CN204183847U - 重包装薄膜多层共挤生产设备 - Google Patents

Abstract

一种重包装薄膜多层共挤生产设备，包括若干层内外互套且同心布置的套筒，每内外相邻两套筒之间的间隙形成有一层螺旋流道，各层螺旋流道的上端汇合到环形汇总流道，环形汇总流道的端口形成为环形模口；最外层的套筒由上下分体设置的两块套筒块组成，两块套筒块之间形成有环形的水平交界面，该水平交界面形成有一组水平蜗状流道，各条蜗状流道的末端延伸到所述的环形汇总流道旁边；该组水平蜗状流道也对应设有一个进料口，该进料口和各条水平蜗状流道的起始点之间设有多级分叉式的平均分配流道系统。本实用新型挤出的膜泡不容易倾斜，对中性好，而且最外层物料的流道短，减少最外层物料烧焦、糊料、降解、结晶的风险。

Description

重包装薄膜多层共挤生产设备

技术领域

本实用新型属于薄膜多层共挤生产设备，具体涉及一种重包装薄膜多层共挤生产设备。

背景技术

重包装薄膜主要应用于化工原料、化肥、粮食的包装，一般采用多层共挤生产设备进行生产。由于包装物的重量大，因此重包装薄膜对力学等性能具有较高要求，例如要求各部位挤出厚度均匀，又例如重包装薄膜的多层共挤结构中，一般对最外层的材质要求较高，最外层的材料比较昂贵，因而厚度一般较其它层显得很薄。

薄膜多层共挤生产设备是将多种熔融塑料物料共同挤出而形成环形薄膜的设备，主要有两类结构形式，第一类是叠加式多层共挤，第二类是同心套筒式多层共挤。这两类生产设备都设有环形汇总流道，环形汇总流道的端口形成为环形模口。

图1、图2为传统一种叠加式多层共挤吹膜设备的剖面结构示意图，它设有多层圆环形盘片1，上下相邻两层圆环形盘片的水平交界面位置形成有一组水平蜗状流道88，每组水平蜗状流道包括有若干条水平蜗状流道,各条水平蜗状流道的末端延伸到环形汇总流道2旁边。从水平投影形状看，如果将上述的“水平蜗状流道”放在一个在平面极坐标系中，并且以圆环形盘片的中心轴线的投影点为该极坐标的中心，以物料在该流道中流动前进的方向为极角增加的方向，则流道的极径随着极角的增加而减少，因此该流道形成类似螺线形状，故称“蜗状流道”。每组水平蜗状流道对应输送一种熔融物料，每组水平蜗状流道对应设有一个进料口8；在进料口8和各水平蜗状流道88的起始端之间还设有多级分叉式的平均分配流道系统， 多级分叉式的分配流道包括有若干级分支流道，进料口8连接第一级分支流道的起始端，除最末级分支流道外，其余每一级分支流道的末端一分为二地分叉为两条下一级分支流道的起始端，每条最末级分支流道的末端对应连接一条水平蜗状流道88的起始端。工作时，各层熔融物料从对应的进料口8进入后，依次分配流经第一级分支流道、第二级分支流道、第三级分支流道……，接着流入水平蜗状流道88，最后汇合到环形汇总流道2，最后由环形模口挤出而形成为多层共挤。

图3为传统一种同心套筒式多层共挤共挤吹膜设备的剖面结构示意图，图4为其内部结构及工作原理示意图，图3所示，同心套筒式多层共挤生产设备则包括若干层内外互套且同心布置的套筒51、52、53、54，各层套筒呈圆筒形，每内外相邻两套筒之间的交界面形成有一层螺旋流道7，各层螺旋流道7的上端或下端汇合到环形汇总流道2，每层螺旋流道7包括有若干条螺旋形凹槽流道71，各螺旋形凹槽流道71沿圆筒形交界面的周向均匀分布；每层螺旋流道7对应输送一种熔融物料，每层螺旋流道7对应设有一个进料口，进料口和各螺旋形凹槽流道的起始点之间设有平均分配流道系统。

同心套筒式多层共挤生产设备的平均分配流道系统主要可以有两种结构形式，第一种是中心放射式，第二种是多级分叉式。

中心放射式的平均分配流道系统如图5所示，在机头中心轴线上设置中心流道91，中心流道的上端连接有多条放射状分流道92，每一层物料的放射状分流道92都呈均匀的放射状分布。每一条放射状分流道的末端连接一条螺旋流道的起始点。这样，熔融物料从外界进料口引入到中心流道后，从中心流道沿各放射状分流道均匀分配到各条螺旋形凹槽流道的起始点，如图5所示。

同心套筒式多层共挤生产设备的多级分叉式的分配流道系统的展开图如图6所示，包括有若干级分支流道，进料口4连接第一级分支流道的起始端，除最末级分支流道外，其余每一级分支流道的末端一分为二地分叉为两条下一级分支流道的起始端，，每条最末级分支流道的末端对应连接一条螺旋形凹槽流道71的起始端。工作时，每层熔融物料经过平均分配流道系统流入螺旋流道，再由螺旋流道向上或向下流动分配，如图3所示，然后各层熔融物料在环形汇总流道2汇合，最后由环形模口挤出而形成为多层共挤。

上述叠加式多层共挤和同心套筒式多层共挤两类结构形式各有优缺点。例如叠加式多层共挤挤出的膜泡容易倾斜，对中性差，各部位厚度在周向上的均匀性难以把握，因此叠加式多层共挤生产设备生产出来的薄膜厚度较容易产生偏差，传统的叠加式多层共挤生产设备一般不适合应用于生产重包装薄膜。

当然，传统的同心套筒式多层共挤生产设备生产重包装薄膜时，也存在有以下两方面的不足，第一，为了保持物料的熔融状态，必须使机头保持高温，由于各层物料的螺旋流道靠得较近，各层物料的温度会互相影响而难以独立控制，而且熔融物料由平均分配流道系统细分为若干股后，每股物料还必须流经漫长的螺旋形凹槽流道，由于螺旋形凹槽流道展开后的实际长度长，至少相当于套筒直径的五倍左右，加上最外层的螺旋流道的套筒直径最大，所以最外层的螺旋形凹槽流道的展开长度最长，最外层的螺旋流道的湿润面积最大（所谓湿润面积，是行内通用术语，是指流道表面与熔融物料接触的总面积）；另一方面，由于重包装薄膜的最外层材质贵重，其挤出厚度必定很薄，意味着熔融物料量小，在熔融物料量很小、湿润面积很大、温度不易调控的情况下，熔融物料经常容易发生烧焦、糊料、降解、结晶（出现结晶点）等问题；第二，由于最外层的挤出厚度相对很薄，所以，其流道横截面小，流道长，而湿润面积大又使流动阻力大，因此最外层物料需要的挤出压力非常大，对工艺和设备的精度要求很严苛。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种重包装薄膜多层共挤生产设备，它挤出的膜泡不容易倾斜，对中性好，而且最外层物料的流道短，减少最外层物料烧焦、糊料、降解、结晶的风险。

其目的可以按以下方案实现：该重包装薄膜多层共挤生产设备包括若干层内外互套且同心布置的套筒，每内外相邻两套筒之间的间隙形成有一层螺旋流道，每层螺旋流道包括有若干条螺旋形凹槽流道，各螺旋形凹槽流道沿套筒的周向均匀分布；每层螺旋流道对应设有一个进料口，该进料口和对应层的各螺旋形凹槽流道的起始点之间设有中心放射式的平均分配流道系统或多级分叉式的平均分配流道系统；各层螺旋流道的上端汇合到环形汇总流道，环形汇总流道的端口形成为环形模口；其特征在于，所述最外层的套筒由上下分体设置的两块套筒块组成，两块套筒块之间形成有环形的水平交界面，该水平交界面形成有一组水平蜗状流道，该组水平蜗状流道包括有若干条水平蜗状流道，各条水平蜗状流道沿套筒的周向上均匀布置，各条蜗状流道的末端延伸到所述的环形汇总流道旁边；该组水平蜗状流道也对应设有一个进料口，该进料口和各条水平蜗状流道的起始点之间设有多级分叉式的平均分配流道系统。

本实用新型具有以下优点和效果：

本实用新型在一台多层共挤生产设备中同时糅合了叠加式多层共挤和同心套筒式多层共挤两种结构形式，集合了两种结构形式适应于重包装薄膜的优点，避开了两种结构形式不利于重包装薄膜的缺点，具体如下：

一、重包装薄膜的主要受力层（即除了最外层之外的其余各层）采用同心套筒挤出，因此生产过程中挤出的膜泡不容易倾斜，对中性好，各部位厚度的均匀性好，确保其力学性能符合要求。

二、重包装薄膜的最外层采用平面蜗状流道汇合到环形汇总流道，与传统纯粹同心套筒式的最外层物料流道相比，本实用新型最外层物料的流道短得多，湿润面积小得多，且本实用新型最外层物料的流道远离次外层物料流道，因而最外层物料的温度可以独立控制，上述两方面因素，使本实用新型能够大幅度减小最外层物料发生烧焦、糊料、降解、结晶的风险。

三、本实用新型最外层物料的流道短，不需要漫长的螺旋流道，因此需要的挤出压力较小，降低对工艺及设备精度的要求。

附图说明

图1是传统一种叠加式多层共挤吹膜设备的剖面结构示意图。

图2是传统一种叠加式多层共挤吹膜设备的水平流道示意图。

图3是传统一种同心套筒式多层共挤吹膜设备的剖面结构示意图。

图4是同心套筒式多层共挤吹膜设备的螺旋流道工作原理示意图。

图5是同心套筒式多层共挤吹膜设备的中心放射式平均分配流道系统示意图。

图6是同心套筒式多层共挤吹膜设备的多级分叉式平均分配流道系统示意图。

图7是本实用新型一种具体实施例的剖面结构示意图。

图8是图7中第五水平交界面的一组水平蜗状流道的水平结构示意图。

图9是图7中第二分配盘的竖向剖面结构示意图（只表示出与最外层物料平均分配流道系统有关联的部件）。

图10是图9中第二分配盘的仰视结构示意图（只表示出与最外层物料平均分配流道系统有关联的部件）。

图11是图9中第二分配盘的俯视结构示意图（只表示出与最外层物料平均分配流道系统有关联的部件）。

图12是图7中 第三分配盘的竖向剖面结构示意图（只表示出与最外层物料平均分配流道系统有关联的部件）。

图13是图12中第三分配盘的俯视结构示意图（只表示出与最外层物料平均分配流道系统有关联的部件）。

图14是图12是图7中 第四分配盘、第五分配盘、下套筒块的竖向剖面结构示意图（只表示出与最外层物料平均分配流道系统有关联的部件）。

具体实施方式

图7所示，该重包装薄膜多层共挤生产设备包括五层内外互套且同心布置的套筒,其中里面四层套筒为套筒51、套筒52、套筒53、套筒54，而最外层的套筒由上下分体设置的两块套筒块（上套筒块552、下套筒块551）组成。每内外相邻两套筒之间的间隙形成有一层螺旋流道7，共有四层螺旋流道7，各层螺旋流道7的上端汇合到环形汇总流道2，环形汇总流道2的上端口形成为环形模口，工作时膜泡由环形模口挤出。

图7所示，在五层套筒的下方设有四层圆环形的分配盘，由下到上依次为第一分配盘11、第二分配盘12、第三分配盘13、第四分配盘14；在第四分配盘14和下套筒块551之间还再设有第五分配盘15；第一分配盘11和第二分配盘12之间形成有第一水平交界面，第二分配盘12和第三分配盘13之间形成有第二水平交界面，第三分配盘13和第四分配盘14之间形成有第三水平交界面，第四分配盘14和第五分配盘15之间形成有第四水平交界面，所述两块套筒块（上套筒块552、下套筒块551）之间形成有环形的第五水平交界面。图8所示，该第五水平交界面成有一组水平蜗状流道88，该组水平蜗状流道包括有十六条水平蜗状流道88，各条水平蜗状流道88在环形外模壳的周向上均匀布置，各条蜗状流道的起始点880在周向上均匀分布，各条蜗状流道88的末端延伸到环形汇总流道2旁边；图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，该组水平蜗状流道也对应设有一个进料口8，该进料口8布置在第二分配盘12的圆周侧面，该进料口8和各条水平蜗状流道88的起始点之间设有多级分叉式的平均分配流道系统，由于该平均分配流道系统输送的是膜泡最外层物料，故在本申请文件中，将该多级分叉式的平均分配流道系统称为最外层物料平均分配流道系统。图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，该最外层物料平均分配流道系统包括一条主干进料流道80、两条第一级水平分支流道81、四条第二级水平分支流道82、四条第一级竖向分支流道83、八条第三级水平分支流道84、八条第二级竖向分支流道85、十六条第四级水平分支流道86、十六条第三级竖向分支流道87，主干进料流道80穿凿于第二分配盘12中并斜向下延伸，第一级水平分支流道81、第二级水平分支流道82开凿于第一水平交界面，各第一级竖向分支流道83穿凿于第二分配盘12中并竖直延伸，各第三级水平分支流道84穿凿于第二水平交界面， 各第二级竖向分支流道85穿凿于第三分配盘13中并竖直延伸，各第四级水平分支流道86穿凿于第三水平交界面，第三级竖向分支流道87穿凿于第四分配盘14、第五分配盘15、下套筒块551中，第三级竖向分支流道87也是竖直延伸。图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，最外层物料的进料口8连接 主干进料流道80的起始端，主干进料流道80末端连接两条第一级水平分支流道81的起始端，每条第一级水平分支流道81的末端连接对应两条的第二级水平分支流道82的起始端，每条第二级水平分支流道82的末端连接对应一条第一级竖向分支流道83的起始端（下端），每条第一级竖向分支流道83的末端（上端）对应连接两条第三级水平分支流道84的起始端，每条第三级水平分支流道84的末端对应连接一条第二级竖向分支流道85的起始端（下端），每条第二级竖向分支流道85的末端（上端）对应连接两条第四级水平分支流道86的起始端，每条第四级水平分支流86的末端对应连接一条第三级竖向分支流道87的起始端（下端），每条第三级竖向分支流道87的末端（上端） 作为对应一条水平蜗状流道88的起始点880。

上述同心套筒的每层螺旋流道包括有八条螺旋形凹槽流道71，各螺旋形凹槽流道沿套筒交界面的周向均匀分布，其展开形状结构也如图6所示，各螺旋形凹槽流道71的起始点也沿周向均匀分布；每层螺旋流道对应设有一个进料口4，各进料口4位于第二分配盘12的圆周侧面；除最外层物料的流道系统外，其余各层物料的流道系统进料口4和对应层的各螺旋形凹槽流道71的起始点之间设有多级分叉式的平均分配流道系统；该平均分配流道系统的展开形状可以如图6所示，在该平均分配流道系统中，各级竖向的分支流道可以竖向穿凿于分配盘中，而各级水平的分支流道则可以开凿于其中两分配盘的水平交界面，其多级分叉式的平均分配流道系统布置结构形式与最外层物料的流道系统多级分叉式的平均分配流道系统相似。

当然，上述除最外层物料的流道系统外，其余各层物料的流道系统的螺旋流道上游的平均分配流道系统也可以采用图5所示的中心放射式平均分配流道系统。

Claims (1)

1.一种重包装薄膜多层共挤生产设备，包括若干层内外互套且同心布置的套筒，每内外相邻两套筒之间的间隙形成有一层螺旋流道，每层螺旋流道包括有若干条螺旋形凹槽流道，各螺旋形凹槽流道沿套筒的周向均匀分布；每层螺旋流道对应设有一个进料口，该进料口和对应层的各螺旋形凹槽流道的起始点之间设有中心放射式的平均分配流道系统或多级分叉式的平均分配流道系统；各层螺旋流道的上端汇合到环形汇总流道，环形汇总流道的端口形成为环形模口；其特征在于：所述最外层的套筒由上下分体设置的两块套筒块组成，两块套筒块之间形成有环形的水平交界面，该水平交界面形成有一组水平蜗状流道，该组水平蜗状流道包括有若干条水平蜗状流道，各条水平蜗状流道沿套筒的周向上均匀布置，各条蜗状流道的末端延伸到所述的环形汇总流道旁边；该组水平蜗状流道也对应设有一个进料口，该进料口和各条水平蜗状流道的起始点之间设有多级分叉式的平均分配流道系统。