專利名稱：一種流延機及其用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及塑料加工技術領域，特別涉及一種流延機及其用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法。
背景技術：
防水透氣膜主要是以熱塑性塑料為載體，加入無機礦物填料后經(jīng)流延冷輥成型法擠出成型，然后經(jīng)縱向拉伸處理，使之具有獨特的微孔結構。這些以高密度分布在薄膜表面的特殊結構微孔，使薄膜既能阻隔液體水的滲漏，又能讓水蒸汽等氣體分子通過。目前防水透氣膜的主要應用領域包括個人衛(wèi)生護理用品、醫(yī)用防護用品(如醫(yī)用床墊、防護服、手術月艮、手術床單、熱敷貼、醫(yī)用枕套等)、特殊場所個人防護用品、服裝里襯、藥品包裝用輔料，建筑行業(yè)等。在歐美、日本、韓國、遠東地區(qū)以及我國的港臺地區(qū)，已經(jīng)廣泛使用防水透氣膜 在上述領域?，F(xiàn)有防水透氣膜生產(chǎn)設備主要是由流延機，預熱系統(tǒng)，拉伸系統(tǒng)，冷卻定型系統(tǒng)等構成。目前的防水透氣膜生產(chǎn)方法及生產(chǎn)設備存在流延機生產(chǎn)出來的薄膜厚薄不均的技術難題，造成了生產(chǎn)的防水透氣膜產(chǎn)品縱向和橫向的透氣率偏差較大，難以應用于要求透氣率偏差較小的領域使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點及不足，提供一種能夠生產(chǎn)出厚度均勻的薄膜的流延機。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述流延機用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種流延機，包括加料裝置、螺桿螺筒擠出裝置、加熱裝置以及模頭，其中，螺桿螺筒擠出裝置中的螺桿與驅動裝置連接；該流延機還包括熔體壓力控制裝置、熔體密度控制裝置和膜唇間隙控制裝置，其中所述的熔體壓力控制裝置包括熔體壓力測量裝置和壓力反饋控制系統(tǒng)，其中，熔體壓力測量裝置設置在螺桿螺筒擠出裝置和模頭之間，壓力反饋控制系統(tǒng)分別與熔體壓力測量裝置、加熱裝置以及驅動裝置連接；所述的熔體密度控制裝置包括熔體密度測試儀以及密度反饋控制系統(tǒng)，其中，熔體密度測試儀設置在螺桿螺筒擠出裝置和模頭之間，密度反饋控制系統(tǒng)分別與熔體密度測試儀以及加料裝置連接；所述的膜唇間隙控制裝置包括膜唇間隙測量裝置、膜唇間隙調節(jié)裝置以及間隙反饋控制系統(tǒng)，其中，膜唇間隙測量裝置和膜唇間隙調節(jié)裝置設置在模頭上，間隙反饋控制系統(tǒng)分別與膜唇間隙測量裝置和膜唇間隙調節(jié)裝置連接。本發(fā)明所述的流延機，其中，所述的壓力反饋控制系統(tǒng)、密度反饋控制系統(tǒng)和間隙反饋控制系統(tǒng)為同一微處理器；此外，上述三個反饋控制系統(tǒng)也可以是相互獨立的未處理器，有利于提高信號處理速度，但是會使系統(tǒng)復雜化。
本發(fā)明所述的流延機，其中，所述的加料裝置上連接有抽真空裝置。設置該抽真空裝置的目的在于，將物料中的空氣抽走，消除空氣對熔體壓力和熔體密度的影響。本發(fā)明所述的流延機，其中，所述的螺桿螺筒擠出裝置和模頭之間設有壓力控制容器，該壓力控制容器具有一外殼，其內設有20 50塊濾板，每一濾板上開有多個大小不一的孔。設置該壓力控制容器的目的在于在一定程度上消除物料熔體壓力的波動，其工作原理是熔體在流過多塊濾板后，流動趨于平穩(wěn)，從而保證熔體壓力穩(wěn)定。本發(fā)明所述的流延機，其中，所述的膜唇間隙調節(jié)裝置由設在模頭上的兩組電磁鐵組成，這兩塊電磁鐵相對地設置膜唇一側的鋼板上，兩電磁鐵相對端面之間具有間隙。其工作原理為當膜唇間隙測量裝置檢測到膜唇間隙偏大時，間隙反饋控制系統(tǒng)使兩塊電磁鐵產(chǎn)生排斥力，使膜唇變形以達到減少膜唇間隙的目的，當膜唇間隙測量裝置檢測到膜唇 間隙偏小時，間隙反饋控制系統(tǒng)使兩塊電磁鐵產(chǎn)生吸引力，使膜唇變形以達到增大膜唇間隙的目的。本發(fā)明所述的流延機，其中，所述的加料裝置包括計量喂料裝置和儲料斗，其中，計量喂料裝置由2 5臺計量稱組成，儲料斗密封連接在計量稱的下部，所述的抽真空裝置連接在該儲料斗上。本發(fā)明所述的流延機，其中，所述的抽真空裝置還與螺桿螺筒擠出裝置連接，其目的在于，將螺桿螺筒擠出裝置的空氣進一步排除，以一進步消除空氣對熔體壓力和熔體密度的影響。一種上述的流延機用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法，包括以下步驟(I)通過加料裝置向流延機加入物料；(2)物料經(jīng)螺桿螺筒擠出裝置作用成熔融狀態(tài)并從模頭上擠出，該過程中，熔體壓力控制裝置中的壓力反饋控制系統(tǒng)根據(jù)熔體壓力測量裝置檢測到的熔體壓力信號控制加熱裝置和驅動裝置，從而控制螺桿的轉速以及流延機各區(qū)溫度，使熔體壓力保持穩(wěn)定；熔體密度控制裝置中的密度反饋控制系統(tǒng)根據(jù)熔體密度測試儀檢測的熔體密度信號控制加料裝置中的加料比例，使熔體密度保持穩(wěn)定；膜唇間隙控制裝置中的間隙反饋控制系統(tǒng)根據(jù)膜唇間隙測量裝置檢測到的膜唇間隙信號控制膜唇間隙調節(jié)裝置調整膜唇間隙，使得膜唇間隙保持穩(wěn)定；(3)由流延機擠出的薄膜經(jīng)過薄膜拉伸系統(tǒng)拉伸和薄膜定型冷卻系統(tǒng)定型后形成防水透氣膜。本發(fā)明所述的生產(chǎn)防水透氣膜的方法，其中，所述的熔體密度測試儀每間隔10-20S測量一次熔體密度，采用該參數(shù)既保證可以實時監(jiān)控物料熔體密度，又可以簡化熔體密度檢測的方法。本發(fā)明所述的生產(chǎn)防水透氣膜的方法，其中，所述的膜唇間隙測量裝置每間隔
2-3s測量一次膜唇間隙，通過實時檢測膜唇間隙以達到更好的控制膜唇間隙。本發(fā)明的工作原理是熔體壓力控制裝置根據(jù)檢測到的熔體壓力信號控制加熱裝置和驅動裝置，實時調整流延機各區(qū)溫度和螺桿的轉速，確保熔體壓力保持在一穩(wěn)定值；熔體密度控制裝置根據(jù)檢測到的熔體密度信號控制加料裝置，實時調整加料比例，確保熔體密度保持在一穩(wěn)定值；膜唇間隙控制裝置根據(jù)檢測到的膜唇間隙信號控制膜唇間隙調節(jié)裝置，實時調整膜唇間隙，確保膜唇間隙保持在一穩(wěn)定值。上述的熔體壓力控制裝置以及體密度控制裝置共同作用可保證任何時候進入流延機模頭的物料的熔體壓力及熔體密度一致，上述的膜唇間隙控制裝置可保證膜唇間隙保持不變，從而使得影響薄膜厚度均勻性的參數(shù)熔體壓力、熔體密度以及膜唇間隙均保持穩(wěn)定，從而確保了擠出的薄膜具有均勻的厚度。從上面的工作原理描述可知，本發(fā)明的流延機能夠生產(chǎn)出厚度均勻的薄膜，為下一步的薄膜拉伸以及薄膜定型冷卻工藝提供了厚度均勻性良好的透氣膜坯料，從而大大提高了透氣膜成品的橫向和縱向的厚度均勻性，使得該透氣膜成品的橫向和縱向的透氣率均勻，提高了透氣膜的使用性能，適用于要求透氣率偏差較小的領域使用。


圖I為本發(fā)明的流延機的一個具體實施方式
的結構示意圖。 圖2為圖I中壓力控制容器的結構示意圖(圖中只顯示部分濾板)。圖3為圖2中濾板的結構示意圖。圖4和圖5為圖I中模頭的結構示意圖，其中，圖4為主視圖，圖5為左視圖。圖6為本發(fā)明壓力、密度、膜唇間隙控制系統(tǒng)電原理框圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明的流延機設置在機座上，主要由加料裝置、螺桿螺筒擠出裝置2、驅動裝置、加熱裝置、模頭3以及熔體壓力控制裝置、熔體密度控制裝置和膜唇間隙控制裝置組成，其中，驅動裝置和加料裝置設在螺桿螺筒擠出裝置2的一頭，模頭3設在螺桿螺筒擠出裝置2的另一頭，加熱裝置設在螺桿螺筒擠出裝置2上。所述的加料裝置包括計量喂料裝置和儲料斗5，計量喂料裝置由2臺計量稱4組成，儲料斗5密封連接在計量稱4的下部，儲料斗5上連接有抽真空裝置8，該抽真空裝置8為單級水環(huán)式真空泵，該抽真空裝置8還與螺桿螺筒擠出裝置2的末端連接。所述的螺桿螺筒擠出裝置2包括螺桿和螺筒，其中螺桿由驅動裝置驅動，該驅動裝置由直流電機6和減速裝置7構成。所述的加熱裝置由包覆在螺筒表面的電加熱塊及溫度控制系統(tǒng)組成。參見圖2和圖3，所述的螺桿螺筒擠出裝置2與模頭3之間設有熔體壓力控制容器9，該熔體壓力控制容器9的兩頭分別與螺筒和模頭3流道連接，該壓力控制容器9具有一長方形的外殼，該外殼內設有30塊濾板13,每一濾板19上開有多個大小不一的孔13-1。參見圖4和圖5，所述的模頭3是衣架式結構的流延模頭，模頭3由兩片不銹鋼塊
3-1組成，兩片不銹鋼塊3-1的結合面形成薄膜成型間隙15，兩片不銹鋼塊3-1通過螺栓16鎖緊。不銹鋼塊3-1在與膜唇對應的一頭設有傾斜面，使得整個模頭3的橫斷面在膜唇的一頭呈錐形。參見圖I和圖6，所述的熔體壓力控制裝置熔體壓力測量裝置10以及壓力反饋控制系統(tǒng)組成，熔體壓力測量裝置10由壓力傳感器和壓力顯示元件構成，其中壓力傳感器直接與螺筒和模頭3連接處流道內物料直接接觸。所述的反饋控制系統(tǒng)由微處理器和控制電路組成，熔體壓力測量裝置10檢測到物料熔體的壓力后通過控制電路反饋給微處理器，微處理器經(jīng)過計算處理后發(fā)指令給加熱裝置和驅動裝置。
見圖I和圖6，所述的熔體密度控制裝置由熔體密度測試儀11和密度反饋控制系統(tǒng)組成，其中，熔體密度測試儀11是由定體積熔體池、熔體切割元件、熔體稱重元件及計算單元組成，熔體池連接在壓力控制容器9與模頭3之間，切割元件在一定時間間隔內切割熔體池出來的熔體，切割后稱重，然后由計算單元計算出熔體密度；所述的密度反饋控制系統(tǒng)由微處理器和控制電路組成，熔體密度測量儀11檢測到物料熔體的密度后通過控制電路反饋給微處理器，微處理器經(jīng)過計算處理后發(fā)指令給加料裝置。參見圖I、圖4 圖6，所述的膜唇間隙控制裝置由膜唇間隙測量裝置12、膜唇間隙調節(jié)裝置以及間隙反饋控制系統(tǒng)組成，其中，膜唇間隙測量裝置12設置在模頭3的膜唇處，該膜唇間隙測量裝置12為紅外線測距裝置；膜唇間隙調節(jié)裝置由兩塊設在模頭3的其中一片不銹鋼塊3-1的斜面上的電磁鐵14組成，這兩塊電磁鐵14相對設置，兩者相對端面之間具有一定間隙，通電時，靠近膜唇的電磁鐵14受另一電磁鐵14的吸力或推力作用，使得不銹鋼塊3-1在膜唇處產(chǎn)生變形，從而使膜唇間隙被拉大或縮??；所述的反饋控制系統(tǒng)由微 處理器和控制電路組成，膜唇間隙測量裝置12檢測到膜唇間隙后通過控制電路反饋給微處理器，微處理器經(jīng)過計算處理后發(fā)指令給膜唇間隙調節(jié)裝置；當膜唇間隙測量裝置12檢測到膜唇間隙偏大時，間隙反饋控制系統(tǒng)使兩塊電磁鐵14產(chǎn)生排斥力，使膜唇變形以達到減少膜唇間隙的目的，當膜唇間隙測量裝置12檢測到膜唇間隙偏小時，間隙反饋控制系統(tǒng)使兩塊電磁鐵14產(chǎn)生吸引力，使膜唇變形以達到增大膜唇間隙的目的。參見圖6，所述的壓力反饋控制系統(tǒng)、密度反饋控制系統(tǒng)和間隙反饋控制系統(tǒng)為同一微處理器，該微處理器接收到熔體壓力檢測裝置，熔體密度檢測儀，間隙檢測裝置反饋的信號，經(jīng)過計算處理后發(fā)送指令給加熱裝置，驅動裝置，加料裝置和膜唇間隙調節(jié)裝置。在上述的流延機中，除開上面的實施方式以外，還可以是其他的實施方式，例如，計量稱的數(shù)量可根據(jù)物料的種類確定，濾板的數(shù)量也可根據(jù)具體的壓力要求在20 50塊的范圍內選擇。本發(fā)明的上述的流延機用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法，包括以下步驟(I)向加料裝置中的兩臺計量稱4中分別加入在溫度為190°C、載荷為2. 16kg條件下，熔體流動指數(shù)為3g/10min和熔體流動指數(shù)為5g/10min的透氣膜專用PE填充料,兩臺計量稱4按I : I的比例將兩種物料輸送到儲料斗5中混合，同時開啟抽真空裝置8將儲料斗5內部抽成真空，物料從儲料斗5進入螺桿螺筒擠出裝置2 ；(2)物料在螺桿螺筒擠出裝置2的螺桿旋轉擠壓以及加熱裝置的加熱作用下形成熔融狀態(tài)，并流經(jīng)壓力控制容器9后進入模頭3內流道，最后從模頭3的膜唇處擠出；在上述過程中熔體壓力控制裝置中的熔體壓力測量裝置10實時檢測熔體壓力，并將該熔體壓力信號傳送到壓力反饋控制系統(tǒng)中，壓力反饋控制系統(tǒng)根據(jù)該熔體壓力信號的變化調整加熱裝置的溫度和驅動電機的轉速，通過調整影響熔體壓力的溫度以及螺桿轉速來保證熔體壓力穩(wěn)定在IOMPa ；熔體密度控制裝置中的熔體密度測量裝每隔15s檢測一次熔體密度，并將該熔體密度信號傳送到密度反饋控制系統(tǒng)中，密度反饋控制系統(tǒng)根據(jù)該熔體密度信號的變化控制加料裝置調整2個計量稱4中的物料比例，通過調整影響熔體密度的物料比例來保證熔體密度穩(wěn)定在I. 15g/cm3 ；
膜唇間隙控制裝置中的據(jù)膜唇間隙測量裝置12每2. 5s檢測一次模唇間隙，并將該模唇間隙信號傳送到控制反饋系統(tǒng)中，控制反饋系統(tǒng)根據(jù)該模唇間隙信號的變化控制膜唇間隙調節(jié)裝置對模唇間隙進行調整，使模唇間隙穩(wěn)定在0. 16mm ；上述穩(wěn)定的熔體壓力、熔體密度以及模唇間隙確保了擠出的薄膜具有均勻的厚度；(3)從流延機中擠出的厚度均勻的薄膜，按拉伸比I. 5 1(即薄膜被拉伸的比率)經(jīng)薄膜拉伸系統(tǒng)和冷卻定型系統(tǒng)拉伸定型后，制成克重為40g/m2的防水透氣膜成品，所制的透氣膜在溫度38°C，相對濕度90%條件下薄膜橫向及薄膜中間位置縱向的透汽率如下表
權利要求
1.一種流延機，包括加料裝置、螺桿螺筒擠出裝置、加熱裝置以及模頭，其中，螺桿螺筒擠出裝置中的螺桿與驅動裝置連接；其特征在于，該流延機還包括熔體壓力控制裝置、熔體密度控制裝置和膜唇間隙控制裝置，其中 所述的熔體壓力控制裝置包括熔體壓力測量裝置和壓力反饋控制系統(tǒng)，其中，熔體壓力測量裝置設置在螺桿螺筒擠出裝置和模頭之間，壓力反饋控制系統(tǒng)分別與熔體壓力測量裝置、加熱裝置以及驅動裝置連接； 所述的熔體密度控制裝置包括熔體密度測試儀以及密度反饋控制系統(tǒng)，其中，熔體密度測試儀設置在螺桿螺筒擠出裝置和模頭之間，密度反饋控制系統(tǒng)分別與熔體密度測試儀以及加料裝置連接； 所述的膜唇間隙控制裝置包括膜唇間隙測量裝置、膜唇間隙調節(jié)裝置以及間隙反饋控制系統(tǒng)，其中，膜唇間隙測量裝置和膜唇間隙調節(jié)裝置設置在模頭上，間隙反饋控制系統(tǒng)分別與膜唇間隙測量裝置和膜唇間隙調節(jié)裝置連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的流延機，其特征在于，所述的壓力反饋控制系統(tǒng)、密度反饋控制系統(tǒng)和間隙反饋控制系統(tǒng)為同一微處理器。
3.根據(jù)權利要求2所述的流延機，其特征在于，所述的加料裝置上連接有抽真空裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的流延機，其特征在于，所述的螺桿螺筒擠出裝置和模頭之間設有壓力控制容器，該壓力控制容器具有一外殼，其內設有20 50塊濾板,每一濾板上開有多個大小不一的孔。
5.根據(jù)權利要求3所述的流延機，其特征在于，所述的膜唇間隙調節(jié)裝置由設在模頭上的兩組電磁鐵組成，這兩塊電磁鐵相對地設置膜唇一側的鋼板上，兩電磁鐵相對端面之間具有間隙。
6.根據(jù)權利要求3所述的流延機，其特征在于，所述的加料裝置包括計量喂料裝置和儲料斗，其中，計量喂料裝置由2 5臺計量稱組成，儲料斗密封連接在計量稱的下部，所述的抽真空裝置連接在該儲料斗上。
7.根據(jù)權利要求3所述的流延機，其特征在于，所述的抽真空裝置還與螺桿螺筒擠出裝置連接。
8.—種權利要求I 7中任一項的流延機用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)通過加料裝置向流延機加入物料； (2)物料經(jīng)螺桿螺筒擠出裝置作用成熔融狀態(tài)并從模頭上擠出，該過程中， 熔體壓力控制裝置中的壓力反饋控制系統(tǒng)根據(jù)熔體壓力測量裝置檢測到的熔體壓力信號控制加熱裝置和驅動裝置，從而控制螺桿的轉速以及流延機各區(qū)溫度，使熔體壓力保持穩(wěn)定; 熔體密度控制裝置中的密度反饋控制系統(tǒng)根據(jù)熔體密度測試儀檢測的熔體密度信號控制加料裝置中的加料比例，使熔體密度保持穩(wěn)定； 膜唇間隙控制裝置中的間隙反饋控制系統(tǒng)根據(jù)膜唇間隙測量裝置檢測到的膜唇間隙信號控制膜唇間隙調節(jié)裝置調整膜唇間隙，使得膜唇間隙保持穩(wěn)定； (3)由流延機擠出的薄膜經(jīng)過薄膜拉伸系統(tǒng)拉伸和薄膜定型冷卻系統(tǒng)定型后形成防水透氣膜。
9.根據(jù)權利要求8所述的生產(chǎn)防水透氣膜的方法，其特征在于，所述的熔體密度測試儀每間隔10-20s測量一次熔體密度。
10.根據(jù)權利要求8所述的生產(chǎn)防水透氣膜的方法，其特征在于，所述的膜唇間隙測量裝置每間隔2-3s測量一次膜唇間隙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流延機及其用于生產(chǎn)防水透氣膜的方法，流延機包括加料裝置、螺桿螺筒擠出裝置、加熱裝置、螺桿的驅動裝置、模頭、熔體壓力控制裝置、熔體密度控制裝置和膜唇間隙控制裝置，其中，熔體壓力控制裝置根據(jù)檢測到的熔體壓力信號控制加熱裝置和驅動裝置，可保證熔體壓力保持穩(wěn)定；熔體密度控制裝置根據(jù)檢測到熔體密度控制加料裝置，保證熔體密度保持穩(wěn)定，膜唇間隙控制裝置根據(jù)檢測到的膜唇間隙信號控制膜唇間隙調節(jié)裝置，保證膜唇間隙保持穩(wěn)定，上述穩(wěn)定的熔體壓力、熔體密度以及膜唇間隙結合在一起可保證流延機擠出的薄膜厚度均勻。
文檔編號B29C41/52GK102744819SQ20121020416
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權日2012年6月19日
發(fā)明者周開德, 徐偉, 莫茲冠, 蔣文真, 諸泉, 謝懷興 申請人:廣州市合誠化學有限公司