TWI655073B - 流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置，其主要於流延機成型模頭下方設有冷卻輥輪，並於該冷卻輥輪與該成型模頭之間設有風刀，該風刀導入風流吹佛薄膜貼附於該冷卻輥輪並冷卻，其中在薄膜進行冷卻的路徑上設有溫度檢測模組，該溫度檢測模組對應檢測位於該成型模頭出料模唇之每一調節閥處出料後的薄膜溫度，並於集結眾多個溫度數據來判斷薄膜厚度，並依據溫度、厚度分析而能得知薄膜厚度的異樣點，以能自動調整異樣點之出料模唇的間隙；藉此，能使其薄膜厚度一致，達到提升薄膜產品良率的功效。

Description

流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置

本發明係有關於一種流延型押出機(簡稱流延機)膜厚厚度均衡控制方法與其裝置，尤指一種控制流延機所產製的成品膜厚，使其成品厚度能均衡相同的控制方法及裝置技術為其應用發明者。

流延為一種塑膠膜生產工藝，係先經過押出設備把原料塑化熔融，再通過成型模具擠出，呈片狀流延至平穩旋轉的冷卻輥筒的輥面上，膜片在冷卻輥筒上經冷卻降溫定型，再經牽引、切邊後把製品捲收。

流延膜在擠出流延和冷卻定型過程中，既無縱向拉伸，又無橫向拉伸。用流延法成型的薄膜，厚度比吹塑薄膜均勻、透明性好、熱封性好、厚度在0.005-3mm範圍內。一般使用的範圍很廣，如包裝食品的包裝膜(盒)、複合材料的熱封層基材、光學薄膜及各種建築用防水材料等。

流延機主要包含有押出設備、成型模頭、冷卻風刀、冷卻輥輪、壓輪及導輪組成，其中係經由押出設備把原料塑化熔融而推送至成型模頭中，再利用成型模頭整個機唇寬度均勻地流出，因成型模頭內部流道無滯流死角，能讓塑化熔融物料具有均勻的溫度而順利流出；然而，在聚乙烯生產中，採用最多的是漸減歧管衣架式模頭。該種模頭一般採用節流塊和彈性模唇共用的方式，以調節擠出塑膠膜的厚度均勻性。之後，當流延膜貼在冷卻輥輪工作面上時，冷卻輥輪的作用是對薄膜進行快速冷卻，使塑膠膜獲得良好的光學性能，而冷卻風刀吹出有一定壓力的氣流，均勻一致地吹向流延膜，使流延膜緊貼在冷卻輥輪工作面上，以達到流延膜均勻冷卻降溫的效果。

但由於以往流延膜的製造卻可發現，原料由押出設備塑化熔融後經成型模頭，經常會因為零件加工精確度不佳，或者加熱裝置加熱不均，或者安裝後矯正不易等等的因素，造成出料的不均勻，當由成型模頭之出料模唇導出的原料產生不均勻的現象時，會在塑膠膜上出現膜厚不均的區域，由此可知，流延機之成型模頭將會影響所製造出薄膜之品質，特別是經過出料模唇處控制間隙進行塑料之出料穩定度，此控制機制攸關流延機所成型之塑膠膜的厚薄度。

然而，薄膜的厚薄之關鍵主要在於調整成型模頭之出料模唇的間隙與出料量，該間隙影響該塑膠袋之厚薄，因此，必須針對該間隙之寬窄進行調整而非著墨於模頭流道的設計；一般於流延機之成型模頭的出料模唇處設有複數相間之螺孔，各螺孔分別設有一螺桿，當該螺桿朝向該出料模唇調整由該成型模頭流道經出料模唇之間隙，但由於此種調整間隙的方法為於開機啟動前即已調整完畢，但因在流延過程會有某些因素導致間隙大小與流量不均的現象，故導致不良率提高，所以於目視檢測塑膠袋之厚薄不一時，即須停機再度調整，導致製作過程的品質不穩定與調整煩雜的缺失。

今，發明人秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，特提供一種流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置，以期達到更佳實用價值性者。

本發明之主要目的在於提供一種流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置，尤其是指一種控制流延機所產製的塑膠膜，使其塑膠膜厚度能均衡相同的控制方法及裝置技術為其目的。

本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要於流延機成型模頭下方設有冷卻輥輪，並於所述冷卻輥輪與所述成型模頭之間設有風刀，所述風刀導入風流吹拂薄膜貼附於所述冷卻輥輪並冷卻，其中在薄膜進行冷卻的路徑上設有溫度檢測模組，該溫度檢測模組對應檢測位於該成型模頭出料模唇之每一調節閥處出料後的薄膜溫度，並於集結眾多個溫度數據來判斷薄膜厚度，並依據溫度、厚度分析而能得知薄膜厚度的異樣點，以能自動調整異樣點之出料模唇的間隙；藉此，利用擷取多點薄膜溫度進行分析評估並自動調整出料間隙，使其薄膜厚度一致，達到提升薄膜產品良率的功效者。

本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置的較佳實施例，其中進一步包含一控制分析單元，所述控制分析單元分別對應連結所述溫度檢測模組及所述成型模頭，所述控制分析單元接收溫度檢測模組所感測之多數個薄膜定點溫度數據，並用以將該些定點溫度數據整合分析並獲得薄膜厚度及其異樣點，所述控制分析單元能依據異樣點分析，而調整控制對應該異樣點處之出料模唇的間隙與出料量者。

本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置的較佳實施例，其中所述溫度檢測模組的組設位置係設置位於導出薄膜之所述成型模頭與平穩旋轉的所述冷卻輥筒的輥面之間。

本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置的較佳實施例，其中所述溫度檢測模組為採用紅外線感測器、熱像儀。

本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置的較佳實施例，其中所述成型模頭包含有一連結押出設備的入料口，所述入料口往兩側延伸設有往下傾斜的斜導流道，並於所述斜導流道下方設有一平流道，所述平流道接收所述斜導流道由高往低流的熔融原料，並讓熔融原料經所述平流道下方的出料模唇導出者。

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，請參閱第一～三圖所示，為本發明之流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置之示意圖，其流延機主要設有一把原料塑化熔融的押出設備（１），並連結一成型模頭（２），經所述成型模頭（２）的出料模唇（２１）均勻地流出薄膜（３），所述成型模頭（２）下方設有冷卻輥輪（４），並於所述冷卻輥輪（４）與所述成型模頭（２）之間設有風刀（５），所述風刀（５）導入風流吹佛薄膜貼附於所述冷卻輥輪（４）並冷卻，其中：

於所述出料模唇（２１）處設有多數個調整間隙與出料量的調節閥（２２），再於薄膜（３）導入冷卻輥輪（４）的路徑上設有溫度檢測模組（６），所述溫度檢測模組（６）對應檢測位於該成型模頭出料模唇之每一調節閥處出料後的各定點薄膜溫度；所述溫度檢測模組（６）對應連結一控制分析單元（７），且所述控制分析單元（７）連結所述調節閥（２２），並接收所述溫度檢測模組（６）所感測之多數個薄膜（３）定點溫度數據，並用以將定點溫度數據整合分析而獲得薄膜（３）厚度及其異樣點，所述控制分析單元（７）能依據異樣點分析，而調整控制所述調節閥（２２）對應該異樣點處之出料模唇（２１）的間隙與出料量者。

當於實際執行時，請參閱第一～三圖所示，係利用下列方法步驟來達成，以下說明之：

首先，將原料經由押出設備（１）之入料部增壓、熱溶後，再將塑化熔融的原料導入所述成型成型模頭（２），而所述成型模頭（２）包含有一連結押出設備（１）並接收塑化熔融原料的入料口（２３），所述入料口（２３）往兩側延伸設有往下傾斜的斜導流道（２４），並於所述斜導流道（２４）下方設有一平流道（２５），所述平流道（２５）接收所述斜導流道（２４）由高往低流的熔融原料，並讓熔融原料經所述平流道（２５）下方之所述出料模唇（２１）導出；如上述成型模頭（２）將塑化熔融的原料由入料口（２３）導入，並經兩側的斜導流道（２４），而在流動過程熔融原料會同時順模壁往下流入平流道（２５），利用斜導流道（２４）前段至平流道（２５）的模壁路徑長，而後段至平流道（２５）的模壁路徑短，使其當熔融原料往下流到斜導流道（２４）後段時，能與前段所流下的熔融原料同步流至平流道（２５），並經調節閥（２２）控制出料間隙而能均勻由所述出料模唇（２１）導出成膜。

之後，所導出的薄膜（３）會經由所述風刀（５）導入風流吹拂薄膜（３）貼附於所述冷卻輥輪（４）來進行冷卻，但在薄膜（３）未進入冷卻輥輪（４）冷卻前係設有溫度檢測模組（６），因此，所述溫度檢測模組（６）的組設位置係設置位於導出薄膜（３）之所述成型模頭（２）與平穩旋轉的所述冷卻輥筒（４）的輥面之間，所述溫度檢測模組（６）可由一溫度檢測器所組成，或由多數個溫度檢測器所構成，而所述溫度檢測器為採用紅外線感測器、熱像儀等，利用溫度檢測模組（６）來對應感測所述出料模唇（２１）處每一調節閥（２２）位置處所導出的薄膜（３）溫度，讓所述溫度檢測模組（６）進行多定點的溫度檢測，以能檢測該薄膜（３）每一定點溫度，而此處薄膜（３）溫度並未完全冷卻，當所測得薄膜（３）溫度低時表示厚度薄[厚度薄冷卻速度快、溫度低]，若薄膜（３）溫度高時表示厚度厚[厚度厚冷卻速度慢、溫度高]。再讓所述溫度檢測模組（６）將每一定點溫度數據傳送至所述控制分析單元（７），利用所述控制分析單元（７）匯集溫度檢測模組（６）的溫度數據並加以分析，於分析過程經溫度判別成型該薄膜（３）的厚度與各點數據相對關係，而可得知該薄膜（３）厚度的異樣點，即某點[或數點]溫度平均過高表示該處薄膜（３）過厚，或是某點[或數點]溫度平均過低表示該處薄膜（３）太薄，此些位置均會造成薄膜（３）厚度不均的問題；而所述控制分析單元（７）能藉由分析資料進一步產生出溫度變化圖表，可供產製者作為參考或調整依據，也能由所述控制分析單元（７）連結控制所述調節閥（２２）對應該異樣點處之出料模唇（２１）的間隙與出料量者。

接著，於自動調整時，主要經由所述控制分析單元（７）連結控制所述調節閥（２２），讓所述控制分析單元（７）依據異樣點處的出料模唇（２１）的間隙與出料量，然而，所述調節閥（２２）能經電性控制而活動位移的機制[此自動控制的結構眾多，如可採電性、液油壓或機械控制等，非本案訴求故不加以贅述]；藉此，以擷取多點薄膜（３）溫度進行分析評估並自動調整間隙與出料量，使其薄膜（３）厚度一致，達到提升吹袋產品良率的功效者。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

藉由以上所述，本發明系統之組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，具有下列優點：

1.本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置，藉由擷取多點薄膜溫度進行分析評估並自動調整出料模唇的間隙與出料量，使其薄膜厚度一致，達到提升產品良率的功效者。

2.本發明流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法與其裝置，藉由控制分析單元能準確分析溫度分佈的狀態，進而對應異樣點處的之出料模唇的調節閥進行調整間隙與出料量，達到精準控制的功效。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧押出設備

（２）‧‧‧成型模頭

（２１）‧‧‧出料模唇

（２２）‧‧‧調節閥

（２３）‧‧‧入料口

（２４）‧‧‧斜導流道

（２５）‧‧‧平流道

（３）‧‧‧薄膜

（４）‧‧‧冷卻輥輪

（５）‧‧‧風刀

（６）‧‧‧溫度檢測器

（７）‧‧‧控制分析單元

第一圖：本發明之流延機架構示意圖。

第二圖：本發明之檢測裝置架構示意圖。

第三圖：本發明成型模頭剖視示意圖。

Claims (6)

1. 一種流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法，其主要於熔融原料由成型模頭之出料模唇流延，並經數調節閥控制所導出的薄膜厚度，於薄膜導出未冷卻前施以多定點溫度檢測，且溫度檢測之位置相對該調節閥分佈而設，並位於導出薄膜的成型模頭與平穩旋轉之冷卻輥筒的輥面之間，以能檢測該薄膜每一調節閥出料的定點溫度，將每一定點溫度數據匯集分析，經溫度判別該薄膜的厚度，進而得知該薄膜厚度的異樣點，並經控制調整該調節閥對應該異樣點處之出料模唇的間隙與出料量，以將均衡控制薄膜厚度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之流延型押出機膜厚厚度均衡控制方法，其中溫度檢測為採用紅外線感測、熱像儀感測。
3. 一種流延型押出機膜厚厚度均衡控制裝置，其主要設有一把原料塑化熔融的押出設備，並連結一成型模頭，所述成型模頭包含有一連結押出設備的入料口，所述入料口往兩側延伸設有往下傾斜的斜導流道，並於所述斜導流道下方設有一平流道，所述平流道接收所述斜導流道由高往低流的熔融原料，並讓熔融原料經所述平流道下方之所述出料模唇均勻地導出薄膜，所述成型模頭下方設有冷卻輥輪，並於所述冷卻輥輪與所述成型模頭之間其中：於所述出料模唇處設有多數個調整間隙與出料量的調節閥，再於薄膜導入冷卻輥輪的路徑上設有溫度檢測模組，所述溫度檢測模組對應檢測位於該成型模頭出料模唇之每一調節閥處出料後的薄膜溫度，所述溫度檢測模組對應連結一控制分析單元，且所述控制分析單元連結所述調節閥，並接收所述溫度檢測模組所感測之多數個薄膜定點溫度數據，並用以將定點溫度數據整合分析而獲得薄膜厚度及其異樣點，所述控制分析單元能依據異樣點分析，而調整控制所述調節閥對應該異樣點處之出料模唇的間隙與出料量者。
4. 如申請專利範圍第3項所述之流延型押出機膜厚厚度均衡控制裝置，其中所述溫度檢測模組的組設位置係設置位於導出薄膜之所述成型模頭與平穩旋轉的所述冷卻輥筒的輥面之間。
5. 如申請專利範圍第3項所述之流延型押出機膜厚厚度均衡控制裝置，其中所述溫度檢測模組為由一溫度檢測器所組成，或由多數個溫度檢測器所構成。
6. 如申請專利範圍第5項所述之流延型押出機膜厚厚度均衡控制裝置，其中所述溫度檢測器為採用紅外線感測器、熱像儀其一。