廣東金明塑膠企業(yè)自行研制的M3B—900QA三層共擠重包裝膜生產(chǎn)線,,經(jīng)安裝調(diào)試及用戶連續(xù)性試運行生產(chǎn),運行穩(wěn)定,,性能良好,;薄膜制品分層明顯,無混料現(xiàn)象,,厚薄均勻,,物理及機械性能(包括斷裂拉伸強度、撕裂強度,、落鏢沖擊強度等)良好,,產(chǎn)量高、能耗低,,用戶滿意,。該生產(chǎn)線已于前不久通過了廣東省科技廳組織的科技成果鑒定。鑒定委員會—致認(rèn)為,,該生產(chǎn)線為國內(nèi)首創(chuàng),,技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,,各行業(yè)對重包裝袋用吹塑薄膜的需求量日益增多,,應(yīng)用范圍也不斷擴大。特別是近兩年來,,塑料合成樹脂生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,,生產(chǎn)能力大大提高,而傳統(tǒng)的復(fù)合編織袋必經(jīng)塑料薄膜吹塑,、拉絲,、塑料淋復(fù)(淋膜)、印刷,、分切,、封切制袋等一系列復(fù)雜的工序,而且生產(chǎn)能力低,,同時由于傳統(tǒng)的復(fù)合編織袋強度低,、對水份的阻隔能力差,包裝制品容易破損,,因此無法滿足合成樹脂大規(guī)模生產(chǎn)包裝的需要,。為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)合成樹脂自動包裝線的高速裝填,、大型儲運和自動碼垛的需要,國內(nèi)開始引進一種能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性一次自動成型——開口充料——加熱封口等多道工序和作業(yè)過程的新型重包裝膜產(chǎn)品,,該產(chǎn)品不僅大大提高了包裝效率,,而且制袋工序簡化,只需共擠吹塑,、(在線或離線)印刷,、封切制袋,同時也大大降低了綜合包裝成本,,而且適用于含水量控制嚴(yán)格的PA,、EVOH、PVA,、PET等合成樹脂的包裝,。同時,由于重包裝膜原料主要為低熔融指數(shù)的LDPE和LLDPE,、MLLDPE,、MDPE,易于回收和原料的循環(huán)使用,,所回收廢棄料經(jīng)二次造粒能保持良好的力學(xué)性能指標(biāo),可以加工比較重要的塑料制品,,滿足環(huán)境保護和資源充分利用的要求,,并且在包裝、貯存,、運輸,、防潮和外見等方面具有更高的綜合性能,在歐洲等發(fā)達(dá)國家已成為通用的重包裝材料,,國內(nèi)的大型石化企業(yè)也全都要求采用這一新型包裝方式,。這種新型的重包裝材料不僅能滿足石化行業(yè)產(chǎn)品現(xiàn)代化包裝的需要,對于大米,、大豆等農(nóng)副產(chǎn)品,、農(nóng)藥、化肥,、日用化下產(chǎn)品的包裝也具有廣闊的推廣前景,。
機器的主要結(jié)構(gòu)
M3B-900QA三層共擠重包裝膜生產(chǎn)線主要由兩部分組成,一部分為吹膜線,,主要由自動計量系統(tǒng),、三臺單螺桿擠出機、液壓換網(wǎng)裝置,、三層共擠機頭,、冷卻系統(tǒng),、旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)、厚度檢測系統(tǒng),、收卷機和電氣控制系統(tǒng)等組成,;另一部分為印刷線,主要由放卷機,、電暈處理機,、四色雙面印刷單元、壓紋插邊單元和收卷機等組成,。各種原料和添加劑經(jīng)計量后,,按設(shè)定比例自動加入料斗,進入擠出機中熔融,,擠出的熔融樹脂進入環(huán)形模頭形成膜管擠出,,從模頭中心的冷卻風(fēng)管吹入壓縮空氣,將膜管吹脹到設(shè)計要求的筒狀薄膜(稱為膜泡),。經(jīng)內(nèi)部和外部空氣冷卻后進入人字夾板將膜泡折疊,,通過薄膜旋轉(zhuǎn)牽引裝置將折疊后的薄膜經(jīng)空轉(zhuǎn)導(dǎo)輥引至收卷機,卷起后的膜卷裝入印刷線的放卷機放卷,,先進行電暈處理,,然后經(jīng)印刷、壓花,、折邊,、收卷包裝出廠。
主要技術(shù)參數(shù):
制品最大寬度(折徑):750mm
制品厚度:0.15~0.25mm
最大產(chǎn)量:180kg/h
制品厚薄均勻度≤±6%
制品寬度誤差≤±5mm
制品結(jié)構(gòu):A/B/C(25%/50%/25%)
插邊深度:(45-110mm)±5mm
吹膜最高機械線速度:45m/min
印刷,、壓紋和捅邊機械線速度:50m/min
最大收,、放卷直徑:①1500mm
印刷裝置色組數(shù):4組(可任意組合)
4、主要原料及制品結(jié)構(gòu)
原料:吹膜級LDPE,、LLDPE,、MLLDPE、MDPE以及加工助劑,。
制品結(jié)構(gòu):A/B/C(1/2/1)
關(guān)鍵技術(shù)
1.重包裝膜用原料的擠出系統(tǒng)
(1)過去人工稱重,、混合加料方式設(shè)備簡陋、混合不均勻,,現(xiàn)在應(yīng)用多組分自動稱重喂料系統(tǒng),,不僅解決了上述問題,而且在確保薄膜縱向質(zhì)量方面也發(fā)揮了重要的作用,。其工作原理是將原料通過真空傳送到各個重力料斗,,采用減重原理,確定各種組份的給料量,。通過給料量測量值和工藝設(shè)定的目標(biāo)值比較,,系統(tǒng)計算和控制擠出螺桿的轉(zhuǎn)速,。當(dāng)擠出量由于生產(chǎn)目標(biāo)或工藝改變時,系統(tǒng)同時重新計算給料速度百分比,,從而保證給料量,。
(2)重包裝用膜所使用的樹脂融融指數(shù)較低而且通常要求加入爽滑劑、阻透劑,、抗靜電劑等多種改性劑,,這些樹脂在一般的螺桿加工過程中,由于長的時間承受較高的剪切作用,,料溫不斷上升,,容易造成擠出物料過熱分解。為了解決這一難點,,采用合適的屏障段和分散混煉設(shè)計,,既保證兩種類型樹脂的充分剪切,又使熔體溫度得以控制,。
(3)傳統(tǒng)三層共擠摸頭一般采用側(cè)向進料結(jié)構(gòu),,加上加工設(shè)備簡陋,因而無法確保制品的厚薄均勻度,,采用無死角流道結(jié)構(gòu),;流道孔的大小、射料孔的分布,、流道間隙都通過精確的計算,,電腦模擬試驗。模頭采用先進的加工設(shè)備加工,,從加工工藝上保證了各層之間的配合間隙;同時流道表面也達(dá)到較高的加工質(zhì)量,,保證流道的光滑,、順暢。另外,,模頭材料采用進口合金鋼,,為加工質(zhì)量和使用性能提供保證;加熱元件材質(zhì)采用陶瓷,,使模頭受熱充分,、均勻,有利于料流的塑化,。
2.冷卻系統(tǒng)
由于重包裝用膜一般厚度較厚,,在0.15~0.25mm之間,比普通包裝膜要厚得多,,如何有效解決薄膜的冷卻是項目成功的關(guān)鍵,,一般包裝膜設(shè)備采用普通的冷卻風(fēng)環(huán)和室溫空氣冷卻,,很難滿足成型的要求。本機從四個方面有效解決了這一難題,。
(1)雙風(fēng)口負(fù)壓風(fēng)環(huán)主要由風(fēng)室,、上下兩個獨立的出風(fēng)口和一組可調(diào)護風(fēng)圈組成。下風(fēng)口預(yù)冷卻剛擠出的管壞,,消除口模真空度,,形成膜泡不粘貼風(fēng)環(huán)壁的氣墊層,使熔融管坯初始吹脹及初始擔(dān)伸時得到冷卻,。上風(fēng)口氣量大,,快速冷卻膜泡,并起到托扶模泡的作用,。護風(fēng)圈上開沒有小孔,,負(fù)風(fēng)壓形成第三冷卻,令膜泡更穩(wěn)定,,冷卻效果更佳,。
(2)IBC膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)是多層共擠阻隔等功能薄膜生產(chǎn)的重要部件,因此,,我們直接把企業(yè)非常成熟的IBC膜泡內(nèi)冷技術(shù)應(yīng)用于項目,,達(dá)到連續(xù)地把膜泡內(nèi)的熱空氣排出、帶走由于塑料加熱而產(chǎn)生的氣態(tài)分子物質(zhì)同時吹進等量的冷空氣,、控制膜泡內(nèi)部溫升及膜泡快速冷卻,、提高薄膜產(chǎn)量、透明度以及物理,、機械性能,、凈化膜泡內(nèi)空氣、提高薄膜表面衛(wèi)生指標(biāo)等目的,。
(3)三輥式牽引裝置通過使用冷卻水對輥筒的冷卻從而對薄膜進行有效冷卻,,極大地提高了成型的速度。
(4)系統(tǒng)還采用制冷空氣代替常規(guī)室溫空氣對薄膜內(nèi)部和外部的進行冷卻,。制冷系統(tǒng)主要由冷水機,、冷卻塔、空氣熱交換器等組成,,鼓風(fēng)機的風(fēng)經(jīng)熱交換器獲得制冷空氣,,溫度一般在15℃左右,并配有風(fēng)壓壓力和溫度顯示,。
3.水平式薄膜旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)
采用國際先進水平式薄膜旋轉(zhuǎn)牽引的新技術(shù),。系統(tǒng)采用扇形齒輪傳動、氣墊輥、橡膠螺旋張力展平輥等結(jié)構(gòu),,旋轉(zhuǎn)的人字板裝置夾膜元件采用防粘噴涂的鋁合金平衡滾動輥筒和精制紅木柵條雙層可調(diào)試結(jié)構(gòu),,適應(yīng)于不同氣溫條件和摩擦系數(shù)顏料薄膜的生產(chǎn);第一,、二牽引裝置之間采用速度和張力模式進行自動控制,,保持薄膜膜路平整運行。通過水平式薄膜旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)以±360*的轉(zhuǎn)角緩慢地把薄膜的微量厚薄點呈左,、右螺旋線均勻地分布在膜卷上的各個部位,,所產(chǎn)生的薄膜表面平整,膜卷圓住精度高,、外觀質(zhì)量良好,。
4.雙超聲波中心糾偏裝置
由于受旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng)擺動結(jié)構(gòu)的作用,薄膜在運動過程中會產(chǎn)生一定的偏離膜路中心左右的現(xiàn)象,,為使膜卷端面整齊,,配套薄膜糾偏裝置糾正薄膜的膜路。由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的薄膜光電糾偏裝置往往在糾偏過程中會發(fā)生薄膜的輕微皺褶,,影響薄膜質(zhì)量,。為了保證高明度度薄膜制品的有效糾偏,采用當(dāng)今國外先進的雙超聲波中心糾偏裝置糾偏薄膜,,達(dá)到膜端面整齊,,薄面平整,避免皺褶,,保證制品質(zhì)量,。
5.收卷機
目前國產(chǎn)和包裝塑料薄膜吹塑設(shè)備基本是采用手工操作的薄膜收卷機,技術(shù)十分落后,。為了使本機達(dá)到一定的自動化和先進程度,,收卷機通過獨立的研究與開發(fā),具有薄膜張力控制,、雙剖雙膜,、在線切邊及分切、長度自動計量,、自動跟蹤、高速“飛刀”自動斷膜,、自動換卷,、自動卸卷等功能,達(dá)到保證薄膜制品的收卷質(zhì)量的目的,。另外由于重包裝袋用薄膜的厚度比其它包裝膜厚得多,,收卷同樣長度的重包裝膜將比其它包裝膜的卷徑大了將近一倍,為了解決這一問題,收卷機在設(shè)計時充分考慮了大卷徑的需要,。
6.多色雙面印刷單元
普通的凹版印刷機只能實現(xiàn)單面印刷,,而且凹版印刷在印刷種類較多的情況下必須配套多種印刷輥,即占用場地又增加成本,。本機使用衛(wèi)星式柔版印刷機,,其特點整卷印刷改變印刷長度無需更換輥筒、齒輪,,真正實現(xiàn)萬能尺寸印刷制袋,,具有印刷穩(wěn)定、成品率高,、套印精確,、字圖清晰等特點,而且生產(chǎn)效率高,、一次工藝雙面印刷,、生產(chǎn)成本本低、易操作等優(yōu)點,。
7.壓紋機
為適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需要,,重包裝袋用薄膜的表面要求帶粗糙的花紋,既可使被包裝物的堆碼層多,、方便運輸,,還可節(jié)省倉儲面積。壓紋機就是為適應(yīng)這一需求而設(shè)計的,。在膜泡的內(nèi),、外面布置壓輥,內(nèi)壓輥的輥面有凸起,,外壓輥通過氣缸和手輪的調(diào)節(jié)壓緊膜面,,使膜面從內(nèi)向外產(chǎn)生粗糙的花紋。同時,,壓紋的位置也可通過導(dǎo)輥支架調(diào)節(jié),。
8、重包裝薄膜的生產(chǎn)工藝
由于重包裝膜要求高強度,、阻透性,、耐寒性以及便于后續(xù)工藝包裝機的熱封、冷卻和碼垛等不同目的,,在加工過程需加入爽滑劑,、開口劑、阻透劑,、抗靜電劑等多種改性劑,,另外對于特殊環(huán)境因素條件如嚴(yán)寒,、高溫或強紫外線地區(qū)需要加入特定的添加劑等。因此,,在吹制的過程中根據(jù)不同的工藝配方,,經(jīng)過多次的試驗解決了重包裝袋用薄膜的各種要求。同時為方便工藝調(diào)節(jié)及擠出過程技術(shù)狀態(tài)的監(jiān)控,,在換網(wǎng)裝置前后需設(shè)置高溫熔體壓力,、熔體溫度傳感器。
9,、電氣控制系統(tǒng)
國產(chǎn)的薄膜吹塑設(shè)備都采用陳舊落后的控制系統(tǒng) 容易出現(xiàn)誤動作或者控制精度差,、程序運行速度慢等問題。本機采用先進的CAN總線技術(shù),,通過CAN—BUS總線技術(shù)的數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò),,對整機的加工溫度、螺桿轉(zhuǎn)速,、熔體壓力,、熔體溫度、IBC膜泡內(nèi)冷系統(tǒng),、外冷卻風(fēng)環(huán),、電動穩(wěn)泡裝置、人字板角度,、薄膜旋轉(zhuǎn)牽引系統(tǒng),、薄膜線速度、張力,、收卷機等系統(tǒng)進行控制,。同時顯示和監(jiān)控各種溫度、壓力,、電流,、電壓、張力,、速度,、長度等參數(shù)。
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