CN118219581B - 基于粉质冷却定型的淋膜复合方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于粉质冷却定型的淋膜复合方法及设备，其方法是基材送入复合压辊与复合冷却辊之间，同时喷粉装置向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉；塑料熔体挤出并在基材表面进行淋膜和复合，复合过程中，塑料熔体一侧与复合冷却辊表面相接触；复合后形成的复合材料被冷却定型，通过复合剥离辊送出。其设备包括沿基材输送方向设置的放卷机构、复合压辊、复合冷却辊和复合剥离辊，复合压辊与复合冷却辊的相接处形成复合面，复合面上方设有挤出机模头，复合冷却辊上方设有喷粉装置，复合冷却辊下部形成复合材料的冷却定型区域。本发明可更大程度改善淋膜粘附于复合辊表面的情况，改善其冷却定型效果，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及淋膜材料制备技术领域，特别涉及一种基于粉质冷却定型的淋膜复合方法及设备。
背景技术
高分子材料的热导率一般比较低，通常在0.1～0.5W/m·K之间。这是因为其内部包含大量的气孔和空隙，从而使其密度较低，传热速率受阻。此外，其热导率还受到其他因素的影响，例如塑料的种类、聚集态结构、厚度、密度、温度等。在淋膜复合过程中，聚烯烃类材料的淋膜温度约310℃，复合冷却辊温度约25℃，使其过冷度达到285℃，且聚烯烃具有较高的结晶度，从而使其在淋膜复合时易于冷却定型。而对于一些不易结晶的材料，如己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等分子链具有较好的柔顺性，但不易结晶的聚合物，其冷却定型的速率很慢。在淋膜复合的操作过程中，淋膜料极易粘附于成型设备之上，对复合材料的连续生产造成一定的障碍，同时，对于复合材料的成型效果也会造成较大的影响。如果在淋膜过程中采用完全依靠冷却辊强制冷却定型，则成本较高。为此，针对PBAT淋膜，有通过喷水的方式对PBAT淋膜进行冷却定型以解决上述问题，但在实际生产过程中，喷水的方式容易给设备带来故障或损害，同时，冷却水喷在复合辊的表面，至PBAT淋膜到达复合辊表面时，需要经过一定的距离，此时其冷却定型效果已被大大削弱，PBAT淋膜仍会发生粘附于复合辊表面的现象，影响连续式生产工艺的正常进行。不仅如此，水与高温的PBAT熔体接触(200℃左右)，会汽化产生一些小气泡，小气泡炸裂不仅影响淋膜面的外观，还会导致淋膜的厚度发生变化，使厚度不均匀，进而影响淋膜复合材料的阻隔性能。此外，水易于嵌入冷却辊表面的凹坑内，与高温塑料熔体接触时，有酸性物质迁移至水中，腐蚀冷却辊表面，减少设备的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，该方法可更大程度改善高温淋膜粘附于复合辊表面的情况，改善淋膜的冷却定型效果，提高PBAT淋膜的生产效率。
本发明的另一目的在于提供一种基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，用于实现上述淋膜复合方法。
本发明的技术方案为：一种基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，包括以下步骤：
(1)放卷机构放出基材并连续送入复合压辊与复合冷却辊之间形成的复合面处，同时，位于复合冷却辊上方的喷粉装置连续向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉；
(2)塑料熔体通过挤出机模头在复合面上方挤出并在基材表面进行淋膜，随后进入复合面进行复合，复合过程中，塑料熔体的一侧与复合冷却辊表面相接触；
(3)随着复合冷却辊的转动，复合后形成的淋膜复合材料被冷却定型，最后通过复合剥离辊送出。
该淋膜复合方法中，采用喷洒爽滑粉的方式，利用爽滑粉作为分离剂，一方面可有效避免塑料熔体粘附于成型设备之上，保障其连续成型，另一方面可以有效解决塑料熔体淋复过程中容易由于拉伸或塑化不均匀而造成收卷“暴筋”的现象，使其收卷后表面平整。
所述步骤(1)中，喷粉装置向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉的具体过程为：爽滑粉预置于喷粉辊的内腔中，喷粉辊的表面分布有与喷粉辊内腔相通的坑槽，爽滑粉嵌入于坑槽中，在喷粉辊的转动过程中，喷粉弹力线定时向喷粉辊表面产生弹力，使爽滑粉被弹落并喷洒向复合冷却辊表面。其中，喷粉辊的转动由其一端所连接的喷粉辊减速电机进行驱动，喷粉弹力线在其一端所连接的脉冲碰撞组件和高压发生器的作用下进行间歇式的定时弹向喷粉辊表面，爽滑粉被弹落并喷洒向复合冷却辊表面后，跟随复合冷却辊进行转动，当其到达复合面处，塑料熔体淋膜的一侧与基材进行粘合，塑料熔体淋膜的另一侧则在爽滑粉的作用下，避免粘附于复合冷却辊表面。
喷粉过程中，通过设置于喷粉辊外周的防护罩，使爽滑粉在防护罩的范围内落入复合冷却辊表面，防止爽滑粉过渡扩散而影响正常生产。
所述爽滑粉为玉米淀粉、滑石粉或白炭黑，经试验，爽滑粉对塑料的封口强度不会产生影响，其粘附于塑料薄膜表面，还可作为补强剂、修饰剂等，有利于改善产品性能。
所述基材为纸、薄膜、无纺布或网格布等；塑料熔体为PBAT、PHA或POE等。
本发明一种基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，用于实现上述淋膜复合方法，该设备包括沿基材输送方向设置的放卷机构、复合压辊、复合冷却辊和复合剥离辊，复合压辊与复合冷却辊的相接处形成复合面，复合面的上方设有塑料熔体淋膜用的挤出机模头，复合冷却辊的上方设有喷粉装置，复合冷却辊的下部形成复合材料的冷却定型区域。其中，放卷机构放出基材并连续送至复合压辊和复合冷却辊之间形成的复合面处，喷粉装置向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉，挤出机模头由上至下在复合面上方向基材表面进行淋膜，塑料熔体淋复于基材表面并在复合面处进行复合，同时，在爽滑粉的作用下，避免了塑料粘附于复合冷却辊表面的现象发生，塑料熔体与基材复合后，随着复合冷却辊的转动，进入冷却定型区域进行冷却定型，随后由复合剥离辊送出。
所述喷粉装置包括支架、喷粉辊、喷粉弹力线、喷粉辊减速电机、高压发生器和脉冲碰撞组件，喷粉辊通过支架安装于复合冷却辊上方，喷粉弹力线设于喷粉辊朝向复合冷却辊一侧的外表面上，喷粉辊一端连接有喷粉辊减速电机，喷粉弹力线一端依次连接有脉冲碰撞组件和高压发生器。其中，喷粉辊在喷粉辊减速电机的驱动下进行连续转动，喷粉弹力线在脉冲碰撞组件和高压发生器的作用下进行间歇式的定时弹向喷粉辊表面。
所述喷粉辊的内腔中预置有爽滑粉，喷粉辊的表面分布有与喷粉辊内腔相通的坑槽，爽滑粉嵌入于坑槽中，在弹力线的弹力作用下，爽滑粉从坑槽中掉落，喷向复合冷却辊表面。
所述喷粉辊的外周还设有防护罩，可避免爽滑粉过渡扩散而影响正常生产，防护罩的上部呈矩形状，防护罩的下部由上至下呈八字形设置，喷粉辊位于防护罩内，防护罩的下端伸至靠近复合冷却辊表面，但防护罩的下端与复合冷却辊表面之间留有间隙。
沿复合冷却辊的圆周方向，防护罩下端所覆盖的复合冷却辊弧长为复合冷却辊整体周长的1/6至1/4。其中，喷粉辊的直径远小于复合冷却辊的直径，喷粉辊的喷粉面积不宜过大，否则容易造成爽滑粉过渡扩散而影响正常生产，喷粉辊的喷粉面积也不宜过小，否则喷粉量过小，难以达到作为分离剂的目的。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，通过采用喷洒爽滑粉的方式，利用爽滑粉作为分离剂，一方面可更大程度改善淋膜复合过程中塑料熔体粘附于复合冷却辊表面的情况，有效避免塑料熔体粘附于成型设备之上，保障其连续成型，同时可改善淋膜的冷却定型效果，提高淋膜的生产效率；另一方面可以有效解决淋复过程中容易由于不均匀而造成收卷“暴筋”的现象，使其收卷后表面平整。
本基于粉质冷却定型的淋膜复合设备原理简单，可在传统淋膜复合设备的基础上进行改进，通过增设专用的喷粉装置来实现，其设备改造成本低，在有效改善产品成型效果的基础上，也有利于控制生产成本。
附图说明
图1为本基于粉质冷却定型的淋膜复合设备的原理示意图。
图2为图1的A-A截面视图。
上述各图中，各附图标记所示部件如下：1为放卷机构，2为复合压辊，3为复合冷却辊，4为复合面，5为喷粉装置，5-1为喷粉辊，5-2为喷粉弹力线，5-3为喷粉辊减速电机，5-4为脉冲碰撞组件，5-5为高压发生器，5-6为防护罩，5-7为支架，6为挤出机模头，7为复合剥离辊，8为冷却定型区域，9为基材。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种基于粉质冷却定型的淋膜复合方法及其设备。
如图1所示，基于粉质冷却定型的淋膜复合方法包括以下步骤：
(1)放卷机构1放出基材9并连续送入复合压辊2与复合冷却辊3之间形成的复合面4处，同时，位于复合冷却辊上方的喷粉装置5连续向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉；
其中，喷粉装置向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉的具体过程为：爽滑粉预置于喷粉辊5-1的内腔中，喷粉辊的表面分布有与喷粉辊内腔相通的坑槽(图中未示出)，爽滑粉嵌入于坑槽中，在喷粉辊的转动过程中，喷粉弹力线5-2定时向喷粉辊表面产生弹力，使爽滑粉被弹落并喷洒向复合冷却辊表面。其中，喷粉辊的转动由其一端所连接的喷粉辊减速电机5-3进行驱动，喷粉弹力线在其一端所连接的脉冲碰撞组件5-4和高压发生器5-5的作用下进行间歇式的定时弹向喷粉辊表面，爽滑粉被弹落并喷洒向复合冷却辊表面后，跟随复合冷却辊进行转动，当其到达复合面处，淋膜的一侧与基材进行粘合，淋膜的另一侧则在爽滑粉的作用下，避免粘附于复合冷却辊表面；喷粉过程中，通过设置于喷粉辊外周的防护罩5-6，使爽滑粉在防护罩的范围内落入复合冷却辊表面，防止爽滑粉过渡扩散而影响正常生产；
所采用的爽滑粉为玉米淀粉、滑石粉、白炭黑等颗粒类物质，经试验，爽滑粉对淋膜层的封口强度不会产生影响，其粘附于淋膜薄膜表面，还可作为弹性体的补强剂，有利于改善产品性能；基材可为纸、薄膜、无纺布或网格布等；塑料熔体为PBAT、PHA或POE等；
(2)塑料熔体通过挤出机模头6在复合面上方挤出并在基材表面进行淋膜，随后进入复合面进行复合，复合过程中，塑料熔体一侧与复合冷却辊表面相接触；
(3)随着复合冷却辊的转动，复合后形成的淋膜复合材料被冷却定型，最后通过复合剥离辊7送出。
该淋膜复合方法中，采用喷洒爽滑粉的方式，利用爽滑粉作为分离剂，一方面可有效避免淋膜粘附于成型设备之上，保障其连续成型，另一方面可以有效解决淋复过程中容易由于不均匀而造成收卷“暴筋”的现象，使其收卷后表面平整。
本实施例用于实现上述淋膜复合方法的基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，如图1所示，该设备包括沿基材输送方向设置的放卷机构1、复合压辊2、复合冷却辊3和复合剥离辊7，复合压辊与复合冷却辊的相接处形成复合面4，复合面的上方设有淋膜用的挤出机模头，复合冷却辊的上方设有喷粉装置5，复合冷却辊的下部形成复合材料的冷却定型区域8。其中，放卷机构放出基材并连续送至复合压辊和复合冷却辊之间形成的复合面处，喷粉装置向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉，挤出机模头由上至下在复合面上方向基材表面进行塑料熔体淋膜，塑料熔体淋复于基材表面并在复合面处进行复合，同时，在爽滑粉的作用下，避免了塑料熔体粘附于复合冷却辊表面的现象发生，塑料熔体与基材复合后，随着复合冷却辊的转动，进入冷却定型区域进行冷却定型，随后由复合剥离辊送出。
喷粉装置包括支架5-7、喷粉辊5-1、喷粉弹力线5-2、喷粉辊减速电机5-3、高压发生器5-5和脉冲碰撞组件5-4，喷粉辊通过支架安装于复合冷却辊上方，喷粉弹力线设于喷粉辊朝向复合冷却辊一侧的外表面上，喷粉辊一端连接有喷粉辊减速电机，喷粉弹力线一端依次连接有脉冲碰撞组件和高压发生器。其中，喷粉辊在喷粉辊减速电机的驱动下进行连续转动，喷粉弹力线在脉冲碰撞组件和高压发生器的作用下进行间歇式的定时弹向喷粉辊表面。
喷粉辊的内腔中预置有爽滑粉，喷粉辊的表面分布有与喷粉辊内腔相通的坑槽(图中未示出)，爽滑粉嵌入于坑槽中，在弹力线的弹力作用下，爽滑粉从坑槽中掉落，喷向复合冷却辊表面。
喷粉辊的外周还设有防护罩5-6，可避免爽滑粉过渡扩散而影响正常生产，如图1所示，防护罩的上部呈矩形状，防护罩的下部由上至下呈八字形设置，喷粉辊位于防护罩内，防护罩的下端伸至靠近复合冷却辊表面，但防护罩的下端与复合冷却辊表面之间留有间隙。沿复合冷却辊的圆周方向，防护罩下端所覆盖的复合冷却辊弧长为复合冷却辊整体周长的1/6至1/4。其中，喷粉辊的直径远小于复合冷却辊的直径，喷粉辊的喷粉面积不宜过大，否则容易造成爽滑粉过渡扩散而影响正常生产，喷粉辊的喷粉面积也不宜过小，否则喷粉量过小，难以达到作为分离剂的目的。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (9)
1.基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)放卷机构放出基材并连续送入复合压辊与复合冷却辊之间形成的复合面处，同时，位于复合冷却辊上方的喷粉装置连续向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉，采用喷洒爽滑粉的方式，利用爽滑粉作为分离剂；
喷粉装置向复合冷却辊表面喷洒爽滑粉的具体过程为：爽滑粉预置于喷粉辊的内腔中，喷粉辊的表面分布有与喷粉辊内腔相通的坑槽，爽滑粉嵌入于坑槽中，在喷粉辊的转动过程中，喷粉弹力线定时向喷粉辊表面产生弹力，使爽滑粉被弹落并喷洒向复合冷却辊表面；其中，喷粉辊的转动由其一端所连接的喷粉辊减速电机进行驱动，喷粉弹力线在其一端所连接的脉冲碰撞组件和高压发生器的作用下进行间歇式的定时弹向喷粉辊表面，爽滑粉被弹落并喷洒向复合冷却辊表面后，跟随复合冷却辊进行转动，当其到达复合面处，塑料熔体淋膜的一侧与基材进行粘合，塑料熔体淋膜的另一侧则在爽滑粉的作用下，避免粘附于复合冷却辊表面；
(2)塑料熔体通过挤出机模头在复合面上方挤出并在基材表面进行淋膜，随后进入复合面进行复合，复合过程中，塑料熔体的一侧与复合冷却辊表面相接触；
(3)随着复合冷却辊的转动，复合后形成的复合材料被冷却定型，最后通过复合剥离辊送出。
2.根据权利要求1所述基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，其特征在于，喷粉过程中，通过设置于喷粉辊外周的防护罩，使爽滑粉在防护罩的范围内落入复合冷却辊表面。
3.根据权利要求1所述基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，其特征在于，所述爽滑粉为玉米淀粉、滑石粉或白炭黑。
4.根据权利要求1所述基于粉质冷却定型的淋膜复合方法，其特征在于，所述基材为纸、薄膜、无纺布或网格布；塑料熔体为PBAT、PHA或POE。
5.用于权利要求1～4任一项所述淋膜复合方法的基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，其特征在于，包括沿基材输送方向设置的放卷机构、复合压辊、复合冷却辊和复合剥离辊，复合压辊与复合冷却辊的相接处形成复合面，复合面的上方设有淋膜用的挤出机模头，复合冷却辊的上方设有喷粉装置，复合冷却辊的下部形成复合材料的冷却定型区域。
6.根据权利要求5所述基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，其特征在于，所述喷粉装置包括支架、喷粉辊、喷粉弹力线、喷粉辊减速电机、高压发生器和脉冲碰撞组件，喷粉辊通过支架安装于复合冷却辊上方，喷粉弹力线设于喷粉辊朝向复合冷却辊一侧的外表面上，喷粉辊一端连接有喷粉辊减速电机，喷粉弹力线一端依次连接有脉冲碰撞组件和高压发生器。
7.根据权利要求6所述基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，其特征在于，所述喷粉辊的内腔中预置有爽滑粉，喷粉辊的表面分布有与喷粉辊内腔相通的坑槽，爽滑粉嵌入于坑槽中。
8.根据权利要求6所述基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，其特征在于，所述喷粉辊的外周还设有防护罩，防护罩的上部呈矩形状，防护罩的下部由上至下呈八字形设置，喷粉辊位于防护罩内，防护罩的下端伸至靠近复合冷却辊表面，但防护罩的下端与复合冷却辊表面之间留有间隙。
9.根据权利要求8所述基于粉质冷却定型的淋膜复合设备，其特征在于，沿复合冷却辊的圆周方向，防护罩下端所覆盖的复合冷却辊弧长为复合冷却辊整体周长的1/6至1/4。
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