CN111923360A - 一种生物降解型塑料薄膜制备工艺 - Google Patents

一种生物降解型塑料薄膜制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其使用了一种裁切设备，该裁切设备包括底板、收卷辊、放卷辊、收卷电机与裁切装置，采用上述裁切设备对塑料薄膜进行制备时的具体工艺流程如下：熔融挤出、吹胀成型、冷却定型、裁切、收卷，裁切装置包括安装架、穿孔机构、连接架、连接滑块、转动凸轮、转动电机、工作板、拉伸吸盘与裁切机构。本发明将膜泡向外拉伸后，通过穿孔机构在膜泡上端开设多个圆孔，再通过裁切机构将膜泡上端裁开，相比于直接使用刀片对膜泡进行裁切的方法，裁切刀片在工作时受到的阻力明显降低，能够防止因拉扯导致切口边缘不整齐的情况发生，此外在裁切后能够通过向薄膜边缘施加吸力的方式防止切口边缘向内回缩。

Description

一种生物降解型塑料薄膜制备工艺
技术领域
本发明涉及降解塑料薄膜技术领域，具体的说是一种生物降解型塑料薄膜制备工艺。
背景技术
生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料，由生物降解塑料加工而成的塑料薄膜称为生物降解型塑料薄膜。
生物降解型塑料薄膜常采用吹塑法加工而成，吹塑制得的薄膜为圆筒形的膜泡压扁后得到的双层薄膜，为得到单层薄膜需要对双层薄膜进行裁切处理，在裁切过程中存在以下问题：
(1)现有设备在裁切时往往通过裁切刀具直接与薄膜进行接触，薄膜具有一定的伸缩性，因此裁切刀具工作时受到的阻力较大，无法迅速将薄膜切开，薄膜在裁切过程中与裁切刀具之间产生拉扯，导致切口处出现锯齿状褶皱，影响了薄膜成品的外观质量。
(2)在将薄膜裁开后，薄膜切口边缘处因受到薄膜自身拉力的作用而向内回缩，如若不及时对切口边缘进行处理，向内回缩的边缘部分在收卷后会折叠在一起，增加了薄膜边缘处的厚度，薄膜中部无法紧贴在一起，导致卷制成型后的卷状薄膜中部空隙较大，整体呈外紧内松的形态，在运输过程中薄膜在震动颠簸下易松脱。
为了解决上述问题，本发明提供了一种生物降解型塑料薄膜制备工艺。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：
一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其使用了一种裁切设备，该裁切设备包括底板、收卷辊、放卷辊、收卷电机与裁切装置，采用上述裁切设备对塑料薄膜进行制备时的具体工艺流程如下：
S1.熔融挤出：将配制好的原料投入挤出机挤出管状型坯，挤出温度控制在165℃～175℃；
S2.吹胀成型:将管状型坯夹在模具模腔内并进行封底后，向管状型坯内腔通入压缩空气吹胀成型，制得膜泡；
S3.冷却定型：采用风冷方式对膜泡进行冷却定型，避免膜泡坠落或产生粘连；
S4.裁切:通过裁切装置将膜泡一端裁开，制得双层对折状态的薄膜；
S5.收卷:通过收卷辊与放卷辊的配合将经过S4处理后的薄膜卷绕成卷，并输送至仓库统一管理；
所述底板左端通过电机座安装有收卷电机，收卷电机输出轴上端通过联轴器与收卷辊下端相连接，底板右端安装有放卷辊，底板中部安装有裁切装置；
所述裁切装置包括安装架、穿孔机构、连接架、连接滑块、转动凸轮、转动电机、工作板、拉伸吸盘与裁切机构，安装架安装在底板上，安装架上安装有穿孔机构，穿孔机构后侧与连接架一端相连接，连接架另一端与连接滑块上端相连接，连接滑块下端通过滑动配合方式与转动凸轮侧壁上开设的连接滑槽相连接，转动凸轮通过轴承安装在安装架侧壁上，转动凸轮前侧与转动电机输出轴相连接，转动电机通过电机座安装在安装架侧壁上，安装架前侧布置有两个工作板，两个工作板以底板为中心前后对称布置，工作板侧壁上均匀开设有工作通孔，工作通孔内侧安装有拉伸吸盘，安装架右侧布置有裁切机构，裁切机构安装在底板上；将拉伸吸盘外接真空设备后，前后相对布置的拉伸吸盘将膜泡向外拉伸，使得膜泡上端呈紧绷状态，以便穿孔机构在膜泡上端进行打孔作业、裁切机构对膜泡进行裁切作业。
所述裁切机构包括分离辊、侧部吸盘、裁切刀片、支撑板、圆形顶板与顶部吸盘，分离辊安装在底板上，分离辊为空心圆柱体结构，分离辊上端侧壁上均匀开设有侧孔，侧孔内安装有侧部吸盘，分离辊右端安装有裁切刀片，裁切刀片高度低于侧孔高度，分离辊前后两侧对称布置有支撑板，支撑板安装在底板上，两支撑板顶端之间安装有圆形顶板，圆形顶板上沿其周向方向均匀开设有顶孔，顶孔内安装有顶部吸盘；工作前先将侧部吸盘与顶部吸盘外接真空设备，在收卷电机的牵引力作用下，裁切刀片能够将从右往左运动的膜泡上端裁开，将膜泡上端裁开口，为防止切口在薄膜张力的作用下向内回缩，顶部吸盘对切口处产生向上的吸力，使得切口边缘向上拉伸，此时在侧部吸盘的吸力作用下，拉伸后的切口边缘能够紧贴在分离辊侧壁上，收卷后薄膜边缘不会产生折叠。
所述穿孔机构包括安装板、定位板、穿孔杆、复位弹簧、一号连接杆、二号连接杆与升降杆，安装板安装在安装架前端，安装板下端从左往右均匀安装有定位板，定位板之间通过一号连接杆相连接，定位板中部开设有定位孔，定位孔内通过滑动配合方式安装有穿孔杆，穿孔杆上端与定位孔之间连接有复位弹簧，定位孔左右两侧开设有与其连通的升降槽，相邻定位杆之间通过二号连接杆相连接，二号连接杆与升降槽侧壁通过滑动配合方式相连接，位于安装板最左端的定位杆左端安装有升降杆，升降杆通过滑动配合方式穿过升降槽并与连接架相连接；在连接架的连接作用下，带动升降杆以及穿孔杆进行上下直线往复运动，使得穿孔杆能够在膜泡上端开设出多个从左往右均匀分布的圆孔，开设圆孔后的膜泡强度降低，能够减小裁切刀片工作时受到的阻力，避免出现因拉扯导致切口不平直的情况发生，同时还能够为裁切刀片起到导向作用，防止裁切位置发生偏离。
优选的，所述收卷辊与放卷辊结构相同，收卷辊包括辊体、下托板与上压板，辊体下端套设有下托板，辊体顶端开设有安装螺孔，上压板下端设置有凸柱，凸柱通过螺纹配合方式与安装螺孔内壁相连接，上压板能够在工作过程中对薄膜进行限位，并保证收卷后卷状薄膜上端面平齐，当需要对卷材进行拿放时，将凸柱从安装螺孔内拧出即可。
优选的，所述放卷辊与裁切装置之间布置有一号压紧辊，一号压紧辊前后对称安装在底板上，裁切装置与收卷辊之间布置有二号压紧辊，二号压紧辊前后对称安装在底板上，二号压紧辊为空心结构，二号压紧辊上端沿其周向方向均匀开设有压紧孔，压紧孔内安装有压紧吸盘，以辅助裁切机构实现防止薄膜切口边缘向内回缩的功能。
优选的，所述安装板下端中部开设有定位滑槽，定位滑槽前侧从前往后均匀开设有定位螺孔，定位板上端开设有圆形通孔，定位板上端通过滑动配合方式与定位滑槽内壁相连接，圆形通孔与与其位置重合的定位螺孔之间通过螺栓相连接，且一号连接杆与二号连接杆均为左右可伸缩结构；能够根据膜层的厚度对定位板的布置间距做出相应调节，膜层越厚，定位板的布置间距越小，以减小对膜层进行裁切时受到的阻力。
优选的，所述穿孔杆包括上杆件与下杆件两部分，上杆件底端开设有对接螺孔，下杆件顶端通过螺纹配合方式安装在对接螺孔内，下杆件底端为针尖状结构；可以根据实际需要更换不同粗细的下杆件。
优选的，所述裁切刀片为横置的U型结构，裁切刀片右端与分离辊之间通过螺栓相连接。
优选的，所述收卷电机的牵引力大于拉伸吸盘、侧部吸盘、顶部吸盘与压紧吸盘的吸力之和。
有益效果
1.本发明将膜泡向前后两侧拉伸后，通过穿孔机构在膜泡上端开设多个圆孔，再通过裁切机构将膜泡上端裁开，相比于直接使用刀片对膜泡进行裁切的方法，裁切刀片在工作时受到的阻力明显降低，能够防止因拉扯导致切口边缘不整齐的情况发生，此外在裁切后能够通过向薄膜边缘施加吸力的方式防止切口边缘向内回缩。
2.本发明设置的穿孔机构，能够在裁切工作开始前膜泡上端开设出多个从左往右均匀分布的圆孔，开设圆孔后的膜泡强度降低，减小裁切刀片工作时受到的阻力，避免出现因拉扯导致切口不平直的情况发生，同时还能够为裁切刀片起到导向作用，防止裁切位置发生偏离。
3.本发明设置的裁切机构，在收卷电机的牵引力作用下，裁切刀片能够将从右往左运动的膜泡上端裁开，将膜泡上端裁开后，为防止切口在薄膜张力的作用下向内回缩，顶部吸盘对切口处产生向上的吸力，使得切口边缘向上拉伸，此时在侧部吸盘的吸力作用下，拉伸后的切口边缘能够紧贴在分离辊侧壁上，收卷后薄膜边缘不会产生折叠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明裁切设备的主视图；
图3是本发明裁切设备部分结构的俯视图；
图4是本发明裁切装置部分结构的右视图；
图5是本发明图2的A向局部放大图；
图6是本发明图2的B向局部放大图；
图7是膜泡裁切前后的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1到图7所示，一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其使用了一种裁切设备，该裁切设备包括底板1、收卷辊2、放卷辊3、收卷电机4与裁切装置5，采用上述裁切设备对塑料薄膜进行制备时的具体工艺流程如下：
S1.熔融挤出：将配制好的原料投入挤出机挤出管状型坯，挤出温度控制在165℃～175℃；
S2.吹胀成型:将管状型坯夹在模具模腔内并进行封底后，向管状型坯内腔通入压缩空气吹胀成型，制得膜泡；
S3.冷却定型：采用风冷方式对膜泡进行冷却定型，避免膜泡坠落或产生粘连；
S4.裁切:通过裁切装置5将膜泡一端裁开，制得双层对折状态的薄膜；
S5.收卷:通过收卷辊2与放卷辊3的配合将经过S4处理后的薄膜卷绕成卷，并输送至仓库统一管理；
所述底板1左端通过电机座安装有收卷电机4，收卷电机4输出轴上端通过联轴器与收卷辊2下端相连接，底板1右端安装有放卷辊3，底板1中部安装有裁切装置5；
所述裁切装置5包括安装架51、穿孔机构52、连接架53、连接滑块54、转动凸轮55、转动电机56、工作板57、拉伸吸盘58与裁切机构59，安装架51安装在底板1上，安装架51上安装有穿孔机构52，穿孔机构52后侧与连接架53一端相连接，连接架53另一端与连接滑块54上端相连接，连接滑块54下端通过滑动配合方式与转动凸轮55侧壁上开设的连接滑槽相连接，转动凸轮55通过轴承安装在安装架51侧壁上，转动凸轮55前侧与转动电机56输出轴相连接，转动电机56通过电机座安装在安装架51侧壁上，安装架51前侧布置有两个工作板57，两个工作板57以底板1为中心前后对称布置，工作板57侧壁上均匀开设有工作通孔，工作通孔内侧安装有拉伸吸盘58，安装架51右侧布置有裁切机构59，裁切机构59安装在底板1上；将拉伸吸盘58外接真空设备后，前后相对布置的拉伸吸盘58将膜泡向外拉伸，使得膜泡上端呈紧绷状态，以便穿孔机构52在膜泡上端进行打孔作业、裁切机构59对膜泡进行裁切作业。
所述裁切机构59包括分离辊591、侧部吸盘592、裁切刀片593、支撑板594、圆形顶板595与顶部吸盘596，分离辊591安装在底板1上，分离辊591为空心圆柱体结构，分离辊591上端侧壁上均匀开设有侧孔，侧孔内安装有侧部吸盘592，分离辊591右端安装有裁切刀片593，裁切刀片593高度低于侧孔高度，分离辊591前后两侧对称布置有支撑板594，支撑板594安装在底板1上，两支撑板594顶端之间安装有圆形顶板595，圆形顶板595上沿其周向方向均匀开设有顶孔，顶孔内安装有顶部吸盘596；工作前先将侧部吸盘592与顶部吸盘596外接真空设备，在收卷电机4的牵引力作用下，裁切刀片593能够将从右往左运动的膜泡上端裁开，将膜泡上端裁开后，为防止切口在薄膜张力的作用下向内回缩，顶部吸盘596对切口处产生向上的吸力，使得切口边缘向上拉伸，此时在侧部吸盘592的吸力作用下，拉伸后的切口边缘能够紧贴在分离辊591侧壁上，收卷后薄膜边缘不会产生折叠。
所述穿孔机构52包括安装板521、定位板522、穿孔杆523、复位弹簧524、一号连接杆525、二号连接杆526与升降杆527，安装板521安装在安装架51前端，安装板521下端从左往右均匀安装有定位板522，定位板522之间通过一号连接杆525相连接，定位板522中部开设有定位孔，定位孔内通过滑动配合方式安装有穿孔杆523，穿孔杆523上端与定位孔之间连接有复位弹簧524，定位孔左右两侧开设有与其连通的升降槽，相邻定位杆之间通过二号连接杆526相连接，二号连接杆526与升降槽侧壁通过滑动配合方式相连接，位于安装板521最左端的定位杆左端安装有升降杆527，升降杆527通过滑动配合方式穿过升降槽并与连接架53相连接；在连接架53的连接作用下，带动升降杆527以及穿孔杆523进行上下直线往复运动，使得穿孔杆523能够在膜泡上端开设出多个从左往右均匀分布的圆孔，开设圆孔后的膜泡强度降低，能够减小裁切刀片593工作时受到的阻力，避免出现因拉扯导致切口不平直的情况发生，同时还能够为裁切刀片593起到导向作用，防止裁切位置发生偏离。
所述收卷辊2与放卷辊3结构相同，收卷辊2包括辊体21、下托板22与上压板23，辊体21下端套设有下托板22，辊体21顶端开设有安装螺孔，上压板23下端设置有凸柱，凸柱通过螺纹配合方式与安装螺孔内壁相连接，上压板23能够在工作过程中对薄膜进行限位，并保证收卷后卷状薄膜上端面平齐，当需要对卷材进行拿放时，将凸柱从安装螺孔内拧出即可。
所述放卷辊3与裁切装置5之间布置有一号压紧辊5a，一号压紧辊5a前后对称安装在底板1上，裁切装置5与收卷辊2之间布置有二号压紧辊5b，二号压紧辊5b前后对称安装在底板1上，二号压紧辊5b为空心结构，二号压紧辊5b上端沿其周向方向均匀开设有压紧孔，压紧孔内安装有压紧吸盘5c，以辅助裁切机构59实现防止薄膜切口边缘向内回缩的功能。
所述安装板521下端中部开设有定位滑槽，定位滑槽前侧从前往后均匀开设有定位螺孔，定位板522上端开设有圆形通孔，定位板522上端通过滑动配合方式与定位滑槽内壁相连接，圆形通孔与与其位置重合的定位螺孔之间通过螺栓相连接，且一号连接杆525与二号连接杆526均为左右可伸缩结构；能够根据膜层的厚度对定位板522的布置间距做出相应调节，膜层越厚，定位板522的布置间距越小，以减小对膜层进行裁切时受到的阻力。
所述穿孔杆523包括上杆件523a与下杆件523b两部分，上杆件523a底端开设有对接螺孔，下杆件523b顶端通过螺纹配合方式安装在对接螺孔内，下杆件523b底端为针尖状结构；可以根据实际需要更换不同粗细的下杆件523b。
所述裁切刀片593为横置的U型结构，裁切刀片593右端与分离辊591之间通过螺栓相连接。
所述收卷电机4的牵引力大于拉伸吸盘58、侧部吸盘592、顶部吸盘596与压紧吸盘5c的吸力之和。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其使用了一种裁切设备，该裁切设备包括底板(1)、收卷辊(2)、放卷辊(3)、收卷电机(4)与裁切装置(5)，其特征在于：采用上述裁切设备对塑料薄膜进行制备时的具体工艺流程如下：
S1.熔融挤出：将配制好的原料投入挤出机挤出管状型坯，挤出温度控制在165℃～175℃；
S2.吹胀成型:将管状型坯夹在模具模腔内并进行封底后，向管状型坯内腔通入压缩空气吹胀成型，制得膜泡；
S3.冷却定型：采用风冷方式对膜泡进行冷却定型，避免膜泡坠落或产生粘连；
S4.裁切:通过裁切装置(5)将膜泡一端裁开，制得双层对折状态的薄膜；
S5.收卷:通过收卷辊(2)与放卷辊(3)的配合将经过S4处理后的薄膜卷绕成卷，并输送至仓库统一管理；
所述底板(1)左端通过电机座安装有收卷电机(4)，收卷电机(4)输出轴上端通过联轴器与收卷辊(2)下端相连接，底板(1)右端安装有放卷辊(3)，底板(1)中部安装有裁切装置(5)；
所述裁切装置(5)包括安装架(51)、穿孔机构(52)、连接架(53)、连接滑块(54)、转动凸轮(55)、转动电机(56)、工作板(57)、拉伸吸盘(58)与裁切机构(59)，安装架(51)安装在底板(1)上，安装架(51)上安装有穿孔机构(52)，穿孔机构(52)后侧与连接架(53)一端相连接，连接架(53)另一端与连接滑块(54)上端相连接，连接滑块(54)下端通过滑动配合方式与转动凸轮(55)侧壁上开设的连接滑槽相连接，转动凸轮(55)通过轴承安装在安装架(51)侧壁上，转动凸轮(55)前侧与转动电机(56)输出轴相连接，转动电机(56)通过电机座安装在安装架(51)侧壁上，安装架(51)前侧布置有两个工作板(57)，两个工作板(57)以底板(1)为中心前后对称布置，工作板(57)侧壁上均匀开设有工作通孔，工作通孔内侧安装有拉伸吸盘(58)，安装架(51)右侧布置有裁切机构(59)，裁切机构(59)安装在底板(1)上；
所述穿孔机构(52)包括安装板(521)、定位板(522)、穿孔杆(523)、复位弹簧(524)、一号连接杆(525)、二号连接杆(526)与升降杆(527)，安装板(521)安装在安装架(51)前端，安装板(521)下端从左往右均匀安装有定位板(522)，定位板(522)之间通过一号连接杆(525)相连接，定位板(522)中部开设有定位孔，定位孔内通过滑动配合方式安装有穿孔杆(523)，穿孔杆(523)上端与定位孔之间连接有复位弹簧(524)，定位孔左右两侧开设有与其连通的升降槽，相邻定位杆之间通过二号连接杆(526)相连接，二号连接杆(526)与升降槽侧壁通过滑动配合方式相连接，位于安装板(521)最左端的定位杆左端安装有升降杆(527)，升降杆(527)通过滑动配合方式穿过升降槽并与连接架(53)相连接；
所述裁切机构(59)包括分离辊(591)、侧部吸盘(592)、裁切刀片(593)、支撑板(594)、圆形顶板(595)与顶部吸盘(596)，分离辊(591)安装在底板(1)上，分离辊(591)为空心圆柱体结构，分离辊(591)上端侧壁上均匀开设有侧孔，侧孔内安装有侧部吸盘(592)，分离辊(591)右端安装有裁切刀片(593)，裁切刀片(593)高度低于侧孔高度，分离辊(591)前后两侧对称布置有支撑板(594)，支撑板(594)安装在底板(1)上，两支撑板(594)顶端之间安装有圆形顶板(595)，圆形顶板(595)上沿其周向方向均匀开设有顶孔，顶孔内安装有顶部吸盘(596)。
2.根据权利要求1所述的一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其特征在于：所述收卷辊(2)与放卷辊(3)结构相同，收卷辊(2)包括辊体(21)、下托板(22)与上压板(23)，辊体(21)下端套设有下托板(22)，辊体(21)顶端开设有安装螺孔，上压板(23)下端设置有凸柱，凸柱通过螺纹配合方式与安装螺孔内壁相连接。
3.根据权利要求1所述的一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其特征在于：所述放卷辊(3)与裁切装置(5)之间布置有一号压紧辊(5a)，一号压紧辊(5a)前后对称安装在底板(1)上，裁切装置(5)与收卷辊(2)之间布置有二号压紧辊(5b)，二号压紧辊(5b)前后对称安装在底板(1)上，二号压紧辊(5b)为空心结构，二号压紧辊(5b)上端沿其周向方向均匀开设有压紧孔，压紧孔内安装有压紧吸盘(5c)。
4.根据权利要求1所述的一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其特征在于：所述安装板(521)下端中部开设有定位滑槽，定位滑槽前侧从前往后均匀开设有定位螺孔，定位板(522)上端开设有圆形通孔，定位板(522)上端通过滑动配合方式与定位滑槽内壁相连接，圆形通孔与与其位置重合的定位螺孔之间通过螺栓相连接，且一号连接杆(525)与二号连接杆(526)均为左右可伸缩结构。
5.根据权利要求1所述的一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其特征在于：所述穿孔杆(523)包括上杆件(523a)与下杆件(523b)两部分，上杆件(523a)底端开设有对接螺孔，下杆件(523b)顶端通过螺纹配合方式安装在对接螺孔内，下杆件(523b)底端为针尖状结构。
6.根据权利要求1所述的一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其特征在于：所述裁切刀片(593)为横置的U型结构，裁切刀片(593)右端与分离辊(591)之间通过螺栓相连接。
7.根据权利要求3所述的一种生物降解型塑料薄膜制备工艺，其特征在于：所述收卷电机(4)的牵引力大于拉伸吸盘(58)、侧部吸盘(592)、顶部吸盘(596)与压紧吸盘(5c)的吸力之和。
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