轨251，矩形缺口250内设置有滑块252，滑块252两侧边缘具有配合在滑轨上的滑槽253。墙板202上还固定横跨在矩形缺口250上的支撑板254，支撑板254上固定有气缸255，该气缸255的活塞杆256向下伸入矩形缺口250内与滑块252连接。上吸水辊241的两端通过轴承固定在滑块252上。通过气缸255的驱动，能够实现上吸水辊241和下吸水辊242的相互紧靠和分离。当上吸水辊241和下吸水辊242分离，可以让薄膜从吸水辊241和下吸水辊242之间穿过，然后上吸水辊241下落，与下吸水辊242夹紧薄膜以吸除薄膜上、下表面的水，并且上吸水辊241和下吸水辊242在夹紧薄膜时的相互挤压，还可以将海绵中的水向两端挤排出辊外。
结合图11所示，为避免除下的水随意洒落，污染地面，吹风机构230和吸水机构240的下方设置有接水盘260，这样，从薄膜上去除下来的水就会滴落在接水盘260中，然后通过排水管排放到污水管道中。
在发明中，在吹风机构230和成膜装置10之间增加吸水机构240，通过上吸水辊241和下吸水辊242将聚乳酸薄膜的上、下表面的大部分水先吸除，这样残留在聚乳酸薄膜上的少量水再通过的风吹的方式进行吹除，并且还利用风加热器对风进行加热，用热风对聚乳酸薄膜上、下表面吹，使得聚乳酸薄膜上下表面的水加快去除，彻底将聚乳酸薄膜表面的水去除干净，完全消除了乳酸薄膜电晕处理时存在的击穿隐患。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种聚乳酸薄膜制造设备，依次包括成膜装置、除水装置、电晕处理装置、品检装置以及收卷装置，所述成膜装置包括挤出机和冷却辊组件，所述挤出机的端头具有模头，所述模头位于所述冷却辊组件的上方，其特征在于：
所述收卷装置包括收卷机架、收卷芯轴、设于收卷机架下部的摩擦辊、设于收卷机架顶部的起重吊具、设于收卷机架两侧机架墙板上的放轴机构、设于摩擦辊两端外侧的滑轴机构以及设于摩擦辊前方的拉动机构；所述摩擦辊为橡胶辊，表面具有连续菱形图案的凹槽，的直径为380-400mm，所述摩擦辊的后方还设置有压膜辊；
所述收卷芯轴的两端对称地具有多个轴承，从端头依次向中心分别为第一轴承、第二轴承、第三轴承和第四轴承；
所述起重吊具位于所述收卷机架顶部的能够前后移动的行走小车上，所述具有两个能够悬吊所述收卷芯轴的吊钩；
所述放轴机构包括设于机架墙板上的竖向轨道，设置在竖向轨道上的竖向滑块、固定在竖向滑块上的托钩以及固定在机架墙板上驱动竖向滑块运动的放轴驱动气缸；
所述滑轴机构为对称地设置在所述摩擦辊两端外侧的圆弧形轨，所述圆弧形轨恰好对应收卷芯轴落下时所述第三轴承的位置；
所述拉动机构包括对称地分别设置在所述摩擦辊前的两前后延伸的水平轨道、以及两分别设置在所述水平轨道外侧的运动夹头；所述运动夹头安装在滑动底座上，所述滑动底座设置其下方的轨道上；所述水平轨道的位置恰好对应收卷芯轴落下时所述第二轴承的位置；
所述运动夹头包括具有水平支撑面、向上凸出所述水平支撑面的后部挡块，所述后部挡块上设置有向前突出的弹性压头，在所述水平支撑面上间隔所述后部挡块的位置还具有用于插入挡棒的插孔；所述运动夹头的位置恰好对应所述收卷芯轴落下时所述第一轴承的位置。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸薄膜制造设备，其特征在于：还包括放卷机构，所述放卷机构包括转动支撑架以及驱动所述转动支撑架竖立和倒向前方地面的放卷驱动气缸。
3.根据权利要求2所述的聚乳酸薄膜制造设备，其特征在于：所述旋转支架底部具有转动轴，两侧具有与所述转动轴连接的支撑臂，所述支撑臂的顶部具有在所述转动支撑架竖立时承接水平轨道的承接轨道，所述承接轨道在所述收卷芯轴进入时恰好对应所述第四轴承所述承接轨道的尾端还具有阻止收卷芯轴滑落的阻挡块。
4.根据权利要求1所述的聚乳酸薄膜制造设备，其特征在于：所述除水装置包括吹风机构和吸水机构，所述吹风机构包括位于薄膜上方的上吹风箱和位于薄膜下方的下吹风箱，所述上吹风箱和所述下吹风箱均具有宽于所述薄膜宽度且向后倾斜地朝向所述薄膜的吹风嘴，所述吸水机构设于成膜装置和所述吹风机构之间，所述吸水机构包括能够夹住所述薄膜的上吸水辊和下吸水辊。
5.根据权利要求4所述的聚乳酸薄膜制造设备，其特征在于：所述吹风机构的进风管路上设置有风加热器。
6.根据权利要求4或5所述的聚乳酸薄膜制造设备，其特征在于：所述下吸水辊的两端通过轴承固定在机架的两侧的墙板上，所述墙板位于所述下吸水辊的上方具有矩形缺口，所述矩形缺口两侧竖边分别固定有竖向的滑轨，所述矩形缺口内设置有滑块，所述滑块两侧边缘具有配合在所述滑轨上的滑槽，所述墙板还固定横跨在所述矩形缺口上的支撑板，所述支撑板上固定有气缸，所述气缸具有伸向矩形缺口内且与滑块连接的活塞杆，所述上吸水辊的两端通过轴承固定在所述滑块内。通过气缸的驱动，能够实现上吸水辊和下吸水辊的相互紧靠和分离。
7.根据权利要求6所述的聚乳酸薄膜制造设备，其特征在于：所述吹风机构和吸水机构的下方设置有接水盘。
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