CN117484817A - 超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚丙烯薄膜技术领域，具体公开了一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法及装置，包括如下步骤：将聚丙烯颗粒送入至配料单元之中；将主料、防静电材料和辅料按比例进行调配混合；聚丙烯颗粒和辅料在挤出机中制成聚丙烯片材；冷却成型的聚丙烯片材预热后进行纵向拉伸；纵向拉伸后的聚丙烯片材预热后进行横向拉伸，制得聚丙烯薄膜；将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，进行整形处理；再通过电晕处理机进行电晕放电处理；通过收卷装置完成对聚丙烯薄膜的收卷。提高了加工效率，并且降低了生产成本，同时在添加的辅料之中，增强聚丙烯薄膜的化学性能，提高聚丙烯薄膜的质量。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯薄膜技术领域，尤其涉及一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法及装置。
背景技术
目前，聚丙烯薄膜是一种高分子材料，聚丙烯薄膜一般由聚丙烯颗粒共挤形成片材后，再经拉伸制得，聚丙烯薄膜广泛应用于包装领域，主要用于食品包装和医药包装领域之中，还可以应用于化妆品、医疗器械和电子产品技术领域之中。
现有技术CN212889298U中提供了一种防静电的聚丙烯薄膜，通过在聚丙烯薄膜之中增添导电性云母片材填料层，导电性云母片材填料层具有优良的导电性能，透光率较高，提高了聚丙烯薄膜的防静电性和透明效果。
但现有技术中，采用复合层式的加工方法会导致加工成本增加，并且增添了聚丙烯薄膜的加工步骤和工序，导致生产效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法及装置，旨在解决现有技术中的采用复合层式的加工方法会导致加工成本增加，并且增添了聚丙烯薄膜的加工步骤和工序，导致生产效率降低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚丙烯颗粒送入至配料单元之中，通过金属检测器、送料风机、加料阀和除尘设备保证聚丙烯颗粒中无杂物和灰尘；
将主料、防静电材料和辅料按比例进行调配混合；
聚丙烯颗粒和辅料在挤出机中，通过高温高压的环境下通过螺杆的剪切挤压逐渐熔融塑化混合；
将熔融后的原料进行过滤，再通过熔体管道进入模头之中，在压力的推动下通过模唇口，并在气刀的作用下，将呈粘稠状的聚丙烯熔体贴附于激冷辊的表面，通过激冷辊进行铸冷，制成聚丙烯片材；
冷却成型的聚丙烯片材预热后进行纵向拉伸；
纵向拉伸后的聚丙烯片材预热后进行横向拉伸，制得聚丙烯薄膜；
将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，进行整形处理；
再通过电晕处理机进行电晕放电处理，产生的高能离子在强电场作用下冲击聚丙烯薄膜的表面，提高聚丙烯薄膜的表面张力；
通过收卷装置完成对聚丙烯薄膜的收卷，以此所述超薄防静电聚丙烯薄膜制备完成。
其中，所述防静电材料采用聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚砜和聚酰亚胺醚中的任意一种或多种组合。
其中，所述辅料包括甲壳质、抗氧化剂、光稳定剂、溶剂、阻燃剂和消泡剂；
所述抗氧化剂采用2，6-二叔丁基对甲基苯酚和2，4-二叔丁基甲苯中的任意一种；
所述光稳定剂采用水杨酸苯酯和水杨酸茴香酯中的任意一种；
所述溶剂采用环己烷、甲苯、氯化钾和二甲基甲酰胺中的任意一种；
所述阻燃剂采用氢氧化镁和氢氧化铝中的任意一种；
所述消泡剂采用聚乙二醇和硅油中的任意一种。
其中，在将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中的步骤为：将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，对聚丙烯薄膜进行展平和切边处理，再将聚丙烯薄膜依次经过酸洗池、蒸馏水池、碱洗池和蒸馏水池进行清洗，清洗后的聚丙烯薄膜通过热风循环系统进行烘干处理。
其中，所述酸洗池中的酸洗剂采用低浓度的硝酸、盐酸和氢氟酸的混合溶液，去除聚丙烯薄膜的表面杂质；
所述碱洗池中的碱洗剂采用低浓度的氢氧化钠或者氢氧化钾，去除聚丙烯薄膜的表面杂质；
所述蒸馏水池中的蒸馏水则去除聚丙烯薄膜上残留的酸洗剂或者碱洗剂。
本发明还提供一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，应用于如上述所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法之中，包括基座和导辊组件，所述导辊组件的数量为多个，每个所述导辊组件分别设置于所述基座的上端。
其中，每个所述导辊组件包括导辊架、上驱动组件、下驱动组件、上导辊和下导辊，所述导辊架设置于所述基座的上端，所述上驱动组件的数量为两个，两个所述上驱动组件分别与所述导辊架固定连接，并分别位于所述导辊架的一侧，所述下驱动组件的数量为两个，两个所述下驱动组件分别与所述导辊架固定连接，并分别位于所述导辊架的一侧，所述上导辊的两端分别设置于对应的所述上驱动组件的内部，所述下导辊的两端分别设置于对应的所述下驱动组件的内部。
其中，每个所述上驱动组件包括上电缸、上滑块和上伺服电机，所述上电缸与所述导辊架固定连接，并位于所述导辊架的下端，所述上滑块与所述上电缸的输出端固定连接，并位于所述上电缸的下端，且所述上滑块与所述导辊架滑动连接，所述上伺服电机与所述上滑块固定连接，并位于所述导辊架的一侧。
其中，每个所述下驱动组件包括下电缸、下滑块和下伺服电机，所述下电缸与所述导辊架固定连接，并位于所述导辊架的上端，所述下滑块与所述下电缸的输出端固定连接，并位于所述下电缸的上端，且所述下滑块与所述导辊架滑动连接，所述下伺服电机与所述下滑块固定连接，并位于所述导辊架的一侧。
本发明的一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法及装置的有益效果为：将聚丙烯颗粒、防静电材料和辅料进行揉捻混合，直至达到熔融状态，可以使得制备的聚丙烯薄膜带有防静电效果，在制备原料混合阶段加入防静电材料，可以使得后续加工无需增设其余加工步骤和加工设备，提高了加工效率，并且降低了生产成本，同时在添加的辅料之中，增强聚丙烯薄膜的化学性能，提高聚丙烯薄膜的质量。
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是本发明的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法的步骤流程图。
图2是本发明的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置的实施例一的结构示意图。
图3是本发明的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置的实施例一的侧视图。
图4是本发明的图3的A-A线内部结构剖视图。
图5是本发明的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置的实施例二的结构示意图。
101-基座、102-导辊架、103-上电缸、104-上滑块、105-上伺服电机、106-下电缸、107-下滑块、108-下伺服电机、109-上导辊、110-下导辊、201-移伺服电机、202-位移丝杆、203-轴杆。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供了一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚丙烯颗粒送入至配料单元之中，通过金属检测器、送料风机、加料阀和除尘设备保证聚丙烯颗粒中无杂物和灰尘；
S2：将主料、防静电材料和辅料按比例进行调配混合；
S3：聚丙烯颗粒和辅料在挤出机中，通过高温高压的环境下通过螺杆的剪切挤压逐渐熔融塑化混合；
S4：将熔融后的原料进行过滤，再通过熔体管道进入模头之中，在压力的推动下通过模唇口，并在气刀的作用下，将呈粘稠状的聚丙烯熔体贴附于激冷辊的表面，通过激冷辊进行铸冷，制成聚丙烯片材；
S5：冷却成型的聚丙烯片材预热后进行纵向拉伸；
S6：纵向拉伸后的聚丙烯片材预热后进行横向拉伸，制得聚丙烯薄膜；
S7：将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，进行整形处理；
S8：再通过电晕处理机进行电晕放电处理，产生的高能离子在强电场作用下冲击聚丙烯薄膜的表面，提高聚丙烯薄膜的表面张力；
S9：通过收卷装置完成对聚丙烯薄膜的收卷，以此所述超薄防静电聚丙烯薄膜制备完成。
进一步地，所述防静电材料采用聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚砜和聚酰亚胺醚中的任意一种或多种组合。
进一步地，所述辅料包括甲壳质、抗氧化剂、光稳定剂、溶剂、阻燃剂和消泡剂；
所述抗氧化剂采用2，6-二叔丁基对甲基苯酚和2，4-二叔丁基甲苯中的任意一种；
所述光稳定剂采用水杨酸苯酯和水杨酸茴香酯中的任意一种；
所述溶剂采用环己烷、甲苯、氯化钾和二甲基甲酰胺中的任意一种；
所述阻燃剂采用氢氧化镁和氢氧化铝中的任意一种；
所述消泡剂采用聚乙二醇和硅油中的任意一种。
进一步地，在将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中的步骤为：将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，对聚丙烯薄膜进行展平和切边处理，再将聚丙烯薄膜依次经过酸洗池、蒸馏水池、碱洗池和蒸馏水池进行清洗，清洗后的聚丙烯薄膜通过热风循环系统进行烘干处理。
进一步地，所述酸洗池中的酸洗剂采用低浓度的硝酸、盐酸和氢氟酸的混合溶液，去除聚丙烯薄膜的表面杂质；
所述碱洗池中的碱洗剂采用低浓度的氢氧化钠或者氢氧化钾，去除聚丙烯薄膜的表面杂质；
所述蒸馏水池中的蒸馏水则去除聚丙烯薄膜上残留的酸洗剂或者碱洗剂。
进一步地，包括基座101和导辊组件，所述导辊组件的数量为多个，每个所述导辊组件分别设置于所述基座101的上端。
在本实施例中，将聚丙烯颗粒、防静电材料和辅料进行揉捻混合，直至达到熔融状态，可以使得制备的聚丙烯薄膜带有防静电效果，在制备原料混合阶段加入防静电材料，可以使得后续加工无需增设其余加工步骤和加工设备，提高了加工效率，并且降低了生产成本，同时在添加的辅料之中，增强聚丙烯薄膜的化学性能，提高聚丙烯薄膜的质量，甲壳质属于天然高分子材料，具有优异的结晶度和物理化学性能，可以提高聚丙烯薄膜的阻隔性能，同时还可以增强聚丙烯薄膜的强度和耐热性能，提高聚丙烯薄膜的耐用性以及使用寿命，甲壳质还具有抗菌性和抗霉性，可以抑制细菌和霉菌的生长，提高聚丙烯薄膜的卫生安全性，还可以提高产品的品质性能，扩展其应用范围；
通过酸洗和碱洗，可以去除聚丙烯薄膜的表面残留的杂质或者污染物，将残留的原料、催化剂、润滑剂进行清洗，酸洗和碱洗会在聚丙烯薄膜的表面产生化学反应，生成可溶性物质，从而达到有效去除表面杂质的目的，以此提高聚丙烯薄膜加工的品质。
请参阅图2至图4，实施例一，本发明还提供一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，应用于如上述所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法之中，包括基座101和导辊组件，所述导辊组件的数量为多个，每个所述导辊组件分别设置于所述基座101的上端。
进一步地，每个所述导辊组件包括导辊架102、上驱动组件、下驱动组件、上导辊109和下导辊110，所述导辊架102设置于所述基座101的上端，所述上驱动组件的数量为两个，两个所述上驱动组件分别与所述导辊架102固定连接，并分别位于所述导辊架102的一侧，所述下驱动组件的数量为两个，两个所述下驱动组件分别与所述导辊架102固定连接，并分别位于所述导辊架102的一侧，所述上导辊109的两端分别设置于对应的所述上驱动组件的内部，所述下导辊110的两端分别设置于对应的所述下驱动组件的内部。
进一步地，每个所述上驱动组件包括上电缸103、上滑块104和上伺服电机105，所述上电缸103与所述导辊架102固定连接，并位于所述导辊架102的下端，所述上滑块104与所述上电缸103的输出端固定连接，并位于所述上电缸103的下端，且所述上滑块104与所述导辊架102滑动连接，所述上伺服电机105与所述上滑块104固定连接，并位于所述导辊架102的一侧。
进一步地，每个所述下驱动组件包括下电缸106、下滑块107和下伺服电机108，所述下电缸106与所述导辊架102固定连接，并位于所述导辊架102的上端，所述下滑块107与所述下电缸106的输出端固定连接，并位于所述下电缸106的上端，且所述下滑块107与所述导辊架102滑动连接，所述下伺服电机108与所述下滑块107固定连接，并位于所述导辊架102的一侧。
在本实施例中，通过基座101对所述导辊架102进行支撑固定，同时所述上导辊109和所述下导辊110分别对聚丙烯薄膜进行上下拉伸，通过对所述上导辊109和所述下导辊110的高低调节，可以实现不同的拉伸效果，同时参与的所述上导辊109和所述下导辊110的数量同样可以运行聚丙烯薄膜的拉伸效果，由所述上电缸103驱动所述上滑块104进行上下移动，以此达到调节所述上导辊109高度的目的，所述下电缸106驱动所述下滑块107进行上下移动，以此达到调节所述下导辊110高度的目的，并通过对应的所述上伺服电机105和所述下伺服电机108对对应的所述上导辊109和所述下导辊110进行驱动，同时所述上伺服电机105可以跟随所述上滑块104进行移动，所述下伺服电机108可以跟随所述下滑块107进行移动，达到控制所述上导辊109和所述下导辊110的参与高度，如若需要减少所述上导辊109和所述下导辊110的参与时，则驱动所述上导辊109至最高点，驱动所述下导辊110至最低点即可，其中，每根所述上导辊109的两端均设有所述上伺服电机105，每根所述下导辊110的两端均设有所述下伺服电机108，在驱动导辊转动时，仅需驱动一侧的伺服电机进行旋转，另一个则作为备用电机，当其中一个伺服电机损坏后则启动另一个伺服电机，并且每个伺服电机均为非自锁的伺服电机。
实施例二，实施例一的基础上，请参阅5，一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，还包括位移伺服电机201和位移丝杆202，所述位移丝杆202的数量为多根，每根所述位移丝杆202分别贯穿每个所述导辊架102，且每根所述位移丝杆202分别与对应的所述导辊架102螺纹连接，所述位移伺服电机201的数量为多个，每个所述位移伺服电机201分别与所述基座101固定连接，并分别位于所述基座101的上端，且每个所述位移伺服电机201的输出端分别与对应的所述位移丝杆202固定连接。
进一步地，所述超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置还包括轴杆203，所述轴杆203的两端分别与所述基座101固定连接，所述轴杆203分别贯穿每个所述导辊架102，且每个所述导辊架102分别与所述轴杆203滑动连接。
在本实施例中，通过所述轴杆203对多个所述导辊架102进行限位和导向，同时由独立的所述位移丝杆202对所述导辊架102进行驱动，每个所述导辊架102的孔洞位置均不一致，以此可以达到每根所述位移丝杆202均可以独立控制对应的所述导辊架102，并且不会妨碍其余所述位移丝杆202的驱动，以此可以调节每个所述导辊组件之间的间距，满足不同的工艺需求，所述位移伺服电机201分别控制对应的所述位移丝杆202。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚丙烯颗粒送入至配料单元之中，通过金属检测器、送料风机、加料阀和除尘设备保证聚丙烯颗粒中无杂物和灰尘；
将主料、防静电材料和辅料按比例进行调配混合；
聚丙烯颗粒和辅料在挤出机中，通过高温高压的环境下通过螺杆的剪切挤压逐渐熔融塑化混合；
将熔融后的原料进行过滤，再通过熔体管道进入模头之中，在压力的推动下通过模唇口，并在气刀的作用下，将呈粘稠状的聚丙烯熔体贴附于激冷辊的表面，通过激冷辊进行铸冷，制成聚丙烯片材；
冷却成型的聚丙烯片材预热后进行纵向拉伸；
纵向拉伸后的聚丙烯片材预热后进行横向拉伸，制得聚丙烯薄膜；
将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，进行整形处理；
再通过电晕处理机进行电晕放电处理，产生的高能离子在强电场作用下冲击聚丙烯薄膜的表面，提高聚丙烯薄膜的表面张力；
通过收卷装置完成对聚丙烯薄膜的收卷，以此所述超薄防静电聚丙烯薄膜制备完成。
2.如权利要求1所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，
所述防静电材料采用聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚砜和聚酰亚胺醚中的任意一种或多种组合。
3.如权利要求1所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，
所述辅料包括甲壳质、抗氧化剂、光稳定剂、溶剂、阻燃剂和消泡剂；
所述抗氧化剂采用2，6-二叔丁基对甲基苯酚和2，4-二叔丁基甲苯中的任意一种；
所述光稳定剂采用水杨酸苯酯和水杨酸茴香酯中的任意一种；
所述溶剂采用环己烷、甲苯、氯化钾和二甲基甲酰胺中的任意一种；
所述阻燃剂采用氢氧化镁和氢氧化铝中的任意一种；
所述消泡剂采用聚乙二醇和硅油中的任意一种。
4.如权利要求1所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，
在将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中的步骤为：将聚丙烯薄膜导入至牵引单元之中，对聚丙烯薄膜进行展平和切边处理，再将聚丙烯薄膜依次经过酸洗池、蒸馏水池、碱洗池和蒸馏水池进行清洗，清洗后的聚丙烯薄膜通过热风循环系统进行烘干处理。
5.如权利要求4所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，
所述酸洗池中的酸洗剂采用低浓度的硝酸、盐酸和氢氟酸的混合溶液，去除聚丙烯薄膜的表面杂质；
所述碱洗池中的碱洗剂采用低浓度的氢氧化钠或者氢氧化钾，去除聚丙烯薄膜的表面杂质；
所述蒸馏水池中的蒸馏水则去除聚丙烯薄膜上残留的酸洗剂或者碱洗剂。
6.一种超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，应用于如权利要求1所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备方法之中，其特征在于，
包括基座和导辊组件，所述导辊组件的数量为多个，每个所述导辊组件分别设置于所述基座的上端。
7.如权利要求6所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，其特征在于，
每个所述导辊组件包括导辊架、上驱动组件、下驱动组件、上导辊和下导辊，所述导辊架设置于所述基座的上端，所述上驱动组件的数量为两个，两个所述上驱动组件分别与所述导辊架固定连接，并分别位于所述导辊架的一侧，所述下驱动组件的数量为两个，两个所述下驱动组件分别与所述导辊架固定连接，并分别位于所述导辊架的一侧，所述上导辊的两端分别设置于对应的所述上驱动组件的内部，所述下导辊的两端分别设置于对应的所述下驱动组件的内部。
8.如权利要求7所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，其特征在于，
每个所述上驱动组件包括上电缸、上滑块和上伺服电机，所述上电缸与所述导辊架固定连接，并位于所述导辊架的下端，所述上滑块与所述上电缸的输出端固定连接，并位于所述上电缸的下端，且所述上滑块与所述导辊架滑动连接，所述上伺服电机与所述上滑块固定连接，并位于所述导辊架的一侧。
9.如权利要求8所述的超薄防静电聚丙烯薄膜的制备装置，其特征在于，
每个所述下驱动组件包括下电缸、下滑块和下伺服电机，所述下电缸与所述导辊架固定连接，并位于所述导辊架的上端，所述下滑块与所述下电缸的输出端固定连接，并位于所述下电缸的上端，且所述下滑块与所述导辊架滑动连接，所述下伺服电机与所述下滑块固定连接，并位于所述导辊架的一侧。
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