CN204183848U - 多层共挤吹膜设备 - Google Patents

Abstract

一种多层共挤吹膜设备，包括有多层圆环形盘片，在圆环形盘片的水平交界面位置形成有若干层水平流道；所述圆环形盘片中间的芯模包括内外互套且同心布置的三层套筒，每内外相邻两套筒之间形成有环形间隙，总共形成有两层环形间隙，每内外相邻两套筒之间的交界面还形成有一层螺旋流道，各层螺旋流道连通对应层的环形间隙，两层环形间隙分别连通汇合到所述的环形汇总流道；每层螺旋流道包括有若干条螺旋形凹槽流道，每层螺旋流道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。本实用新型适合于多层共挤而且带有尼龙层的复合薄膜，且尼龙层不易结晶，还避免所需挤出压力太大的问题。

Description

多层共挤吹膜设备

技术领域

本实用新型属于薄膜生产设备的技术领域,具体涉及一种多层共挤吹膜设备。

背景技术

 多层共挤吹膜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,挤出的方向可以朝上，也可以朝下。多层共挤薄膜在刚挤出时一般采用冷水进行冷却，以便使刚挤出的膜泡冷却、凝固定型，由于尼龙层在刚刚挤出时，不适合直接接触到冷水，所以尼龙层93一般被设计布置在膜泡的内层，如图1所示，这样在水冷过程中内层93就不会直接接触到冷水98。另外由于尼龙层93自身不能和其它塑料材质层紧致粘合，所以还必须在尼龙层和其它塑料材质层之间设置一粘结层94，粘结层94位于次内层。

从机头的结构形式进行区分，多层共挤吹膜设备主要有两类，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，多层薄膜就是从环形模口的。

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，圆环形盘片的中间还设有芯模11，所述环形汇总流道2位于圆环形盘片的内周面1和芯模11的外周面之间；在上下圆环形盘片的水平交界面位置形成有若干层水平流道3，每层水平流道3连通有一个进料口4，如图3所示，每层水平流道3包括有若干级分支流道；所述进料口4直接或间接连通到第一级分支流道的起始端；除最末级的分支流道之外，其余每一级的每条分支流道的末端一分为二地对称分叉为两条下一级的分支流道，每条最末级的分支流道32的末端连接有一条蜗状流道33，蜗状流道33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“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”。工作时，各层熔融物料从对应的进料口4进入，依次分配流经第一级分支流道、第二级分支流道、第三级分支流道等，接着流入蜗状流道33，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4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5为其内部结构及工作原理示意图，同心套筒式多层共挤吹膜设备包括若干层内外互套且同心布置的套筒51、52、53，各层套筒51、52、53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。上述每层螺旋流道7包括有若干条螺旋形凹槽流道71，各螺旋形凹槽流道71沿套筒的周向均匀分布；每层螺旋流道对应输送一种熔融物料，每层螺旋流道对应设有一个进料口8，进料口8和各螺旋形凹槽流道71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吹膜设备的平均分配流道系统主要有两种结构形式，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4、、图5、图6所示，在机头中心轴线上设置有中心流道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形凹槽流道71的起始点。这样，熔融物料从外界进料口8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4、图6所示。多级分叉式的平均分配流道系统的展开图则如图7所示，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85的末端对应连接一条螺旋形凹槽流道71的起始端。

同心套筒式多层共挤吹膜设备工作时，每层熔融物料经过平均分配流道系统流入螺旋流道，再由螺旋流道流动分配，如图5箭头所示，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。例如同心套筒式多层共挤设备的直径会随着挤出层数的增加而增大，因此现有同心套筒式多层共挤设备的挤出层数难以超过五层，如果超过五层，套筒的直径将很大，难于加工制作及搬运。对于超过五层的复合薄膜，一般只能采用叠加式多层共挤设备。

然而，当生产层数较多而且带有尼龙层的复合薄膜时，叠加式多层共挤的生产方式将遇到如下问题：

一、在叠加式多层共挤过程中，为了保持物料的熔融状态，必须使机头流道部位的金属持续加热，各层熔融物料接受加热的时间长度是有差异的：越靠近内层，其流道路径越长，例如在图8中，最内层物料93的挤出流道路径比最外层物料97的挤出流道路径长得多；由于尼龙层必须布置在最内层，相应的粘结层必定是次内层94，所以，尼龙层和粘结层的挤出流道路径很长，尼龙接触金属流道表面的时间很长。另一方面， 尼龙的正常熔融温度区间很窄（正常熔融温度区间是指使某种塑料材质能够保持熔融状态的温度范围，如果温度低于正常熔融温度区间的下限，则熔融的塑料材质会凝固，如果温度高于正常熔融温度区间的上限，则塑料材质会结晶、烧焦），若尼龙挤出路径太长，沿途因为温度控制不好就容易发生问题。例如，当温度稍微低于正常熔融温度区间，则会凝结阻塞，反之，如果长时间与较高温度的金属流道表面接触， 则尼龙容易发生结晶、降解，导致膜面产生较多晶点，严重时还会烧焦、糊料；

二、由于尼龙层材质贵重、用量小，故而尼龙层的流道截面小，所以尼龙层挤出过程的阻力也很大，同样，粘结层在挤出过程也由于粘力而使阻滞力很大；若粘结层、尼龙层的挤出流道路径很长，则需要非常大的挤出压力，这对工艺和设备的精度和性能要求很严苛。

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多层共挤吹膜设备，它适合于多层共挤而且带有尼龙层的复合薄膜，且尼龙层不易结晶，还避免所需挤出压力太大的问题。

其目的可以按以下方案实现：该多层共挤吹膜设备包括有多层圆环形盘片，圆环形盘片的中间还设有芯模，圆环形盘片的内周面和芯模的外周面之间形成环形汇总流道；在圆环形盘片的水平交界面位置形成有若干层水平流道，每层水平流道连通有进料口，每层水平流道包括有若干级分支流道和若干条蜗状流道；所述进料口连通到第一级分支流道的起始端；除最末级的分支流道之外，其余每一级的每条分支流道的末端连接两条下一级的分支流道，每条最末级的分支流道的末端连接有一条蜗状流道，蜗状流道的末端延伸到环形汇总流道旁边；其主要特点在于，所述圆环形盘片中间的芯模包括内外互套且同心布置的三层套筒，三层套筒都呈圆筒形，每内外相邻两套筒之间形成有环形间隙，总共形成有两层环形间隙，每内外相邻两套筒之间的交界面还形成有一层螺旋流道，各层螺旋流道连通对应层的环形间隙，两层环形间隙分别连通汇合到所述的环形汇总流道；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圆筒形交界面的周向均匀分布；每层螺旋流道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。

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吹膜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的优点，避开了两种结构形式不利于尼龙层和粘结层的缺点，具体地说，本实用新型既能够生产多层共挤薄膜，且最内层的流道路径短，因此当尼龙层作为最内层、粘结层作为次内层时，尼龙层不易发生凝结、结晶、降解、烧焦等问题，而且尼龙层、粘结层所需的挤出压力不会太大，降低对工艺及设备精度的要求，另外，本实用新型不会由于挤出层数的增加而增大设备直径。因此，本实用新型特别适合于生产层数超过五层而且带有尼龙层的复合薄膜。

附图说明

图1是下吹式多层共挤薄膜的水冷过程示意图。

图2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3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4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5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6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7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8是多层共挤薄膜的各层物料挤出路径长度示意图。

图9是本实用新型一种具体实施例的剖面结构示意图。

图10是图9其中一半侧（右侧）的局部放大示意图。

图11是图10中最上层的圆环形盘片的内部钻取的流道示意图。

图12是图11中与水平流道对应的主干进料流道的竖向剖面示意图。

图13是图11中与螺旋流道对应的主干进料流道的剖面示意图。

图14是图9中各层水平流道的水平投影形状示意图。

图15是图10中的分配块的剖面结构示意图。

图16是图9中与螺旋流道对应的平均分配流道系统的第一级水平分支流道结构示意图。

图17是图9中与螺旋流道对应的平均分配流道系统的第二级水平分支流道结构示意图。

图18是与螺旋流道对应的平均分配流道系统的展开结构示意图。

图19是图18中各螺旋形凹槽流道起始点的水平投影位置关系示意图。

具体实施方式

图9、图10所示的多层共挤吹膜设备为下吹式多层共挤吹膜设备，工作时膜泡由上向下挤出。它包括有六层圆环形盘片1，圆环形盘片1的中间还设有芯模，圆环形盘片的内周面和芯模的外周面之间形成环形汇总流道2；每上下相邻两层圆环形盘片1的交界面位置形成有一层水平流道3，共有五层水平流道3。以最上面一层水平流道为例，每层水平流道包括有两级分支流道和八条蜗状流道33，如图14所示；其中第一级分支流道31有四条，第二级分支流道32有八条，每层水平流道连通有进料口4，每个进料口4连接有两条主干进料流道41，两条主干进料流道41在水平投影上组成V字形，如图11、图12所示，两条主干进料流道41均在圆环形盘片1的内部钻取长孔而形成，图14所示，每条主干进料流道41的末端对应连接两条第一级分支流道31，每条第一级分支流道31的末端对应两条第二级分支流道32，每条第二级分支流道32的末端连接有一条蜗状流道33，蜗状流道33的末端延伸到环形汇总流道2旁边。其余各层水平流道的分配结构与以最上面一层水平流道基本相同。

图9、图10所示，所述圆环形盘片中间的芯模包括内外互套且同心布置的三层套筒51、52、53，各层套筒都呈圆筒形，每内外相邻两套筒之间形成有环形间隙6，总共形成有两层环形间隙6。每内外相邻两套筒之间的交界面还形成有一层螺旋流道7，总共形成有两层螺旋流道7，每层螺旋流道7连通对应层的环形间隙6，两层环形间隙6分别连通汇合到所述的环形汇总流道2。图9、图10所示，最上面一层圆环形盘片1还延伸到三层套筒的正上方，在该圆环形盘片1和三层套筒之间还设有圆环形的分配块54。

图18、图19所示，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71沿两套筒交界面的周向均匀分布，各螺旋形凹槽流道起始点710沿两套筒交界面的周向均匀分布；每层螺旋流道对应设有一个进料口8，进料口8和各螺旋形凹槽流道的起始点710之间设有平均分配流道系统。

两层螺旋流道的结构基本相同，两层螺旋流道对应的平均分配流道系统结构也基本相同。图18显示了其中一层螺旋流道及其平均分配流道系统的展开图。图18、图11、图13、图15、图16、图17所示，每一层螺旋流道的平均分配流道系统包括有两条组成V字形的主干进料流道81、四条第一级水平分支流道82、四条第一级竖向分支流道83、八条第二级水平分支流道84、八条第二级竖向分支流道85，其中进料口8位于最上面一层圆环形盘片1的圆周侧面，主干进料流道81开凿形成于最上面一层圆环形盘片1中间，第一级水平分支流道82形成于分配块54的上表面与最上层圆环形盘片1交界面，第一级竖向分支流道83开凿形成于分配块54中间，第二级水平分支流道84形成于分配块54的下表面与套筒的上端面交界处，第二级竖向分支流道85形成于对应的两层套筒之间；进料口8连接两条主干进料流道81的起始端，每条主干进料流道81末端连接两条第一级水平分支流道82的起始端， 每条第一级水平分支流道82的末端连接对应一条第一级竖向分支流道83的起始端，每条第一级竖向分支流道83的末端连接对应两条的第二级水平分支流道84的起始端，每条第二级水平分支流道84的末端连接对应一条第二级竖向分支流道85的起始端，每条第二级竖向分支流道85的的末端作为对应一条螺旋形凹槽流道71的起始点710。

上述实施例适合于生产层数为七层而且带有尼龙层的复合薄膜，而且尼龙层通过最内层（套筒51与套筒52之间的环形间隙）挤出，粘结层通过次内层（套筒52与套筒53之间的环形间隙）挤出。

Claims (1)

1.  一种多层共挤吹膜设备，包括有多层圆环形盘片，圆环形盘片的中间还设有芯模，圆环形盘片的内周面和芯模的外周面之间形成环形汇总流道；在圆环形盘片的水平交界面位置形成有若干层水平流道，每层水平流道连通有进料口，每层水平流道包括有若干级分支流道和若干条蜗状流道；所述进料口连通到第一级分支流道的起始端；除最末级的分支流道之外，其余每一级的每条分支流道的末端连接两条下一级的分支流道，每条最末级的分支流道的末端连接有一条蜗状流道，蜗状流道的末端延伸到环形汇总流道旁边；其特征在于：所述圆环形盘片中间的芯模包括内外互套且同心布置的三层套筒，三层套筒都呈圆筒形，每内外相邻两套筒之间形成有环形间隙，总共形成有两层环形间隙，每内外相邻两套筒之间的交界面还形成有一层螺旋流道，各层螺旋流道连通对应层的环形间隙，两层环形间隙分别连通汇合到所述的环形汇总流道；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圆筒形交界面的周向均匀分布；每层螺旋流道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。