CN108688033A - 一种吹塑薄膜内冷却方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种吹塑薄膜内冷却方法及装置，其方法是向膜泡内通入压缩冷空气，利用压缩冷空气吹胀膜泡的同时将膜泡冷却，形成的热空气上升并在循环风机的作用下被送入模具下方的冷凝室，经过其中的冷凝器进行热量交换后，形成的冷空气压缩并再次从冷风管进入膜泡，形成循环冷却。其装置包括模头、冷风风环、冷风管、热风管、循环风机、冷凝室和冷凝器，模头出口处设有冷风风环，模头底部设有冷凝室，冷风管穿过模头和冷风风环，冷风管与冷风风环之间形成膜泡通道，冷风管底部与冷凝室连通，热风管设于冷风管中部，热风管与设于冷凝室内的循环风机连接，冷凝室内还设有冷凝器。本发明冷却效果好、冷却效率高且可有效降低设备装配难度和引膜难度。
Description
技术领域
本发明涉及吹塑薄膜冷却技术领域，特别涉及一种吹塑薄膜内冷却方法及装置。
背景技术
随着近年来塑料工业的快速发展，市场对塑料薄膜制品的需求量也在不断增加，对其质量的要求也越来越高，对塑料制品需求种类也在不断更新，相应也就对薄膜制造机械的设计和制造提出了新的要求。多层共挤薄膜机械主要由塑化挤出机、多层复合模头、冷却系统、牵引及卷绕机构、控制系统等部分组成，近几年来，这些环节的技术创新设计促进了多层共挤技术的快速发展。其中，冷却的好坏对薄膜产量及产品质量影响很大。目前的冷却技术有外冷法和内冷法。
外冷法是采用风环冷却，但折径及厚度较大的薄膜不能单纯靠外冷系统，必须对膜泡内外同时进行冷却。仅仅靠传统的外部风机冷却方式不仅达不到厚膜的冷却要求，同时也无法满足制品厚度均匀的精度要求，还存在着很多弊端，诸如膜泡不稳定、膜泡温度高、膜泡冷凝线高、冷却效果不好、引膜慢、产量低等，还有膜类制品折叠处的拉伸和撕裂强度不高，所以必须在原来膜泡外部风机冷却的同时进行内部冷却。
膜泡内冷作为一种先进的膜泡辅助成型和加速膜泡冷却的新技术，其设备目前主要有两种结构型式：一种是内循环式内冷装置，另一种是外循环式内冷装置。目前，外循环式内冷装置因结构简单，适用范围广而应用较多。然而外循环式内冷装置需要通过不停地交换膜泡内空气和外界来实现膜泡的内冷过程，要确保膜泡直径大小不变，必须保证膜泡内空气压力、体积保持不变，否则膜泡直径大小会出现变化。这就要求必须通过一套精密的膜泡直径检测控制系统来频繁调整进出风流量，造成系统结构较为复杂，冷却效果不理想、设备成本高等问题。内循环式内冷装置可以消除空气流在各方位上的不均匀性，能实现包装膜泡内外壁有相同的固化高度和一致的冷却空气速度，冷却效果较好，提高产品质量，但内循环式内冷装置也存在结构复杂，引膜困难的问题。
由于吹塑薄膜的冷却过程需要膜泡内冷才能实现良好的冷却效果，因此，针对目前吹塑膜泡冷却存在的冷却效果差，结构复杂等问题，开发一种新型的吹塑薄膜内冷却方法及装置具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冷却效果好、冷却效率高且可有效降低设备装配难度和引膜难度的吹塑薄膜内冷却方法。
本发明的另一目的在于提供一种实现上述方法的吹塑薄膜内冷却装置。
本发明的技术方案为：一种吹塑薄膜内冷却方法，具体为：向膜泡内通入压缩冷空气，利用压缩冷空气吹胀膜泡的同时将膜泡冷却，形成的热空气上升并在循环风机的作用下被送入模具下方的冷凝室，冷凝室内布置有冷凝器，热空气经过冷凝器进行热量交换后，形成的冷空气在循环风机的作用下压缩并再次从冷风管进入膜泡，形成循环冷却。
本发明一种吹塑薄膜内冷却装置，包括模头、冷风风环、冷风管、热风管、循环风机、冷凝室和冷凝器，模头出口处设有冷风风环，模头底部设有冷凝室，冷风管穿过模头和冷风风环，冷风管与冷风风环之间形成膜泡通道，冷风管底部与冷凝室连通，热风管设于冷风管中部，热风管内为热风通道，冷风管与热风管之间形成冷风通道，热风管底部与循环风机连接，循环风机设于冷凝室内，冷凝室内还设有冷凝器(冷凝室内可设置一个冷凝器，也可设置多个冷凝器，根据设备的实际需要选择安装即可)。
所述冷风管的下端与冷凝室连接并形成一体式结构，冷风管垂直位于冷凝室上方，冷风管依次穿过模头和冷风风环后，冷风管的上端位于模头上方。在装置安装过程中，冷风管的上端略高于模头即可。
所述热风管从冷风管的中部穿过，热风管的下端位于冷凝室内，热风管的上端高于冷风管的上端。
所述冷风管的上端位于膜泡内的下部，热风管的上端位于膜泡内的上部。冷风管的上端位于膜泡内的下部，从膜泡底部开始吹出冷空气，吹胀膜泡的同时使膜泡由下至上逐渐被冷却，冷空气上升后逐渐转变成热空气，所以热风管的上端应设于膜泡内的上部，利用循环风机的作用，从膜泡上部(靠近牵引装置处)将热空气抽走。
所述冷凝器上设有冷媒循环管，冷凝器通过冷媒循环管外接冷媒供应装置。
所述冷风通道内的冷空气流动方向与热风通道内的热空气流动方向相反。即冷空气由下至上流动，在逐渐上升的过程中与膜泡进行热交换，逐渐形成热空气，热空气在循环风机的作用下由上至下流动，冷风通道与热风通道之间不产生热交换或热传递。
所述冷风管及热风管均为圆形空心管，冷风管和热风管同心设置，冷风管的直径大于热风管的直径；冷风管的上端在圆周方向上均匀分布有若干个出风口。其中，冷风管的下端与冷凝室相连，上端略高于模头，各出风口可分布于冷风管的环形上端面及冷风管上部的外圆柱面上。热风管从冷风管的中部穿过，热风管的下端与循环风机相连接，热风管的高度远高于冷风管，这有利于抽取膜泡上方的热空气。
上述吹塑薄膜内冷却装置使用时，其原理是：压缩空气从装置外部进入冷凝室后，经过冷风管进入膜泡内部，对膜泡进行吹胀和冷却，然后冷空气在上升过程带走膜泡热量，并在循环风机的作用下经过热风管进入冷凝室，由于冷凝室内均设有冷凝器，并在冷媒循环管中通入循环更新的冷却介质，从热风管进来的热空气经过冷凝器时进行热交换，又重新形成冷空气，并在循环风机的作用下经由冷风管再次进入膜泡，对膜泡进行循环吹胀和冷却。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本吹塑薄膜内冷却方法及装置中，通过向膜泡内通入压缩冷空气，利用压缩空气同时吹胀膜泡并将膜泡冷却，然后利用循环风机和热风管将形成的热空气送入冷凝室中与冷却介质进行热交换，再形成冷空气进行循环利用。其原理简单，在有效保障吹塑薄膜质量及生效效率的同时，最大限度简化了设备结构，有利于生产成本的控制。
本吹塑薄膜内冷却装置结构简单，与传统吹膜设备的内冷系统相比，本申请中膜泡内部无需设置内冷风环及风机，仅在膜泡内部布置冷风管和热风管，显著降低了设备的装配难度和引膜工作的难度。另外，本装置能够保证膜泡内部冷风温度较低且风量稳定，应用于吹塑薄膜生产过程能够有效提高冷却速度，从而提高生产速度，同时冷却效果的提升会使膜泡厚度均匀，改善产品质量。
本吹塑薄膜内冷却方法及装置应用范围较广，对于膜厚要求较厚或者成型温度高的塑料，其膜泡对冷却效果、冷却速率的要求也越高，此时，内冷装置提供的循环冷风，可以有效加强冷却，通过调节循环风机抽风速度适应不同塑料及不同吹膜速度对冷却效果及速率的要求，降低控制成本。
附图说明
图1为本吹塑薄膜内冷却装置的结构示意图。
图2为本吹塑薄膜内冷却装置内的冷却风流动路径原理示意图。
上述各图中，各标号所示部件如下：1为模头，2为冷风风环，3为冷凝室，4为冷凝器，5为循环风机，6为冷媒循环管，7为冷风管，8为热风管，9为膜泡。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种吹塑薄膜内冷却方法，如图2中的箭头所示，向膜泡内通入压缩冷空气，利用压缩冷空气吹胀膜泡的同时将膜泡冷却，形成的热空气上升并在循环风机的作用下被送入模具下方的冷凝室，冷凝室内布置有冷凝器，热空气经过冷凝器进行热量交换后，形成的冷空气在循环风机的作用下压缩并再次从冷风管进入膜泡，形成循环冷却。
用于实现上述方法的吹塑薄膜内冷却装置如图1所示，包括模头1、冷风风环2、冷风管7、热风管8、循环风机5、冷凝室3和冷凝器4，模头出口处设有冷风风环，模头底部设有冷凝室，冷风管穿过模头和冷风风环，冷风管与冷风风环之间形成膜泡通道，膜泡9从膜泡通道处吹出，冷风管底部与冷凝室连通，热风管设于冷风管中部，热风管内为热风通道，冷风管与热风管之间形成冷风通道，热风管底部与循环风机连接，循环风机设于冷凝室内，冷凝室内还设有冷凝器(冷凝室内可设置一个冷凝器，也可设置多个冷凝器，根据设备的实际需要选择安装即可)。
冷风管的下端与冷凝室连接并形成一体式结构，冷风管垂直位于冷凝室上方，冷风管依次穿过模头和冷风风环后，冷风管的上端位于模头上方。在装置安装过程中，冷风管的上端略高于模头即可。
热风管从冷风管的中部穿过，热风管的下端位于冷凝室内，热风管的上端高于冷风管的上端。
冷风管的上端位于膜泡内的下部，热风管的上端位于膜泡内的上部。冷风管的上端位于膜泡内的下部，从膜泡底部开始吹出冷空气，吹胀膜泡的同时使膜泡由下至上逐渐被冷却，冷空气上升后逐渐转变成热空气，所以热风管的上端应设于膜泡内的上部，利用循环风机的作用，从膜泡上部(靠近牵引装置处)将热空气抽走。
冷凝器上设有冷媒循环管6，冷凝器通过冷媒循环管外接冷媒供应装置。
冷风通道内的冷空气流动方向与热风通道内的热空气流动方向相反。在逐渐上升的过程中与膜泡进行热交换，逐渐形成热空气，热空气在循环风机的作用下由上至下流动，冷风通道与热风通道之间不产生热交换或热传递。
冷风管及热风管均为圆形空心管，冷风管和热风管同心设置，冷风管的直径大于热风管的直径；冷风管的上端在圆周方向上均匀分布有若干个出风口。其中，冷风管的下端与冷凝室相连，上端略高于模头，各出风口可分布于冷风管的环形上端面及冷风管上部的外圆柱面上。热风管从冷风管的中部穿过，热风管的下端与循环风机相连接，热风管的高度远高于冷风管，这有利于抽取膜泡上方的热空气。
上述吹塑薄膜内冷却装置使用时，其原理是：压缩空气从装置外部进入冷凝室后，经过冷风管进入膜泡内部，对膜泡进行吹胀和冷却，然后冷空气在上升过程带走膜泡热量，并在循环风机的作用下经过热风管进入冷凝室，由于冷凝室内均设有冷凝器，并在冷媒循环管中通入循环更新的冷却介质，从热风管进来的热空气经过冷凝器时进行热交换，又重新形成冷空气，并在循环风机的作用下经由冷风管再次进入膜泡，对膜泡进行循环吹胀和冷却。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (8)
1.一种吹塑薄膜内冷却方法，其特征在于，向膜泡内通入压缩冷空气，利用压缩冷空气吹胀膜泡的同时将膜泡冷却，形成的热空气上升并在循环风机的作用下被送入模具下方的冷凝室，冷凝室内布置有冷凝器，热空气经过冷凝器进行热量交换后，形成的冷空气在循环风机的作用下压缩并再次从冷风管进入膜泡，形成循环冷却。
2.一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，包括模头、冷风风环、冷风管、热风管、循环风机、冷凝室和冷凝器，模头出口处设有冷风风环，模头底部设有冷凝室，冷风管穿过模头和冷风风环，冷风管与冷风风环之间形成膜泡通道，冷风管底部与冷凝室连通，热风管设于冷风管中部，热风管内为热风通道，冷风管与热风管之间形成冷风通道，热风管底部与循环风机连接，循环风机设于冷凝室内，冷凝室内还设有冷凝器。
3.根据权利要求2所述一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，所述冷风管的下端与冷凝室连接并形成一体式结构，冷风管垂直位于冷凝室上方，冷风管依次穿过模头和冷风风环后，冷风管的上端位于模头上方。
4.根据权利要求3所述一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，所述热风管从冷风管的中部穿过，热风管的下端位于冷凝室内，热风管的上端高于冷风管的上端。
5.根据权利要求4所述一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，所述冷风管的上端位于膜泡内的下部，热风管的上端位于膜泡内的上部。
6.根据权利要求2所述一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，所述冷凝器上设有冷媒循环管，冷凝器通过冷媒循环管外接冷媒供应装置。
7.根据权利要求2所述一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，所述冷风通道内的冷空气流动方向与热风通道内的热空气流动方向相反。
8.根据权利要求2所述一种吹塑薄膜内冷却装置，其特征在于，所述冷风管及热风管均为圆形空心管，冷风管和热风管同心设置，冷风管的直径大于热风管的直径；冷风管的上端在圆周方向上均匀分布有若干个出风口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181023 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |