吹重包装膜机。

SJ-75×30型塑料挤出机是该公司根据用户的物料状况而设计的新产品。在螺杆、机筒、减速器、主电机功率等诸方面与常规挤出机相比,都做了改进,以便更适合流动性较差的原料塑化和挤出。在主机的空间配置上,是用二台Υ75×30的塑料挤出机,相互呈90°排列。至于主机配备几台合适,众说不一。以笔者之见,对于前述用户要求的重包装袋而言,用二台主机生产复合的包装膜是比较合理的方案。其原因:(1)重包装袋以其使用性能来说,外表面需要耐磨损,而且表面应易印刷,当然也需要抗撕裂,又为了便于的码垛,表面层阻力越大越好;重包装袋的里层,无疑其第一性能要求应该是有较好的热合性,以利于装料后封口的牢固性。因此,外层和里层的使用性能要求是有所差异的。采用二台主机分别挤出外层物料和里层物料,然后经机头复合是较合理的。(2)因生产重包装膜的幅宽(折径)仅为550mm,机头较小,如配置单台大型挤出机,从外观上看有些不相称;而配置二台较小型的挤出机,显然是比较匀称合理。(3)配置二台75×30的塑料挤出机,其生产能力才能保证达到200～240kg/h。而这一产量,实践验证是单线生产树脂包装袋最理想的参数值。当然,也可以配置三台65×30的塑料挤出机,但这种配置,其它不说,至少将使生产场地显得较为拥挤,定会产生诸多的不便。

挤出机主要参数与主要件特征

型号SJ-75×30

生产能力(按用户原料为混合料时)100～120kg/h(单机)

螺杆转速11～ 110r/min

螺杆材质及处理38CrMoAlA优质氮化钢经氮化处理,氮化层深度0.6～ 0.7mm,硬度65～ 67HRC

机筒材质及处理双层金属,基体45号锻钢。

合金内表层厚度1.5～ 2.0mm,材质SL- 100,硬度58～64HRC,采用离心浇铸方法。

主电机(变频电机)型号YTSP315S- 6

功率75kW

变频器型号ACS601- 0100- 8(75kW)AC380V

从以上参数可以清晰看出:主机采用大功率的变频电机。这是处理低熔体流动物料的主要措施。此外,在螺杆设计上,对某些影响到剪切力的关键尺寸作相应的变动,以适应低流动性的物料。在保证充分塑化的前提下,尽量减少功率的消耗。

减速器的设计

主机减速器也是一个能否保持长期稳定工作的重要部件。在满足功率的需求,同时对减速器中主要零件—齿轮、轴等,按国家标准与机械传动设计手册进行校核,取较大的安全系数,以保证足够的强度、刚度与使用寿命,配置单独油泵润滑及油冷却器,以及设置油温显示和过滤网堵塞报警装置。此外,止推轴承及密封件均采用同类的国外知名品牌来配套,以确保高品质的使用性能。

冷却系统应该分二部分。一部分是膜泡的外冷却,而另一部分是膜泡的内冷却[3]。设计时,考虑到重包装的膜泡其直径仅为350mm(当制品折径为550mm时),而膜泡的厚度,却达到0.15～0.20mm;另一方面,膜泡直径较小,则相对上牵引辊至地面的高度在设计上考虑也不宜太高。在满足薄膜冷却的前题下,中心高越低越好,这不仅涉及到机组设备的价格和设备操作的方便,更涉及到用户厂房的高度及用户的总投资。但中心高过低显然无法达到薄膜应有的冷却要求,尤其在我国南方,夏天炎热高温的周边环境使薄膜的冷却更加难以实现。因此,采用膜泡外冷却的同时,又采用膜泡的内冷却。并使用经空气冷却器后的冷却风,就能更好地满足薄膜冷却的要求,当然这是更合理的设计方案。冷却系统虽然大体上分为内、外冷却二部分,但实际上,当采取冷却风时,是由三部分所组成,即双风道冷却风环(外冷却)、内冷却系统和制冷及通风管道。

双风道冷却风环

这种新技术、新结构在国产的同类机组中尚未见到。首先,它具有双风道,即通过空气冷却器、离心风机而来的冷却风,进入风环后将有二个通道。其一,通过风圈托盘2和风唇5直接吹向机头的模口,以便获得最佳的冷却效果;其二,冷却风通过内风圈1和风圈4所构成的通道,以一定的角度吹向膜泡,在进一步加强冷却膜泡的同时,起到扶托膜泡和定型膜泡管坯的作用。本风环使风除进入二通道外,还使风通过风碗3锥形表面上的大量通孔形成高速气流途经其表面时,形成二次进风,起到进一步增强冷却的效果。

除此之外,在结构设计上,还配置多个手柄13,可以方便地转动风圈,获得调节风量的效果。整体风环各零部件均由铸铝制成,重量轻且美观。

内冷却系统

在内冷却系统中,采用的是国外先进的技术及气动蝶阀,并附有先进的排风测温表,可以直接显示冷却膜泡内层后所排出的气体温度。内冷却的基本原理如下。

通过制冷系统的空气冷却器而来的冷却风,经风机、自动控制阀(即自动比例蝶阀)、机头、内风环,吹向膜泡的内壁(即内层)。经热交换后的风流随之上升至吸风管口,在风机的作用下被吸返机头,又经过手动调节阀被吸排至室外,这就是内冷却的流程。

在内冷却中,要保持整个流程,如工艺要求所确定的那样,其中光电探测头(即超声波传感器)的作用是至关重要的。当冷却风经机头、内风环后,吹向膜泡内壁时,它不仅起到冷却膜泡的作用,同时,也使膜泡吹鼓起来。当吹鼓到工艺所确定的膜泡直径时,希望始终保持恒定在这一泡径上,而这一任务就是由光电探测头来实现的。

根据制品的幅宽,工艺人员首先可以确定膜泡的泡径,然后将光电探测头安装在泡径相应的位置上,即光电探测头有效的工作行程范围内。这样,光电探测头就会根据与膜泡之间的距离变化,发出相应的电讯号,通过自动控制阀,相应改变阀门开启的大小,改变流通的风量,从而使泡径始终稳定在所确定的数值上。例如,当进入膜泡的风量稍多时,膜泡的泡径就会相应增大,而探头与膜泡之间的距离就会相应减少,这一减少值就会使探头发出相应的电讯号,通过气路的自动控制,就会使自动蝶阀相应减少开启的流通面积,使进入膜泡的风量减少,这样增大的泡径又恢复到原来的设定值。反之亦然。

内冷却的作用不仅加速膜泡的冷却,而且对制品的质量也是至关重要。大量的实践证实,内、外相结合的冷却,使制品的外观质量,尤其是薄膜的透明度,得到明显的改善。采用光电探测头,在稳定泡径的同时,也严格控制了制品幅宽的精度。此外,据来自用户的反映,设置内冷却的吹膜设备,工人在操作上十分简便,尤其在开机提膜时,能自动达到所需的泡径,不必由操作工通过多次测检膜宽后,才能逐步形成稳定生产。