挤出涂覆用设备

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第269页(3275字)

生产多层复合材料的挤出涂覆机组主要由挤出机、机头、放卷装置、复合装置、收卷装置、张力控制装置、放卷自动调偏装置、材料预处理、后处理等附属装置组成。

(一)挤出装置

1.挤出机

挤出涂覆以单螺杆挤出机最为普遍。挤出涂覆用挤出机螺杆直径一般为Φ45~200mm,目前以Φ90mm最多。螺杆的长径比较大,约为25~30。为了保护涂覆用硅胶辊和便于清理、调换螺杆和机头而不损坏涂覆装置,挤出机应该装在导轨上,便于向前、向后移动。为了调节模唇与涂覆辊之间距离,机座还要有上、下升降机构。

2.机头

挤出涂覆通常是直歧管T型机头,机头模唇呈V型。采用V型的目的是可缩短模唇到冷却辊与压辊相夹接触的距离,此距离通常在50~150mm之间。

(二)复合装置

复合装置主要由冷却辊、橡胶压力辊、支撑辊、修边部件等组成。这是影响复合质量的关键装置。复合装置是将挤出熔融膜与基材成一体的装置,如图14-3所示。

图14-3 复合装置

1-基材 2-冷却支撑辊 3-压辊 4-水槽 5-放卷辊 6-冷却剥离辊 7-冷却辊 8-挤出复合膜

如图14-3所示,复合装置由三个部分组成:加压部件、冷却部件和剥离部件。

1.加压部件(即复合部件)

加压部件一般由橡胶压辊、冷却压辊表面、冷却支撑辊表面和冷却水槽组成。

橡胶压辊的直径一般为100~200mm。

冷却支撑辊是直径为100~200mm的金属辊,用橡胶压辊表面的冷却,均匀加压和冷却水挤压,使其表面温度保持在40℃以下。有些塑料薄膜基材对热敏感,因橡胶辊表面温度升高导致收缩、变形、透明度下降等性能劣化,所以,要用冷却支撑辊来冷却橡胶辊的表面。

冷却水槽主要用于冷却橡胶辊。橡胶辊的下半部分浸入水槽,而带上来的水靠支撑辊将水挤掉。

2.冷却部件

冷却辊的冷却决定于加工线速度及复合层的厚度,形成复合面,其直径一般为300~600mm。

为使熔膜从冷却辊表面平滑地剥离,冷却辊必须冷却到一定的程度;但冷却辊表面温度不得低于露点温度,表面温度误差为±1℃。冷却辊内部通冷却水。

冷却辊表面温度因塑料品种而异:PE为15~25℃,PET为40~50℃,PP为50~60℃,所以,复合PP、PET时要冷却辊要控温,有时内部还需热水。

冷却辊表面状态对制品的雾度、光泽度、爽滑性均有显着的影响。一般说来,透明膜用半镜面冷却辊,不透明膜用梨皮状花纹冷却辊。

3.剥离部件

剥离辊使熔膜有较长的冷却时间,使复合塑料均匀、平滑地剥离下来。

剥离有两种形式:其一,有一只直径为100~140mm的橡胶辊,见图14-4(a);其二,橡胶辊和金属辊配成一对,见图14-4(b)。塑料薄膜为基材时用前者,纸、布基材复合时用后者。

图14-4 两种形式的剥离辊

1-冷却辊 2-剥离辊 3-金属辊 4-内封橡胶

(三)其它装置

1.切边

切边一般可用三种方式。剃刀片式最简单,可用于薄纸、赛珞玢、塑料薄膜等薄型复合膜的切边。划线刀用于各种基材的切边。剪切式用于中、高克数纸张、硬质基材的切边。

2.收卷

收卷方式有中心收卷和表面收卷。大多数是以中心收卷为主。

3.处理

处理有三方面的内容:预热、抗氧处理和氧化处理。

(1)预热 为了改善基材与熔融塑料膜的粘合性,经常要用预热装置。

(2)抗氧处理 在高温下挤出的塑料熔膜在气隙间被氧化,生成与主基材粘合所需的活性羰基;但另一方面,羰基又是使热封性下降的主要因素。所以,理想的情况是挤出塑料膜与基本复合的一面生成所需要的活性羰基,而与冷却辊接触的一面,即热封面不氧化分解。为此,要用图14-5所示抗氧装置,用氮气等惰性气体取代冷却辊一侧塑料膜气隙中的空气并密封之;而在橡胶压辊一侧装预防塑料膜过冷的辐射加热器。

图14-5 抗氧化装置

1-惰性气体套 2-出气口 3-模头 4-辐射加热器 5-材料 6-压辊 7-冷却辊

(3)氧化处理 为提高基材与挤出塑料膜的粘合力,可用图14-6所示的火焰处理、电晕处理和臭氧处理。

图14-6 氧化处理装置

1-火焰处理器 2-电晕处理器 3-臭氧处理器

4.防牵引共振部件

在挤出成膜时,在薄膜流动方向发生的持续而周期性的、与薄膜牵伸成正比的薄膜厚度变化,叫作牵引共振。这种现象限制了挤出复合的高速化、薄型化。为此,开发了图14-7的装置。

图14-7 防止牵伸共振装置

1-模头 2-熔融膜 3-压辊 4-冷却辊 5-剥离辊 6-制品 7-防止牵伸共振装置

(四)涂覆、复合设备的主要生产厂家

武汉塑机厂:SGJF-65-600,干法挤出复合薄膜机组,5~50m/min;SJFM-90/1250,挤出复合薄膜机组,膜宽450~1100;

福州二轻机厂:SJFT65-600,挤出复合涂布机组,5~50m/min;SJFM65-600,挤出复合薄膜机组,6~60m/min;SJFM65-1100,挤出复合薄膜机组,10~30m/min;SJFH90-1300,挤出复合薄膜机组,10~30m/min,膜宽900~1500;SJFM90-1500,挤出复合薄膜机组,15~45m/min,膜宽900~1500;

远东轻化装备公司:SJ-FM1300~4200,挤出膜复合机组;

陕西省印刷机器厂:FMS-400,复膜机,膜宽400。

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