CN210820995U - 一种用于生产无菌包的流延复膜机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于生产无菌包的流延复膜机，包括机架，机架上安装有三辊淋膜机构、预热机构、放卷机构、冷却机构、牵引机构以及收卷机构，在机架的一侧独立设置多层共挤流延机；所述多层共挤流延机包括多个单螺杆挤出机、与所述单螺杆挤出机连接的分配器、以及与所述分配器连接的流延模具，多层共挤流延机用于共挤出形成多层薄膜；三辊淋膜机构包括用于薄膜流延成型的第一冷却辊、用于与第一冷却辊配合进行复合薄膜的胶辊和用于对流延成型后的薄膜进行再次冷却定型的第二冷却辊；该流延复膜机将纸板基材、铝箔基材与流延机共挤出的多层膜进行热复合形成无菌包。

Description

一种用于生产无菌包的流延复膜机

技术领域

本实用新型涉及流延膜塑料技术领域，更具体地说，它涉及一种用于生产无菌包的流延复膜机。

背景技术

流延膜是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜，分为单层流延和多层共挤流延两种。随着食品及药品货架其要求的持续提升，对包装材料的阻隔性能也不断提高，多层结构的包装材料应运而生，通过层间不同材料的优化组合，可以持续提高多层包装材料的阻隔性能。

无菌包是通过纸板基材、铝箔基材与经过流延机单层流延或者共挤流延的一层或者多层极性或者非极性聚合物进行热复合，再经过冷却形成的。无菌包装作为一种用于液体食品的包装产品，由纸、铝、塑组成的六层复合纸包装，能够有效阻隔空气和光线，能够让牛奶和饮料的消费更加方便而安全、而且保质期更长，实现了较高的包装效率，该产品在中国的饮料包装市场占有领先地位。无菌包具有6层结构，具体的层状结构参照图3所示，从内向外依次为PP层(或者PE层)、胶层、铝箔、胶层、纸板以及PP层(或者PE层)。在制备无菌包的过程中，首先在铝箔基材的内侧面通过胶复合1～2层PP(或者PE)形成无菌包的一次复合膜，然后无菌包的一次复合膜的外侧面通过胶与纸板进行复合形成无菌包的二次复合膜，最后无菌包的外侧面再复合1～3层PP(或者PE)形成无菌包。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种用于生产无菌包的流延复膜机。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于生产无菌包的流延复膜机，包括机架，机架上安装有三辊淋膜机构、预热机构、放卷机构、冷却机构、牵引机构以及收卷机构，在机架的一侧独立设置多层共挤流延机；以牵引机构的输送方向为前后方向，用于共挤形成多层薄膜的多层共挤流延机包括多个单螺杆挤出机，与所述单螺杆挤出机连接的分配器，以及与所述分配器连接的流延模具；

三辊淋膜机构包括用于薄膜流延成型的第一冷却辊、用于与第一冷却辊配合进行复合薄膜的胶辊和用于对流延成型后的薄膜进行再次冷却定型的第二冷却辊，第一冷却辊、第二冷却辊和胶辊的两端均设有轴承座，第一冷却辊两端的轴承座固定设置在机架上，胶辊设置在第一冷却辊的前方，第二冷却辊设置在第一冷却辊的后方，所述流延模具设置在第一冷却辊和胶辊之间并位于两者的上方，第二冷却辊两端的轴承座与机架水平滑动连接并由第一液压缸驱动靠近或者远离第一冷却辊，胶辊两端的轴承座与机架水平滑动连接并由第二液压缸驱动靠近或者远离第一冷却辊；

用于基材放卷的放卷机构包括设置在胶辊前方的第一下放卷辊、第二下放卷辊和设置在第二冷却辊后方的上放卷辊；

用于对基材进行加热的预热机构包括沿前后方向依次设置在机架上的多个预热辊，所述的多个预热辊设置在第一下放卷辊和胶辊之间；

用于对薄膜进行自然冷却降温的冷却机构包括设置在机架上的多个自然冷却辊，所述的多个自然冷却辊设置在第二冷却辊和牵引机构之间；

用于牵引薄膜的牵引机构包括设置在机架上的牵引辊和牵引压辊，牵引压辊与机架上下滑动连接并由气缸驱动压紧牵引辊，牵引辊和牵引压辊设置在自然冷却辊和收卷机构之间；

用于将薄膜卷绕成卷料的收卷机构包括一个收卷辊和若干个第二导辊；

其中，第一冷却辊、第二冷却辊、胶辊、第一下放卷辊、第二下放卷辊、上放卷辊、预热辊、自然冷却辊、牵引辊和收卷辊均是由伺服电机驱动的主动辊。

作为优选，所述第一冷却辊、第二冷却辊和自然冷却辊均为镜面辊。

作为优选，所述的多个预热辊通过链条传动连接并由同一伺服电机驱动。

作为优选，所述第一冷却辊两端的轴承座上靠近第二冷却辊的一侧分别设有限位块，第二冷却辊由第一液压缸驱动靠近第一冷却辊时，所述限位块与第二冷却辊上的轴承座相抵使得第一冷却辊的辊面与第二冷却辊的辊面保持距离。

作为优选，所述胶辊的侧上方还设有红外线预热装置，红外线预热装置与机架上下滑动连接并通过气缸控制升降。

作为优选，自然冷却辊和牵引辊之间还设有两个用于剪裁流延膜边料的纵切刀，两个纵切刀固定设置在薄膜上方的机架上。

作为优选，自然冷却辊和牵引辊之间还设有用于消除薄膜表面静电的静电消除器。

作为优选，所述的多个自然冷却辊通过链条传动连接并由同一伺服电机驱动。

作为优选，所述机架安装在水平滑轨上并由伺服电机驱动滑动。这样，可以调整机架与挤出机之间的前后相对位置，以适合于不同材料加工时方便调整。

作为优选，第一冷却辊、第二冷却辊和胶辊分别连接各自的模温机以实现各自独立的温度控制。这样可以很好的控制薄膜冷却成型质量，提高生产质量和效率。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：该流延复膜机将纸板基材、铝箔基材与流延机共挤出的多层膜进行热复合形成无菌包，且第一冷却辊、第二冷却辊、胶辊、第一下放卷辊、第二下放卷辊、上放卷辊、预热辊、自然冷却辊、牵引辊和收卷辊均是由伺服电机驱动的主动辊，实现了辊面线速度的全程一致，确保了膜面平整。

附图说明

图1为本实用新型的流延复膜机的结构示意图；

图2为本实用新型的流延复膜机的俯视图；

图3为无菌包的层状结构示意图。

附图标记：1、机架；2、牵引机构；3、收卷机构；4、单螺杆挤出机；5、分配器；6、流延模具；7、第一冷却辊；8、胶辊；9、第二冷却辊；10、导轨；11、第一液压缸；12、第二液压缸；13、上放卷机；14、第一下放卷机；15、第二下放卷机；16、第一预热辊；17、第二预热辊；18、第三预热辊；19、驱动轮；20、内涨紧轮A；21、内涨紧轮B；22、调节轮；23、红外线预热装置；24、第一自然冷却辊；25、第二自然冷却辊；26、第一导辊；27、纵切刀；28、静电消除器；29、模温机；30、PP层(或者PE层)；31、胶层；32、铝箔；33、胶层；34、纸板；35、PP层(或者PE层)。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

本实施例公开了一种用于生产无菌包的流延复膜机，如图1～2所示，包括机架1，机架1上安装有三辊淋膜机构、预热机构、放卷机构、冷却机构、牵引机构2以及收卷机构3，在机架1的一侧独立设置多层共挤流延机；以牵引机构2的输送方向为前后方向，放卷机构为前方，收卷机构为后方，机架1安装在水平滑轨上并由电机驱动滑动。这样，可以调整机架与挤出机之间的前后相对位置，以适合于不同材料加工时方便调整。

用于共挤形成多层薄膜的多层共挤流延机包括多个单螺杆挤出机4，与单螺杆挤出机4连接的分配器5，以及与分配器5连接的流延模具6；单螺杆挤出机4用于将固体颗粒状的原料融化成胶态并向分配器5供应熔融原料，多个不同的单螺杆挤出机4可分别进不同的物料，进而实现多种物料同时进料。分配器5的具体机构参照授权公告号为CN102126282A的专利文献，模具的具体结构参照申请公布号CN102223995A的专利文献，模具共挤出的流体层包括一种或者多种熔融热塑性聚合物，熔融热塑性聚合物被转化为薄膜层，且每层被叠加、组合到一起并从模具驱出，即共挤出形成熔融态的多层膜，多层膜从模具露出之后就暴露于空气中并进入第一冷却辊与胶辊之间的间隙。

三辊淋膜机构包括用于薄膜流延成型的第一冷却辊7、用于与第一冷却辊7配合进行复合薄膜的胶辊8和用于对流延成型后的薄膜进行再次冷却定型的第二冷却辊9，第一冷却辊7、第二冷却辊9和胶辊8的两端均设有轴承座，第一冷却辊7两端的轴承座固定设置在机架1上，胶辊8设置在第一冷却辊7的前方，第二冷却辊9设置在第一冷却辊7的后方，所述流延模具6设置在第一冷却辊7和胶辊8之间并位于两者的上方，第二冷却辊9两端的轴承座与机架1水平滑动连接并由第一液压缸11驱动靠近或者远离第一冷却辊7，胶辊8两端的轴承座与机架1水平滑动连接并由第二液压缸12驱动靠近或者远离第一冷却辊7；机架1上设有供轴承座水平移动的导轨10，导轨10为滑槽，第二冷却辊9的轴承座与胶辊8的轴承座均嵌在滑槽内且可在滑槽内水平移动。另外，第一冷却辊7和第二冷却辊9为镜面辊。第一冷却辊7、第二冷却辊9和胶辊8分别连接各自的模温机以实现各自独立的温度控制。这样可以很好的控制薄膜冷却成型质量，提高生产质量和效率。

第一液压缸11驱动第二冷却辊9向第一冷却辊7方向靠近或者远离，第二液压缸12驱动胶辊8向第一冷却辊7方向靠近或者远离，第一液压缸11和第二液压缸12均固定在机架1上。薄膜生产时，第二液压缸12驱动胶辊8向第一冷却辊7方向运动，并使胶辊8与第一冷却辊7辊面贴合，胶辊8与第一冷却辊7为一对反向旋转的辊轮，利用贴合后胶辊8与第一冷却辊7对薄膜进行挤压成型，同时将薄膜拉动离开模具；成型后薄膜随之进入第一冷却辊7和第二冷却辊9之间的空间进行再次冷却定型，第一冷却辊7与第二冷却辊9亦为一对反向旋转的辊轮，同时可以拉动薄膜进而驱动薄膜向冷却机构方向运动。

第二液压缸12能够驱动胶辊8与第一冷却辊7接触并与第一冷却辊7相抵，第一液压缸11能够驱动第二冷却辊9向第一冷却辊7靠近或远离，但第二冷却辊9与第一冷却辊7不接触，第一冷却辊7两端的轴承座上靠近第二冷却辊9的一侧分别设有限位块，第二冷却辊9由第一液压缸11驱动靠近第一冷却辊7时，限位块与第二冷却辊9上的轴承座相抵使得第一冷却辊7的辊面与第二冷却辊9的辊面保持距离。这样，第一液压缸11赋予第二冷却辊9靠近第一冷却辊7的趋势，而限位块限制了第一冷却辊7与第二冷却辊9的最短距离，第一冷却辊7和第二冷却辊9之间的空间距离需要保持适中，第一冷却辊7和第二冷却辊9距离较大时，会形成自然冷却，薄膜发生骤冷，使薄膜表面会发生较大的形变，进而影响产品的质量。

用于基材放卷的放卷机构包括设置在胶辊8前方的第一下放卷辊14、第二下放卷辊15和设置在第二冷却辊9后方的上放卷辊13；第二下放卷机15设置在预热机构的上方。

用于对基材进行加热的预热机构包括沿前后方向依次设置在机架1上的多个预热辊，多个预热辊设置在第一下放卷辊14和胶辊8之间，具体包括沿前后方向依次设置在机架1上的第一预热辊16、第二预热辊17以及第三预热辊18，第二预热辊17在竖直方向的上高度大于第一预热辊16和第三预热辊18，且第一预热辊16和第三预热辊18对称设置在第二预热辊17的前后两侧。机架1上还设有用于驱动第一预热辊16、第二预热辊17以及第三预热辊18转动的驱动轮19。第一预热辊16、第二预热辊17、第三预热辊18以及驱动轮19的同一侧均设有链轮，并通过传动链条实现连接并由同一伺服电机驱动。为增加工艺的严谨性以及设备的高性能优势，在本发明的实施例中，优选的链条的内圈还啮合设置有内涨紧轮A20和内涨紧轮B21，链条的外圈啮合设置有调节轮22，调节轮22用于实时涨紧或者放松链条。

第一预热辊16、第二预热辊17和第三预热辊18的最高温度可达180摄氏度，胶辊8的侧上方还设有红外线预热装置23，红外线预热装置23与机架1上下滑动连接并通过气缸控制升降。红外线预热装置23的最高温度可达200摄氏度，用于对铝箔基材进一步加热。

三辊淋膜机的一侧设有多个模温机29，第一冷却辊7、第二冷却辊9和胶辊8分别连接各自的模温机以实现各自独立的温度控制。模温机的具体结构参照授权公告号为CN208392579U的专利文献，这样可以很好的控制薄膜冷却成型质量，提高生产质量和效率。

用于对薄膜进行自然冷却降温的冷却机构包括设置在机架1上的多个自然冷却辊，多个自然冷却辊均为镜面辊，所述的多个自然冷却辊设置在第二冷却辊9和牵引机构2之间，具体包括第一自然冷却辊24和第二自然冷却辊25，流延膜在第一自然冷却辊24和第二自然冷却辊25上进行自然冷却降温，多个自然冷却辊通过链条传动连接并由同一伺服电机驱动。冷却机构的后方设置有多个第一导辊26，在生产过程中，流延膜经冷却后会不可避免的发生缩颈，进而造成两边不平及厚度不均，需要进行切边，但是在卷成筒状物后，切割时不便于固定，且切割不平稳而导致产品质量差，毛边多，因此，自然冷却辊和牵引辊之间还设有两个用于剪裁流延膜边料的纵切刀27，两个纵切刀27固定设置在薄膜上方的机架1上。

在现有的流延膜生产过程中，为了保证端面齐整不发生错边，在生产过程中往往会增加一定量的静电，在后道工序生产过程中，流延膜的表面的静电可能会导致在放卷过程中流延膜的端面被静电打伤，发生拉伸断膜的现象影响生产，更有甚者，在空气干燥的情况，过大的静电可能会导致火灾，引发安全事故，为此，自然冷却辊和牵引辊之间还设有用于消除薄膜表面静电的静电消除器28。静电消除器28的具体结构参见授权公告号为CN208732215U的专利文献，静电消除器28用于消除流延膜表面的静电，减少生产中因静电过大而产生的不良影响，该消静电系统可以在拉伸放卷过程中持续产生消除静电效果，保证流延膜生产安全高效的进行。

用于牵引薄膜的牵引机构2包括设置在机架1上的牵引辊和牵引压辊，牵引压辊与机架1上下滑动连接并由气缸驱动压紧牵引辊，牵引辊和牵引压辊设置在自然冷却辊和收卷机构3之间；用于将薄膜卷绕成卷料的收卷机构3包括一个收卷辊和若干个第二导辊；另外，第一冷却辊7、第二冷却辊9、胶辊8、第一下放卷辊14、第二下放卷辊15、上放卷辊13、预热辊、自然冷却辊、牵引辊和收卷辊均是由伺服电机驱动的主动辊。

多层共挤流延机共挤出的多层膜和放卷机构释放的基材通过胶辊8、第一冷却辊7和第二冷却辊9结合实现热复合。

无菌包的制备：启动预热机构、放卷机构、多层共挤流延机、三辊淋膜机、冷却机构、牵引机构2以及收卷机构3。无菌包的具体制备方法包括如下步骤：

步骤1)、从多层共挤流延机的模具共挤出形成多层膜，多层膜包括1层胶以及1～2层PE(或者PP)，多层膜从模具露出之后形成熔融态的多层膜，熔融态的多层膜进入第一冷却辊7和胶辊8之间的间隙，同时，第一下放卷机14释放铝箔基材，铝箔基材进入预热机构并与第一预热辊16、第二预热辊17以及第三预热辊18的辊面贴合进行加热，然后进入三辊淋膜机，并与胶辊8的辊面贴合，胶辊8侧上方的红外线预热装置23对铝箔基材进一步加热，然后进入胶辊8和第一冷却辊7的间隙，加热后的铝箔基材与熔融态的多层膜贴合，其中胶层处于PE层(PP层)与铝箔基材之间，并经过第一冷却辊7和胶辊8的挤压热复合形成无菌包的一次复合膜，第一冷却辊7对无菌包的一次复合膜进行初次冷却，初次冷却后的无菌包的一次复合膜穿过第一冷却辊7和第二冷却辊9的间隙后与第二冷却辊9进行贴合，无菌包的一次复合膜进一步得到冷却；然后，无菌包的一次复合膜进入冷却机构并与第一自然冷却辊24和第二自然冷却辊25的辊面贴合，实现自然条件下的冷却，并进入第一导辊26，同时，纵切刀27对无菌包的一次复合膜进行切边处理，无菌包的一次复合膜经过静电消除器28，静电消除器28消除铝面的静电，减少生产中因静电过大而产生的不良影响，保证了无菌包的一次复合膜生产安全高效的进行；牵引辊对无菌包的一次复合膜进行牵拉，最后通过收卷辊对无菌包的一次复合膜进行收卷成卷料；

步骤2)、定义铝箔基材上贴合PP层(或者PE层)的一面记为铝箔基材的内侧面，第一下放卷机14释放步骤1)中由收卷辊卷绕的无菌包的一次复合膜卷料，同时上放卷机13释放纸板基材，另外，由一台单螺杆挤出机4供料经过模具挤出一层胶，纸板基材、胶以及无菌包的一次复合膜(使铝箔基材的外侧面与胶贴合)经过三辊淋膜机进行热复合形成无菌包的二次复合膜，其中胶层处于纸板基材与一次复合膜外侧之间，然后经过冷却机构进行自然冷却，以及牵引辊的牵拉，最后通过收卷辊卷绕成卷料；

步骤3)、定义纸板基材上贴合铝箔基材的一面记为纸板基材的内侧面，由第二下方卷机释放步骤2)中由收卷机3卷绕的无菌包的二次复合膜卷料，同时由多层共挤流延机供料经过模具挤出1～3层PP(或者PE)，步骤2)形成的无菌包的二次复合膜(使纸板基材的外侧面与胶贴合)与1～3层PP(或者PE)经过三辊淋膜机挤压复合形成无菌包，然后经过冷却机构进行自然冷却，以及牵引辊的牵拉，最后通过收卷辊对无菌包卷绕成无菌包卷料。

本具体实施例中的指定方向仅仅是为了便于表述各部件之间位置关系以及相互配合的关系。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于生产无菌包的流延复膜机，包括机架(1)，机架(1)上安装有三辊淋膜机构、预热机构、放卷机构、冷却机构、牵引机构(2)以及收卷机构(3)，在机架(1)的一侧独立设置多层共挤流延机；以牵引机构(2)的输送方向为前后方向，其特征是：

用于共挤形成多层薄膜的多层共挤流延机包括多个单螺杆挤出机(4)，与所述单螺杆挤出机(4)连接的分配器(5)，以及与所述分配器(5)连接的流延模具(6)；

三辊淋膜机构包括用于薄膜流延成型的第一冷却辊(7)、用于与第一冷却辊(7)配合进行复合薄膜的胶辊(8)和用于对流延成型后的薄膜进行再次冷却定型的第二冷却辊(9)，第一冷却辊(7)、第二冷却辊(9)和胶辊(8)的两端均设有轴承座，第一冷却辊(7)两端的轴承座固定设置在机架(1)上，胶辊(8)设置在第一冷却辊(7)的前方，第二冷却辊(9)设置在第一冷却辊(7)的后方，所述流延模具(6)设置在第一冷却辊(7)和胶辊(8)之间并位于两者的上方，第二冷却辊(9)两端的轴承座与机架(1)水平滑动连接并由第一液压缸(11)驱动靠近或者远离第一冷却辊(7)，胶辊(8)两端的轴承座与机架(1)水平滑动连接并由第二液压缸(12)驱动靠近或者远离第一冷却辊(7)；

用于基材放卷的放卷机构包括设置在胶辊(8)前方的第一下放卷辊(14)、第二下放卷辊(15)和设置在第二冷却辊(9)后方的上放卷辊(13)；

用于对基材进行加热的预热机构包括沿前后方向依次设置在机架(1)上的多个预热辊，所述的多个预热辊设置在第一下放卷辊(14)和胶辊(8)之间；

用于对薄膜进行自然冷却降温的冷却机构包括设置在机架(1)上的多个自然冷却辊，所述的多个自然冷却辊设置在第二冷却辊(9)和牵引机构(2)之间；

用于牵引薄膜的牵引机构(2)包括设置在机架(1)上的牵引辊和牵引压辊，牵引压辊与机架(1)上下滑动连接并由气缸驱动压紧牵引辊，牵引辊和牵引压辊设置在自然冷却辊和收卷机构(3)之间；

用于将薄膜卷绕成卷料的收卷机构(3)包括一个收卷辊和若干个第二导辊；

其中，第一冷却辊(7)、第二冷却辊(9)、胶辊(8)、第一下放卷辊(14)、第二下放卷辊(15)、上放卷辊(13)、预热辊、自然冷却辊、牵引辊和收卷辊均是由伺服电机驱动的主动辊。

2.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：所述第一冷却辊(7)、第二冷却辊(9)和自然冷却辊均为镜面辊。

3.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：所述的多个预热辊通过链条传动连接并由同一伺服电机驱动。

4.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：所述第一冷却辊(7)两端的轴承座上靠近第二冷却辊(9)的一侧分别设有限位块，第二冷却辊(9)由第一液压缸(11)驱动靠近第一冷却辊(7)时，所述限位块与第二冷却辊(9)上的轴承座相抵使得第一冷却辊(7)的辊面与第二冷却辊(9)的辊面保持距离。

5.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：所述胶辊(8)的侧上方还设有红外线预热装置(23)，红外线预热装置(23)与机架(1)上下滑动连接并通过气缸控制升降。

6.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：自然冷却辊和牵引辊之间还设有两个用于剪裁流延膜边料的纵切刀(27)，两个纵切刀(27)固定设置在薄膜上方的机架(1)上。

7.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：自然冷却辊和牵引辊之间还设有用于消除薄膜表面静电的静电消除器(28)。

8.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：所述的多个自然冷却辊通过链条传动连接并由同一伺服电机驱动。

9.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：所述机架(1)安装在水平滑轨上并由电机驱动滑动。

10.根据权利要求1所述的用于生产无菌包的流延复膜机，其特征是：第一冷却辊(7)、第二冷却辊(9)和胶辊(8)分别连接各自的模温机以实现各自独立的温度控制。

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