CN113370486A - 一种可降解薄膜的流延生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解薄膜的流延生产工艺，所述可降解薄膜的流延生产工艺包括以下步骤：（1）造粒改性；（2）搅拌；（3）塑化挤出；（4）流延成型；（5）纵向拉伸，将冷却定型后的薄膜进行纵向拉伸；（6）横向拉伸，将纵向拉伸后的薄膜进行横向拉伸；（7）定型成膜，对进行过纵向拉伸和横向拉伸后的薄膜二次进行纵向拉伸和热辊定型，再进行冷辊冷却降温；（8）静电消除；本发明的有益效果是：通过第一次纵向拉伸，降低薄膜厚度，提高了薄膜的横向拉伸质量，在定型成膜时对薄膜进行第二次纵向拉伸，降低薄膜回弹率、且第二次纵向拉伸产生的拉伸力小于第一次纵向拉伸产生的拉伸力，可以有效提高薄膜成品率和生产率。
Description
技术领域
本发明涉及膜的制造工艺，具体涉及一种可降解膜的流延生产工艺。
背景技术
现如今，卫生用品已经成为人们生活的必需品，各种各样的卫生用品出现在了人们的日常生活中，人们对于卫生用品的要求也逐渐提高。同样的，对应用在纸尿裤中的薄膜的要求自然水涨船高。
现有技术中，注塑成膜一般采用两种方式，一种是流延方式，还有一种是吹塑方式，流延方式生产的薄膜不易拉伸，容易反弹，双面共挤生产的薄膜，在挤出后会出现厚度较厚的情况，在横向拉伸时，无法达到较好的加热效果，影响拉伸效果。
发明内容
针对背景技术中存在的技术缺陷，本发明提出一种可降解薄膜的流延生产工艺，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：
一种可降解薄膜的流延生产工艺，所述可降解薄膜的流延生产工艺包括以下步骤：
（1）造粒改性，将制作薄膜的主料与辅料混合后制成若干个料粒；
（2）搅拌，将制得的料粒搅拌均匀；
（3）塑化挤出，将搅拌均匀后的料粒分别输送到主挤出机和副挤出机内先进行加热塑化，汇流经模头形成双面共挤挤出呈熔融状态的薄膜；
（4）流延成型，将呈熔融状态的薄膜冷却定型；
（5）纵向拉伸，将冷却定型后的薄膜进行纵向拉伸；
（6）横向拉伸，将纵向拉伸后的薄膜进行横向拉伸；
（7）定型成膜，对进行过纵向拉伸和横向拉伸后的薄膜二次进行纵向拉伸和热辊定型，再进行冷辊冷却降低薄膜温度。
（8）静电消除，将定型后的薄膜表面通过静电消除装置进行静电消除。
制作所述可降解薄膜的主料为PBAT和PLA聚乳酸改性材料。
步骤（1）中对主料依次进行称重、混合、塑化、挤出和切粒，对切粒后的料粒进行筛选。
步骤（3）中搅拌均匀的料粒通过真空吸料机输送到主挤出机和副挤出机内，对料粒进行加热塑化、剪切和过滤，最后汇流通过模头进行挤出。
步骤（5）中通过纵向拉伸装置A对流延定型后的薄膜进行纵向拉伸，所述纵向拉伸装置A包括第一拉伸辊、第二拉伸辊和第三拉伸辊，其中第一拉伸辊的温度为73-77°C，第一拉伸辊的转速为60-80转/分钟，其中第二拉伸辊的温度为73-77°C，第二拉伸辊的转速为80-100转/分钟，其中第三拉伸辊的温度为73-77°C，第三拉伸辊的转速为100-110转/分钟。
步骤（6）中通过薄膜宽度拉伸机对薄膜的宽度进行拉伸，所述薄膜拉伸机包括机架、加热器、进料器、出料器和夹持器，所述薄膜拉伸机的机架上设有预热区，拉伸区和定型区，所述预热区，拉伸区和定型区均设置有加热器。
步骤（6）具体包括以下步骤：
a，将薄膜放置在进料器中，薄膜的两侧由夹持器夹持。
b，夹持器夹持着薄膜进入预热区内进行预热。
c，夹持器夹持着预热后的薄膜进入拉伸区进行横向拉伸。
在步骤（6）中，薄膜的传送速度为80-100m/min，预热区的入口温度为65°C，预热区的出口温度为85°C，横向拉伸时，拉伸区的入口宽度为1500-2500mm，出口宽度为2500-3500mm。
在步骤（7）中，进行宽度拉伸后的薄膜，经过纵向拉伸装置B二次纵向拉伸后进行热定型，再经过冷却定型轧辊组，冷却定型。
所述纵向拉伸装置B包括第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊，其中第四拉伸辊的温度为70-75°C，第四拉伸辊的转速为110-120转/分钟，其中第五拉伸辊的温度为75-80°C，第五拉伸辊的转速为120-130转/分钟，其中第六拉伸辊的温度为80-85°C，第六拉伸辊的转速为130-140转/分钟，所述冷却定型轧辊组的温度为15-25°C，冷却定型轧辊组的转速为120-140转/分钟。
本发明具有的有益效果在于：
（1）薄膜的主料为PBAT和PLA，PBAT塑料颗粒和PLA均为可生物降解的材料，使得流延生产的薄膜具有降解功能，更符合环保无害的标准。
（2）薄膜经过双面共挤挤出后，厚度较厚，先通过所述纵向拉伸装置A的转速差对薄膜进行第一次纵向拉伸，有效的降低薄膜的厚度，使得横向拉伸时加热的更加均匀，获得更好的横向拉伸效果。
（3）薄膜经过横向拉伸之后，通过所述纵向拉伸装置B对薄膜进行第二次横向拉伸，所述第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊之间存在转速差，通过转速差对薄膜进行第二次纵向拉伸，较少薄膜的回弹率，达到更好的拉伸效果。
附图说明
图1为本发明的薄膜宽度拉伸机侧面结构示意图。
图2为本发明的薄膜宽度拉伸机俯视结构示意图。
图3为本发明的薄膜宽度拉伸机的夹持器结构示意图。
其中：机架1、加热器2、进料器3、出料器4、夹持器5、预热区6、拉伸区7、定型区8。
具体实施方式
下面结合附图与相关实施例对本发明的实施方式进行说明，需要指出的是，以下相关实施例仅是为了更好说明本发明本身而举的优选实施例，而本发明的实施方式不局限于如下的实施例中，并且本发明涉及本技术领域的相关必要部件，应当视为本技术领域内的公知技术，是本技术领域所属的技术人员所能知道并掌握的。
一种可降解薄膜的流延生产工艺，所述可降解薄膜的流延生产工艺包括以下步骤：
（1）造粒改性，将制作薄膜的主料与辅料混合后制成若干个料粒；
（2）搅拌，将制得的料粒搅拌均匀；
（3）塑化挤出，将搅拌均匀后的料粒分别输送到主挤出机和副挤出机内先进行加热塑化，汇流经模头形成双面共挤挤出呈熔融状态的薄膜；
（4）流延成型，将呈熔融状态的薄膜冷却定型；
（5）纵向拉伸，将冷却定型后的薄膜进行纵向拉伸；
（6）横向拉伸，将纵向拉伸后的薄膜进行横向拉伸；
（7）定型成膜，对进行过纵向拉伸和横向拉伸后的薄膜二次进行纵向拉伸和热辊定型，再进行冷辊冷却降低薄膜温度。
（8）静电消除，将定型后的薄膜表面通过静电消除装置进行静电消除。
步骤（1）中对主料和辅料依次进行称重、混合、塑化、挤出和切粒，对切粒后的料粒进行筛选。
在步骤（1）具体包括如下步骤：采用PBAT和PLA为原料。
S1，将符合要求的PPAT塑料颗粒和PLA放入到一个投料筒内；
S2，通过行吊将投料筒吊运到失重秤上测重；
S3，测重完毕后，通过螺旋风机将主料和辅料输送到高冷混机组内进行混合；
S4，将混合的塑料颗粒通过螺旋上料机输送到双螺杆机组内依次进行塑化、分散和剪切挤出，并且在进行塑化时，可进行喂料，将碳酸钙和需要补充的辅料投入到双螺杆机组内；
S5，将剪切挤出后的塑料件再通过单螺杆机组进行挤出切粒，形成料粒；
S6，将料粒输送到筛料机进行筛选，将筛选合格的料粒统一放到储料仓内进行存储。
制作可降解薄膜的主料为采用PBAT和PLA为，两种材料均为可降解材料，使得流延生产的薄膜具有降解功能，应用在纸尿裤以及卫生巾上及购物袋、保鲜袋时，更符合环保无害的标准。
通过失重称对投料筒进行称重达到精准投料的目的，避免多余的料粒产生浪费。
将料粒送至筛料机中进行筛选，可以对料粒进行筛选，保证后续工艺中的成膜质量。
步骤（3）中搅拌均匀的料粒通过真空吸料机输送到主挤出机和副挤出机内，对料粒进行加热塑化、剪切和过滤，最后汇流通过模头进行挤出。
步骤（5）中通过纵向拉伸装置A对流延定型后的薄膜进行纵向拉伸，所述纵向拉伸装置A包括第一拉伸辊、第二拉伸辊和第三拉伸辊，其中第一拉伸辊的温度为73-77°C，第一拉伸辊的转速为60-80转/分钟，其中第二拉伸辊的温度为73-77°C，第二拉伸辊的转速为80-100转/分钟，其中第三拉伸辊的温度为73-77°C，第三拉伸辊的转速为100-115转/分钟。
通过主挤出机和副挤出机汇流挤出后的薄膜厚度较厚，直接对薄膜进行宽度拉伸的话，所述薄膜宽度拉伸机上的加热器无法对薄膜进行均匀的加热，所述纵向拉伸装置A可以在薄膜进行宽度拉伸前通过第一拉伸辊、第二拉伸辊和第三拉伸辊对薄膜进行第一次纵向拉伸，将薄膜的纵向长度拉伸后，可以有效的减少薄膜的厚度，使得薄膜在进行横向拉伸的时候可以通过所述加热器加热的更加均匀。
需要说明的是，第一拉伸辊、第二拉伸辊和第三拉伸辊的温度一致，转速不一致，可以使得薄膜在一个稳定的温度状态下通过第一拉伸辊和第二拉伸辊之间、第二拉伸辊和第三拉伸辊之间的转速差进行第一次纵向拉伸。
步骤（6）中通过薄膜宽度拉伸机对薄膜的宽度进行拉伸，所述薄膜拉伸机包括机架1、加热器2、进料器3、出料器4和夹持器5，所述薄膜拉伸机的机架上设有预热区6，拉伸区7和定型区8，所述预热区6，拉伸区7和定型区8均设置有加热器2。
步骤（6）具体包括以下步骤：
a，将薄膜放置在进料器中，薄膜的两侧由夹持器夹持。
b，夹持器夹持着薄膜进入预热区内进行预热。
c，夹持器夹持着预热后的薄膜进入拉伸区进行横向拉伸。
在步骤（6）中，薄膜的传送速度为80-100m/min，预热区的入口温度为65°C，预热区的出口温度为85°C，横向拉伸时，拉伸区的入口宽度为1500-2500mm，出口宽度为2500-3500mm。
需要说明的是，所述预热区6、拉伸区7和定型区8的上方和下方均设有加热器2，所述加热器2为热风加热器，在薄膜通过薄膜拉伸机进行横向拉伸时，所述加热器2分别从上方和下方对薄膜进行双面加热，经过所述纵向拉伸装置A对薄膜进行第一次纵向拉伸之后，所述薄膜的厚度变小，使得热量可以更好的渗透进薄膜的内部，可以提高薄膜的横向拉伸质量。
需要说明的是，所述薄膜宽度拉伸机分为三段区域对薄膜的宽度进行拉伸，分别是预热区6、拉伸区7和定型区8，所述预热区6、拉伸区7和定型区8的宽度均可根据实际生产需要进行调节，所述预热区6、拉伸区7和定型区8的温度均可单独控制，这是因为薄膜在拉伸时，由于拉伸的比例不同，或者说是要求产品达到的性能不同，加热的温度也不一样，方便工艺的调整，做出适合的产品。
需要说明的是，所述薄膜经过第一轮纵向拉伸后，通过所述夹持器5夹持薄膜的两侧，将所述薄膜送入预热区6，所述预热区6的温度为65-85°C，所述薄膜在预热区6内可以进行初步拉伸，经过预热区6的初步拉伸后，所述夹持器5夹持薄膜来到拉伸区7，在拉伸区7中，薄膜在夹持器5的作用下宽度逐渐增大，夹持器5的宽度和角度可以根据实际情况调节，拉伸区7的入口处的薄膜宽度等于预热区6的出口处的薄膜宽度，拉伸区7出口处的薄膜宽度等于定型区8的入口处的宽度。
在步骤（7）中，进行宽度拉伸后的薄膜，经过纵向拉伸装置B，进行热定型，再经过冷却定型轧辊组，冷却定型。
所述纵向拉伸装置B包括第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊，其中第四拉伸辊的温度为70-75°C，第四拉伸辊的转速为110-120转/分钟，其中第五拉伸辊的温度为75-80°C，第五拉伸辊的转速为120-130转/分钟，其中第六拉伸辊的温度为80-85°C，第六拉伸辊的转速为130-140转/分钟，所述冷却定型轧辊组的温度为15-25°C，冷却定型轧辊组的转速为120-140转/分钟。
需要说明的是，薄膜经过在步骤（4）流延成型后，在温度冷却至和所述第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊温度一致时，通过所述纵向拉伸装置A进行纵向拉伸，通过所述第一拉伸辊、第二拉伸辊和第三拉伸辊保持薄膜的热量不流失，便于直接进行纵向拉伸，同时降低了步骤（5）所需的加热时间，使得所述纵向拉伸装置A和纵向拉伸装置B可以达到更高的转速，增加了拉伸效率和工作效率。
需要说明的是，薄膜拉伸后的回弹率较高，所述薄膜经过所述纵向拉伸装置A进行纵向拉伸后，可以减小薄膜的厚度方便对薄膜的宽度的进行拉伸，当薄膜完成宽度拉伸后，需要进行第二次纵向拉伸，才可以将薄膜纵向拉伸至最终成品的状态。
需要说明的是，所述纵向拉伸装置B通过第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊之间的转速差对进行宽度拉伸后的薄膜进行第二次纵向拉伸，进行第二次纵向拉伸的薄膜的厚度小于第一次拉伸前的薄膜的厚度，使得薄膜厚度可以比其他薄膜厚度更薄，强度更高。
需要说明的是，所述第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊之间的转速差值小于所述第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊之间的转速差值，使得所述第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊之间的作用在薄膜上的拉伸力小于所述所述第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊之间作用在薄膜上的拉伸力，使得薄膜拉伸更加稳定。
需要说明的是，所述薄膜经过第二次纵向拉伸之后，可以根据需求对所述薄膜的端面进行压花，达到成品的工艺要求后对薄膜端面进行静电消除收卷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，所述可降解薄膜的流延生产工艺包括以下步骤：
（1）造粒改性，将制作薄膜的主料与辅料混合后改性制成若干个料粒；
（2）搅拌，将制得的料粒搅拌均匀；
（3）塑化挤出，将搅拌均匀后的料粒分别输送到主挤出机和副挤出机内先进行加热塑化，汇流经模头形成双面共挤挤出呈熔融状态的薄膜；
（4）流延成型，将呈熔融状态的薄膜冷却定型；
（5）纵向拉伸，将冷却定型后的薄膜进行纵向拉伸；
（6）横向拉伸，将纵向拉伸后的薄膜进行横向拉伸；
（7）定型成膜，对进行过纵向拉伸和横向拉伸后的薄膜二次进行纵向拉伸和热辊定型，再进行冷辊冷却降低薄膜温度。
（8）静电消除，将定型后的薄膜表面通过静电消除装置进行静电消除。
2.根据权利要求1所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，制作所述可降解薄膜的主料为PBAT和PLA聚乳酸改性材料。
3.根据权利要求1所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，步骤（1）中对主料依次进行称重、混合、塑化、挤出和切粒，对切粒后的料粒进行筛选。
4.根据权利要求1所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，步骤（3）中搅拌均匀的料粒通过真空吸料机输送到主挤出机和副挤出机内，对料粒进行加热塑化、剪切和过滤，最后汇流通过模头进行挤出。
5.根据权利要求1所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，步骤（5）中通过纵向拉伸装置A对流延定型后的薄膜进行纵向拉伸，所述纵向拉伸装置A包括第一拉伸辊、第二拉伸辊和第三拉伸辊，其中第一拉伸辊的温度为73-77°C，第一拉伸辊的转速为60-80转/分钟，其中第二拉伸辊的温度为73-77°C，第二拉伸辊的转速为80-100转/分钟，其中第三拉伸辊的温度为73-77°C，第三拉伸辊的转速为100-110转/分钟。
6.根据权利要求1所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，步骤（6）中通过薄膜宽度拉伸机对薄膜的宽度进行拉伸，所述薄膜拉伸机包括机架、加热器、进料器、出料器和夹持器，所述薄膜拉伸机的机架上设有预热区，拉伸区和定型区，所述预热区，拉伸区和定型区均设置有加热器。
7.根据权利要求6所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，步骤（6）具体包括以下步骤：
a，将薄膜放置在进料器中，薄膜的两侧由夹持器夹持。
b，夹持器夹持着薄膜进入预热区内进行预热。
c，夹持器夹持着预热后的薄膜进入拉伸区进行横向拉伸。
8.根据权利要求7所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，在步骤（6）中，薄膜的传送速度为80-100m/min，预热区的入口温度为65°C，预热区的出口温度为85°C，横向拉伸时，拉伸区的入口宽度为1500-2500mm，出口宽度为2500-3500mm。
9.根据权利要求1所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，在步骤（7）中，进行宽度拉伸后的薄膜，经过纵向拉伸装置B二次纵向拉伸后进行热定型，再经过冷却定型轧辊组，冷却定型。
10.根据权利要求9所述的可降解薄膜的流延生产工艺，其特征在于，所述纵向拉伸装置B包括第四拉伸辊、第五拉伸辊、第六拉伸辊，其中第四拉伸辊的温度为70-75°C，第四拉伸辊的转速为110-120转/分钟，其中第五拉伸辊的温度为75-80°C，第五拉伸辊的转速为120-130转/分钟，其中第六拉伸辊的温度为80-85°C，第六拉伸辊的转速为130-140转/分钟，所述冷却定型轧辊组的温度为15-25°C，冷却定型轧辊组的转速为120-140转/分钟。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
- 2021-07-06 CN CN202110763142.3A patent/CN113370486A/zh active Pending
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