CN111516249A - 一种塑料薄膜吹膜装置以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料薄膜吹膜装置，设置于吹膜机的风环上方，包括：喷纤环，用于在吹膜机生成的膜体内表面生成纤维网，喷纤环设置于吹膜机的风环上方，并水平设置在由风环托扶的膜体的内圈，喷纤环的沿其周向设置有多个喷头，喷头用以朝向膜体的内表面喷射纤维丝，喷头的轴线与膜体的内表面倾斜；加热环，用于对膜体以及覆盖在其内表面的纤维网加热，加热环设置于喷纤环的上方，并环设在膜体的外圈；喷气环，用于向膜体内部输送气流，喷气环设置于风环的上方，并至少朝向加热环的内圈方向输送气流，喷气环沿其周向均匀设置有若干出气孔。该装置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。

Description

一种塑料薄膜吹膜装置以及制备方法

技术领域

本发明涉及吹膜机以及塑料薄膜制备技术领域，尤其涉及一种塑料薄膜吹膜装置以及制备方法。

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。特别是方法一不能再筒状膜体上复合，方法二又仅能够在筒状膜体外复合，复合还有缝隙。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塑料薄膜吹膜装置以及制备方法，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：

一种塑料薄膜吹膜装置，设置于吹膜机的风环上方，包括：

喷纤环，用于在所述吹膜机生成的膜体内表面生成纤维网，所述喷纤环设置于所述吹膜机的风环上方，并水平设置在由所述风环托扶的膜体的内圈，所述喷纤环的沿其周向设置有多个喷头，所述喷头用以朝向所述膜体的内表面喷射纤维丝，所述喷头的轴线与所述膜体的内表面倾斜；

加热环，用于对所述膜体以及覆盖在其内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；

喷气环，用于向膜体内部输送气流，所述喷气环设置于所述风环的上方，并至少朝向所述加热环的内圈方向输送气流，所述喷气环沿其周向均匀设置有若干出气孔。

优选地，所述喷头的轴线与水平面的夹角为30°-60°。

优选地，所述喷纤环包括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，所述吹膜机的模头中心位置设置有杆体，所述喷纤环和所述喷气环与所述杆体连接。

优选地，所述喷气环与所述加热环位于同一平面，并且沿所述加热环的径向输送气流。

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内表面喷射聚丙烯纤维。

优选地，所述第一环体和所述第二环体能够相对旋转。

优选地，所述第一环体和所述第二环体与所述杆体转动连接。

优选地，所述第一环体和所述第二环体具有半径差。

优选地，所述第二环体位于所述第一环体内。

优选地，所述第一环体上的喷头轴线、所述第二环体上的喷头轴线，两者与所述膜体的内表面的交汇点位于同一平面内。

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，所述喷纤环与所述风环之间设置有倒锥形导向块，所述导向块与所述杆体连接。

优选地，所述加热环的加热温度范围为70-100℃。

优选地，所述喷气环向外喷洒润滑粉。

本发明还提供了一种塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体，还包括塑料薄膜吹膜装置，所述塑料薄膜吹膜装置设置于所述吹膜机本体的风环的上方。

本发明还提供了一种塑料薄膜制备方法，包括以下步骤：

S1启动吹膜机本体以及喷纤环，在膜体内表面覆盖纤维网；

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内表面的纤维网进行加热；

S3启动加热环的同时启动喷气环，以一固定频率向外输送气流。

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。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过该装置在膜体内部设置喷纤环，实现了在膜体内表面形成纤维网层，同时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，外层通过膜体实现良好的弹性和密封性，内层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度；并且该装置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)本发明通过喷纤环喷头倾斜设置，不仅能够在膜体内表面形成纤维网层，同时对膜体具有一定横向吹胀以及托扶作用，有利于膜体膨胀，扩大膜体径向尺寸，减小后续热收缩影响。

(3)本发明通过加热环实现进一步加深膜体以及覆盖于其内表面的纤维网层复合，使得膜体与纤维网层贴合更紧密。

(4)本发明通过喷气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，通过喷气环气流推动以及膜体良好的热延展性协同作用，使得膜体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，通过对喷气环的规律性控制，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。

(5)本发明通过第一环体和第二环体实现对膜体内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，能够实现在膜体内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为本发明的部分立体放大示意图，其中，省略了加热环；

图3为图2的另一角度立体放大示意图；

图4为图3中喷纤环的俯视示意图；

图5为本发明的部分立体放大示意图，其中，含有加热环。

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，211-喷料头，212-喷气头，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-喷气环，41-出气孔，

50-杆体，

60-导向块，61-通孔。

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所示，一种塑料薄膜吹膜装置，设置于吹膜机的风环12上方，用以对由吹膜机生产的膜体1内内表面生成纤维网层。该塑料薄膜吹膜装置包括喷纤环20、加热环30以及喷气环40。该装置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。

如图1-图3所示，喷纤环20用于在吹膜机生成的膜体1内表面生成纤维网，喷纤环20设置于吹膜机的风环12上方，并水平设置在由风环12托扶的膜体1的内圈。常规设置中，膜体1成型冷却阶段基本与水平面垂直，故即喷纤环20的径向与膜体1的径向平行。通过该装置在膜体1内部设置喷纤环20，实现了在膜体1内表面形成纤维网层，同时膜体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，实现了复合塑料薄膜生产，外层通过膜体1实现良好的弹性和密封性，内层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度。

具体地，如图2所示，喷纤环20的沿其周向设置有多个喷头21，喷头21用以朝向膜体1的内表面喷射纤维丝。进一步地，喷头21的轴线与膜体1的内表面倾斜，倾斜设置的喷头21不仅能够在膜体1内表面形成纤维网层，同时对膜体1具有一定横向吹胀以及向上托扶作用，有利于膜体1膨胀，扩大膜体1径向尺寸，减小后续热收缩影响。经多次实验筛选，优选地，喷头21的轴线与水平面的夹角为30°-60°。

当然，如图2和图3所示，喷纤环20连接有导料管24和导气管25，特别是在使用熔喷头21时通过高速气流对纤维原料进行撕扯成型。导料管24和导气管25可以通过在模头11上设置穿孔与外部连通。

如图5所示，加热环30用于对膜体1以及覆盖在其内表面的纤维网加热，以进一步加深膜体1以及覆盖于其内表面的纤维网层复合，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。具体地，加热环30设置于喷纤环20的上方，并环设在膜体1的外圈。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层进行加热。

如图2和图5所示，喷气环40用于向膜体1内部输送气流，喷气环40设置于风环12的上方，并至少朝向加热环30的内圈方向输送气流。通过喷气环40与加热环30的配合实现膜体1与纤维网层在横向上的贴合更加紧密，通过喷气环40气流推动以及膜体1良好的热延展性协同作用，使得膜体1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。同时，还可以通过对喷气环40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。具体地，喷气环40沿其周向均匀设置有若干出气孔41，出气孔41的孔径在2-5厘米，出气孔41均匀分布在喷气环40的周向上，一般沿喷气环40高度方向设置1-3圈即可。优选地，喷气环40还可以夹杂润滑粉向外喷洒，通过纤维网层表面沾附润滑粉，防止后续收扁以及收卷过程中膜带内侧粘连。

根据本发明的一优选实施方式，如图2和图3所示，喷纤环20包括第一环体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。通过第一环体22和第二环体23实现对膜体1内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内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内表面形成条带状纤维网，实现多种复合结构塑料薄膜。本实施例中，如图2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内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位于同一平面内，实现在膜体11内表面产生条带状纤维网，满足多种排布需求，进一步地，第一环体22上的喷头21轴线和第二环体23上的喷头21轴线具有交汇点，且该交汇点位于膜体1的内表面，以实现两环所喷纤维网块的同步成型，提高纤维网层整体的成型效果。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内表面覆盖不同材质的纤维网，满足多种性能需求。

第一环体22和第二环体23优选能够实现相对旋转，以调整两者的喷头21之间距离。第一架体和第二架体分别连接有导料管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或第二架体旋转。

第一环体22和第二环体23具有半径差，通过该半径差，避免环体本体对喷头21喷射韩国路线的阻挡，提高喷涂效果。进一步优选地，第二环体23位于第一环体22内，即第一环体22与第二环体23基本位于同一平面内。

根据本发明的一优选实施方式，第一环体22上的喷头21轴线、第二环体23上的喷头21轴线，两者与膜体1的内表面的交汇点位于同一平面内，以实现两环所喷纤维网块的同步成型，提高纤维网层整体的成型效果。

根据本发明的一优选实施方式，如图2所示，吹膜机的模头11中心位置设置有杆体50，喷纤环20和喷气环40与杆体50连接，以固定在膜体1内部。喷气环40的气流通道可以设置在杆体50内部，以节省空间。优选地，喷纤环20与杆体50通过多个支杆连接，以减轻重量，一般为沿喷纤环20的内圈均匀设置3根支杆。本实施例中，第一环体22与第二环体23均通过多根支杆与杆体50连接。并且，当为了能够实现第一环体22与第二环体23旋转，第一环体22和第二环体23与杆体50转动连接。即杆体50上可以套接2个旋转轴，第一杆体50与第二杆体50分别与对应的旋转轴连接。

根据本发明的一优选实施方式，如图1所示，喷纤环20与风环12之间设置有倒锥形导向块60，导向块60与杆体50连接，以实现对从模头11中挤出并吹胀成型的初步膜体1进行向外导向膨胀。进一步地，导向块60设置有贯通的通孔61，以供导料管24和导气管25穿过。

根据本发明的一优选实施方式，如图4所示，喷头21为熔喷头21，熔喷头21包括喷料头211和贴合喷料头211侧边设置的至少一个喷气头212，一般对称设置两个，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内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，如图5所示，喷气环40与加热环30位于同一平面，并且沿加热环30的径向输送气流，以增强对该区域的膜体1和覆盖在膜体1内表面的纤维网层的复合程度。

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。

如图1所示，一种塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体10，还包括上述的塑料薄膜吹膜装置，塑料薄膜吹膜装置设置于吹膜机本体10的风环12的上方。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和喷气环40，实现了在膜体1内表面形成纤维网层，同时膜体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，实现了复合塑料薄膜生产，外层通过膜体1实现良好的弹性和密封性，内层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度。

当然，如上述所述，喷纤环20和喷气环40通过杆体50固定，在此不予赘述。加热环30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10的机架上。

本发明还提供了一种塑料薄膜制备方法，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内表面覆盖纤维网。

S2启动加热环30，控制加热环30温度为70-100℃，对膜体1以及覆盖在其内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的同时启动喷气环40，以一固定频率向外输送气流，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1初成型时的高温状态，喷纤环20优选设置邻近风环12，对初成型的膜体1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。

综上，本发明通过该装置在膜体内部设置喷纤环，实现了在膜体内表面形成纤维网层，同时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，外层通过膜体实现良好的弹性和密封性，内层通过纤维网层实现了高强度和良好的耐磨度；并且该装置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。

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)

1.一种塑料薄膜吹膜装置，设置于吹膜机的风环上方，其特征在于，包括：

喷纤环，用于在所述吹膜机生成的膜体内表面生成纤维网，所述喷纤环设置于所述吹膜机的风环上方，并水平设置在由所述风环托扶的膜体的内圈，所述喷纤环的沿其周向设置有多个喷头，所述喷头用以朝向所述膜体的内表面喷射纤维丝，所述喷头的轴线与所述膜体的内表面倾斜；

加热环，用于对所述膜体以及覆盖在其内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；

喷气环，用于向膜体内部输送气流，所述喷气环设置于所述风环的上方，并至少朝向所述加热环的内圈方向输送气流，所述喷气环沿其周向均匀设置有若干出气孔。

2.根据权利要求1所述的塑料薄膜吹膜装置，其特征在于，所述喷头的轴线与水平面的夹角为30°-60°。

3.根据权利要求1所述的塑料薄膜吹膜装置，其特征在于，所述喷纤环包括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。

4.根据权利要求1所述的塑料薄膜吹膜装置，其特征在于，所述吹膜机的模头中心位置设置有杆体，所述喷纤环和所述喷气环与所述杆体连接。

5.根据权利要求1所述的塑料薄膜吹膜装置，其特征在于，所述喷气环与所述加热环位于同一平面，并且沿所述加热环的径向输送气流。

6.根据权利要求1所述的塑料薄膜吹膜装置，其特征在于，所述加热环的内圈设置有铜板。

7.根据权利要求1所述的塑料薄膜吹膜装置，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。

8.一种塑料薄膜吹膜机，包括吹膜机本体，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一所述的塑料薄膜吹膜装置，所述塑料薄膜吹膜装置设置于所述吹膜机本体的风环的上方。

9.利用如权利要求8所述的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，在膜体内表面覆盖纤维网；

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内表面的纤维网进行加热；

S3启动加热环的同时启动喷气环，以一固定频率向外输送气流。

10.根据权利要求9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。

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