CN114013016A

CN114013016A - 一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机

Info

Publication number: CN114013016A
Application number: CN202111474713.8A
Authority: CN
Inventors: 陆孝庭; 陆致虞
Original assignee: Ruili Biotechnology Hangzhou Co ltd
Current assignee: Ruili Biotechnology Hangzhou Co ltd
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2022-02-08

Abstract

一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，包括螺杆挤出机和吹膜模头，螺杆挤出机通过料管头和料管头套与吹膜模头连接，吹膜模头垂直于螺杆挤出机；吹膜模头包括内芯和外套，内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模的表面形成圆环状的薄膜喷口；物料输送通道包括依次连通的进料孔、进料支孔、螺纹槽、环形槽和薄膜喷口，螺杆后端螺纹沟槽的截面积大于薄膜喷口的截面积，物料输送通道沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式。本发明利用螺杆后端螺纹沟槽A1与薄膜喷口D面积差产生薄膜喷口D出的压力差源，对生物全降解材料具有一次压降过程，可以降低挤塑后薄膜的密度，有利于降低薄膜袋的成本。

Description

一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机

技术领域

本发明一种挤出成型机，尤其涉及一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机。

背景技术

近年来，塑料污染日趋严重，各地陆续颁布限塑令，限期禁止使用塑料袋。生物全降解材料的发展与日俱增，应用范围不断扩大，在餐具、一次性包装、农用膜和日用品领域开始逐步取代传统塑料。传统的塑料袋采用塑料薄膜挤出机制造，塑料颗粒在料管被螺杆挤压并加温之后，在模头上挤出，经风吹胀大后成型。

生物全降解材料与PE塑料都可以使用传统的薄膜挤出机加工以得到薄膜制品，但是生物全降解材料密度一般都高于传统PE塑料，同时材料成本也远高于PE塑料，因此使得生物降解薄膜制品的成品一般比PE薄膜制品高出3-4倍，因而造成推广的困难。

中国专利CN200510105197公开了一种疏水性可生物降解材料，中国专利CN2005101048579公开了一种水溶性可生物降解材料，可以降低挤塑后的薄膜的密度，有利于降低薄膜袋的成本。但是在传统的挤塑机上处理这种新型材料就无法有效产生降密度的效果。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机。

本发明采用的技术方案是：一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，包括螺杆挤出机和吹膜模头，螺杆挤出机通过料管头和料管头套与吹膜模头连接，吹膜模头垂直于螺杆挤出机，以螺杆挤出机内物料的行进方向为后向，物料采用生物全降解材料；

所述螺杆挤出机包括料管，料管的后端为螺杆挤出机的输出端；料管内设有螺杆，螺杆的前端与驱动装置连接，料管的前端顶部设有下料口；料管上且位于下料口的后方依次设有一组料管冷水环和多组电加热器，电加热器为带有开口的环状结构，所述开口内设有温度探针，开口内部通过风管与风鼓的出风端连接；

所述料管头与料管的后端连接，料管头的后端连接有料管头套，料管头套与料管之间设有快速换网装置或过滤板，以过滤物料中的杂质避免阻塞吹膜模头；料管头套与料管头的顶部连接有吹膜模头，吹膜模头的轴心线垂直于料管轴心线；

所述吹膜模头包括同轴上下设置的口模和模芯，模芯外套设有外膜体，口模外套设有压盖；模芯与口模连接成内芯，外模体与压盖连接成外套；内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模的表面形成圆环状的薄膜喷口(D)；物料输送通道包括依次连通的进料孔(A)、进料支孔(B)、螺纹槽(C)、环形槽和薄膜喷口(D)，进料孔(A)设置在模芯底部，进料孔(A)的顶端连接有多个进料支孔(B)，多个进料支孔(B)以进料孔(A)为中心间隔放射性设置；模芯外壁设有螺纹槽(C)，进料支孔(B)与螺纹槽(C)连通；口模与压盖之间形成环形槽，螺纹槽(C)与环形槽连通，环形槽与口模表面的薄膜喷口(D)连通；

所述螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积大于薄膜喷口(D)的截面积，利用螺杆后端螺纹沟槽(A1)与薄膜喷口(D)面积差产生薄膜喷口(D)出的压力差源；所述物料输送通道的截面积沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式，即进料孔(A)的截面积大于进料支孔(B)的截面积，进料支孔(B)的截面积大于螺纹槽(C)的截面积，螺纹槽(C)的截面积大于薄膜喷口(D)的截面积，使得物料从进料孔(A)至薄膜喷口(D)的行进过程中仅在薄膜喷口(D)处产生一次压降；

所述吹膜模头的外表面从下往上依次包覆有若干模头电热片和模头温控装置，模头温控装置与薄膜喷口(D)对应设置，薄膜喷口(D)内设有熔体压力传感器。

进一步，所述驱动装置包括变频器、电机、减速机构和齿轮箱，螺杆的前端伸出料管与齿轮箱的输出端连接，齿轮箱的输入端与减速机构的输出端连接，减速机构的输入端与电机动力连接，电机与变频器电连接。

进一步，所述熔体压力传感器与变频器连接，熔体压力传感器将薄膜喷口(D)处的压力值回馈至变频器；当压力值与所需的压力值不同时，变频器控制电机转速，将薄膜喷口(D)处的压力值调节至所需的压力值。

进一步，所述薄膜喷口(D)的厚度为0.45mm-0.8mm；螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积是薄膜喷口(D)的截面积的1.5倍至3倍。

进一步，所述进料支孔(B)的数量为2-6个。

生物全降解材料在料管被螺杆挤压并加温后通过料管头和料管头套进入进料孔内，由于位于进料孔内的物料尚未建立压力，对螺杆后端螺纹沟槽与进料口之间的大小关系不作要求。随后物料从进料孔进入吹膜模头的物料输送通道，并在薄膜喷口处挤出，由于螺杆后端螺纹沟槽的截面积大于薄膜喷口的截面积，且物料输送通道呈阶梯状下降形式，生物全降解材料在整个行进过程仅在薄膜喷口处产生一次压降，之后经风吹胀大成型。熔融物料在薄膜喷口处瞬间产生压降形成薄膜时，因为物料的特性会改变分子的结晶结构，因分子结晶改变而形成不同密度的薄膜制品，同样的生物全降解材料，压降越大制品密度越小。

本发明的有益效果是：

(1)与传统的薄膜挤出成型机相比，利用螺杆后端螺纹沟槽A1与薄膜喷口D的面积差来产生薄膜喷口D处的压力差源，对生物全降解材料具有一次瞬间压降过程，改变分子的结晶结构，降低挤塑后吸管的密度，有利于降低吸管袋的成本；

(2)薄膜喷口D处安装一个熔体压力传感器，熔体压力传感器与驱动装置的变频器连接，利用变频器改变电机转速、利用模头温控装置温度控制模头的温度，以此来调整模头薄膜喷口D处的出口压力，得到不同密度的所需降密度薄膜；同时，薄膜喷口D处的压力稳定，可以生产出稳定的降密度薄膜。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中F处的局部放大图。

图3是吹膜模头的立体图。

图4是吹膜模头的内部结构示意图。

附图标记说明：1、螺杆挤出机；11、料管；12、螺杆；13、驱动装置；14、下料口；15、冷水环；16、电加热器；2、料管头；3、料管头套；4、吹膜模头；41、口模；42、模芯；43、外模体；44、压盖；5、过滤板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，如出现术语“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；可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，包括螺杆挤出机1和吹膜模头4，螺杆挤出机1通过料管头2和料管头套3与吹膜模头4连接，吹膜模头4垂直于螺杆挤出机1，以螺杆挤出机1内物料的行进方向为后向，物料采用生物全降解材料；

所述螺杆挤出机1包括料管11，料管11的后端为螺杆挤出机1的输出端；料管11内设有螺杆12，螺杆12的前端与驱动装置13连接，料管11的前端顶部设有下料口14；料管11上且位于下料口14的后方依次设有一组料管冷水环15和多组电加热器16，电加热器16为带有开口的环状结构，所述开口内设有温度探针，开口内部通过风管与风鼓的出风端连接；

所述料管头2与料管11的后端连接，料管头2的后端连接有料管头套3，料管头套3与料管头2之间设有快速换网装置或过滤板5，以过滤物料中的杂质避免阻塞吹膜模头4；料管头套3与料管头2的顶部连接有吹膜模头4，吹膜模头4的轴心线垂直于料管11轴心线；

所述吹膜模头4包括同轴上下设置的口模41和模芯42，模芯42外套设有外膜体43，口模41外套设有压盖44；模芯42与口模41连接成内芯，外模体43与压盖44连接成外套；内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模的表面形成圆环状的薄膜喷口D；物料输送通道包括依次连通的进料孔A、进料支孔B、螺纹槽C、环形槽E和薄膜喷口D，进料孔A设置在模芯底部，为了确保材料由模头挤出后的良好结合性，进料孔A的顶端连接有2-6个(最佳为4个)进料支孔B，2-6个进料支孔B以进料孔A为中心间隔放射性设置；模芯外壁设有螺纹槽C，进料支孔B与螺纹槽C连通；口模与压盖之间形成环形槽，螺纹槽C与环形槽连通，环形槽与口模表面的薄膜喷口D连通；

所述螺杆后端螺纹沟槽A1的截面积大于薄膜喷口D的截面积，利用螺杆后端螺纹沟槽A1与薄膜喷口D面积差产生薄膜喷口D出的压力差源；具体的，薄膜喷口D的厚度为0.45mm-0.8mm，螺杆后端螺纹沟槽A1的截面积是薄膜喷口D的截面积的1.5倍至3倍，最佳为2倍，以提供一个合适薄膜喷口D的压力源。

所述物料输送通道沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式，即进料孔A的截面积大于进料支孔B的截面积，进料支孔B的截面积大于螺纹槽C的截面积，螺纹槽C的截面积大于薄膜喷口D的截面积，使得物料从进料孔A至薄膜喷口D的行进过程中仅在薄膜喷口D处产生一次压降；

对螺杆后端螺纹沟槽A1的截面积与进料孔A的截面积之间的大小关系不做要求，可以是大于，还可以是等于，甚至是小于；物料在从螺杆挤出机向吹膜模头行进过程中，在进料孔A处尚未建立压力，进料孔A仅作为通道使用。

所述吹膜模头的外表面从下往上依次包覆有若干模头电热片和模头温控装置，模头温控装置与薄膜喷口D的位置对应设置，薄膜喷口D处设有熔体压力传感器，熔体压力传感器尽可能接近模头的薄膜喷口D的出口侧；驱动装置包括变频器、电机、减速机构和齿轮箱，螺杆的前端伸出料管与齿轮箱的输出端连接，齿轮箱的输入端与减速机构的输出端连接，减速机构的输入端与电机动力连接，电机与变频器电连接。所述熔体压力传感器与变频器连接，熔体压力传感器将薄膜喷口D处的压力值回馈至变频器；当压力值与所需的压力值不同时，变频器控制电机转速，将薄膜喷口D处的压力值调节至所需的压力值。

利用电机转速与吹膜模头的温度，在压力源的基础上，来提升或降低薄膜喷口D的压力。薄膜喷口D处所建立的压力越高，物料在挤出薄膜喷口D后所产生的压降越大，熔融物料在出口处瞬间产生压降形成薄膜时，因为物料的特性会改变分子的结晶体结构，因分子结晶体改变因而形成不同密度的薄膜制品，同样的降密度原料，压降越大制品密度越小。

降密度薄膜经过薄膜喷口D挤出之后，吹膜模头外侧装有风环，薄膜经风环吹风膨胀后，持续被向上牵引，经过一个稳泡器装置，稳泡器装置用于生产中有微小气孔时，及时补气放置漏气，再经过第一牵引装置，将薄膜拉引，同时在拉引过程中，在空气中冷却。薄膜经过冷却后经过第二牵引装置，第二牵引装置将薄膜经过滚筒收卷成所需要的整捆薄膜制品。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims

1.一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：包括螺杆挤出机和吹膜模头，螺杆挤出机通过料管头和料管头套与吹膜模头连接，吹膜模头垂直于螺杆挤出机，以螺杆挤出机内物料的行进方向为后向，物料采用生物全降解材料；

所述料管头与料管的后端连接，料管头的后端连接有料管头套，料管头套与料管头之间设有快速换网装置或过滤板，以过滤物料中的杂质避免阻塞吹膜模头；料管头套与料管头的顶部连接有吹膜模头，吹膜模头的轴心线垂直于料管轴心线；

2.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：所述驱动装置包括变频器、电机、减速机构和齿轮箱，螺杆的前端伸出料管与齿轮箱的输出端连接，齿轮箱的输入端与减速机构的输出端连接，减速机构的输入端与电机动力连接，电机与变频器电连接。

3.如权利要求2所述的一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：所述熔体压力传感器与变频器连接，熔体压力传感器将薄膜喷口(D)处的压力值回馈至变频器；当压力值与所需的压力值不同时，变频器控制电机转速，将薄膜喷口(D)处的压力值调节至所需的压力值。

4.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：所述薄膜喷口(D)的厚度为0.45mm-0.8mm；螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积是薄膜喷口(D)的截面积的1.5倍至3倍。

5.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：所述进料支孔(B)的数量为2-6个。