王雯瑤，袁園

（大連橡膠塑料機(jī)械有限公司，遼寧　116033）

塑料薄膜拉伸機(jī)組中廢片牽引收卷裝置的創(chuàng)新

Innovation of traction and winding device for waste sheet of plastic fi lm stretching machine

王雯瑤，袁園

（大連橡膠塑料機(jī)械有限公司，遼寧116033）

廢片牽引收卷裝置用于塑料薄膜擠出拉伸機(jī)生產(chǎn)線，輔助牽引薄膜以及收集廢片，與傳統(tǒng)牽引收卷裝置相比，增加了牽引張力控制軸承、糾偏裝置，提高了中間收卷的質(zhì)量和產(chǎn)量，節(jié)省了換卷的時(shí)間，優(yōu)化卸卷結(jié)構(gòu)，更加省時(shí)省力。

糾偏；張力牽引；廢片收卷

1　改進(jìn)前的傳統(tǒng)牽引收卷裝置

1.1塑料薄膜生產(chǎn)線流程

塑料薄膜拉伸機(jī)組主要是由雙螺桿擠出的熔融塑料經(jīng)過換網(wǎng)裝置過濾后，由齒輪泵定量供給機(jī)頭，由機(jī)頭擠出薄厚均勻的膜片，然后經(jīng)過定型輥筒、冷卻輥筒定型冷卻后牽引至糾偏裝置，膜片經(jīng)由同步拉伸機(jī)使膜片在保溫房內(nèi)通過預(yù)熱段、拉伸段、熱固段及冷卻段等，在加熱拉伸溫度200℃下，利用鏈夾沿著軌道的擴(kuò)幅及有規(guī)律的逐漸增大夾具間距的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)薄膜的橫、縱向拉伸，然后由五個(gè)高溫?zé)岫ㄐ蛥^(qū)完成薄膜的晶型的轉(zhuǎn)變（γ晶型→α晶型）及加速結(jié)晶過程、消除薄膜的內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度，使晶體結(jié)構(gòu)趨于完善，比兩步拉伸大大降低了薄膜的熱收縮率，所以同步拉伸產(chǎn)品在高溫蒸煮時(shí)不收縮、不卷邊；同時(shí)同步拉伸產(chǎn)品的抗吸濕性大大提高，適應(yīng)于較潮濕的印刷環(huán)境。 從薄膜成型的過程中可以看到，在同步雙向拉伸取向的方法中，薄膜在拉伸時(shí)是不與任何輥筒接觸的，因此它不受輥面質(zhì)量的影響，可以制得高透明度、無劃傷的薄膜。用這種方法，鑄片受到夾具的限位作用，鑄片不會(huì)產(chǎn)生頸縮，大大提高了薄膜厚度均勻性。

1.2傳統(tǒng)牽引收卷裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

牽引收卷裝置在塑料薄膜拉伸機(jī)組中是輔助牽引薄膜以及收集廢片，傳統(tǒng)的牽引收卷裝置只是由底座和一套或兩套收卷輥組成。在生產(chǎn)調(diào)試過程中，牽引收卷裝置將生產(chǎn)過程中不合格的薄膜收集起來，直到薄膜的厚度達(dá)到生產(chǎn)要求時(shí)，薄膜再通過牽引導(dǎo)輥進(jìn)入下一道工序。在此期間如果薄膜的寬度方向稍有偏差時(shí)，不能進(jìn)行及時(shí)的糾偏調(diào)整。牽引收卷裝置對(duì)薄膜只起到牽引的作用，當(dāng)薄膜進(jìn)行遠(yuǎn)距離的收卷時(shí)，由于前后設(shè)備輸出速度匹配不當(dāng)，在牽引過程中隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)過松或過緊的情況時(shí)，沒有張力的控制，無法保證薄膜達(dá)到生產(chǎn)預(yù)定的張緊要求，影響整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。

在生產(chǎn)過程的開始調(diào)試階段和生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)廢片，而且抽取廢膜卷是很繁瑣的工序，經(jīng)常由于氣脹軸的脹緊度調(diào)節(jié)不當(dāng)或者薄膜在收卷輥上纏繞過緊、過多等情況，使廢片無法正常拆卸，造成廢片堆積。

通常解決此類問題的方法有兩個(gè)：一是割碎和扒掉纏繞在輥上的廢膜，如果生產(chǎn)線的前后速度不匹配就很容易造成薄膜纏繞過緊或者過多，這種情況憑一個(gè)工人用很短的時(shí)間根本無法完成，這樣就影響了后續(xù)的生產(chǎn)，延誤了整個(gè)生產(chǎn)線，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度；二是增加芯軸的數(shù)量，就是說一旦有廢卷工人就得立刻將廢卷卸下運(yùn)走，與此同時(shí)再換上新的卷芯，以備交替更換使用，才能保證生產(chǎn)繼續(xù)進(jìn)行，這樣就增加了材料成本和浪費(fèi)人力。此外，國內(nèi)很多企業(yè)為此專門增加了拔芯軸裝置，該裝置僅能幫助用戶拔出芯軸但不能解決收卷質(zhì)量差的根本問題，造成生產(chǎn)成本的提高。

2　改進(jìn)后的廢片牽引卷取裝置的結(jié)構(gòu)

2.1廢片牽引卷取裝置的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)

通過生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)牽引收卷機(jī)的不足和缺陷，研發(fā)了廢片牽引收卷裝置，將牽引和糾偏都集中于牽引收卷裝置中，實(shí)現(xiàn)牽引收卷、糾偏、張力控制三位一體機(jī)（見圖1），本裝置是由底座、張力控制器、牽引導(dǎo)輥，糾偏裝置等部件組成。作為新型裝置主要具有以下三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：

（1） 在原有結(jié)構(gòu)上增加糾偏裝置。它是由移動(dòng)糾偏框架、輥筒、驅(qū)動(dòng)器、感應(yīng)器及控制器等組成，輥筒支架可以橫向移動(dòng)以補(bǔ)償薄膜的偏移，當(dāng)薄膜偏離機(jī)組中心線時(shí)，糾偏裝置中的超聲波感應(yīng)器會(huì)發(fā)信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器來調(diào)節(jié)移動(dòng)框架的擺角，使薄膜調(diào)整復(fù)位，當(dāng)薄膜寬度變化時(shí)也能提高可靠的探測(cè)精度，感應(yīng)間距超過25.4 mm，當(dāng)膜片平面有變化時(shí)均會(huì)產(chǎn)生靈敏的響應(yīng)。糾偏裝置利用整個(gè)框架可以用來控制薄膜的位置并使薄膜應(yīng)力最小化，確保薄膜不偏離中心線，使薄膜順利地進(jìn)入下一道工序，還可以有效測(cè)量薄膜的寬度。

圖1　牽引卷取裝置示意圖

（2） 牽引導(dǎo)輥裝置是安裝在主牽引輥的前面（見圖2）， 作用是調(diào)節(jié)膜的張力。其結(jié)構(gòu)是在一個(gè)固定導(dǎo)輥兩端安裝張力控制器，膜片張力通過導(dǎo)輥傳遞到張力控制器上，當(dāng)薄膜過松或過緊時(shí)張力控制器都會(huì)對(duì)牽引電機(jī)發(fā)出電信號(hào)， 反饋到電氣自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如果薄膜過緊，就調(diào)節(jié)牽引裝置前后設(shè)備的電機(jī)，使其降低速度，反正之就加快電機(jī)速度。所以說張力控制調(diào)節(jié)牽引輥速度，保持了前后設(shè)備的速度一致，張力恒定，在牽引的過程中薄膜始終保持設(shè)定的張緊力向前運(yùn)行，從而提高了生產(chǎn)效率，保證薄膜的質(zhì)量。

圖2　牽引導(dǎo)輥示意圖

（3）為了讓卸卷更加方便快捷，優(yōu)化原有廢片收卷的結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的利用氣脹軸卸卷的原理，而是將卷曲輥分為兩半，在輥筒兩側(cè)不影響薄膜寬度的位置上加工出溝槽，然后將兩根小軸分別放入兩側(cè)的槽中，最后用卡箍將小軸和卷取輥連接起來，利用這個(gè)結(jié)構(gòu)在卸卷的時(shí)候只將卡箍取下就可以輕松卸卷，既省時(shí)又省力，使廢片方便快捷地從芯軸上取下，不僅降低成本，也提高了工作效率，也節(jié)省人力（見圖3）。

圖3　卷取輥卸卷輥示意圖

2.2廢片牽引裝置的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)

牽引卷取裝置應(yīng)用廣泛，可適用于各類塑料擠出薄膜生產(chǎn)線的廢片卷取及收卷，還可以根據(jù)不同的制品調(diào)整糾偏裝置的靈敏度，選擇不同的感應(yīng)器形式，其中可見光和激光感應(yīng)器可以用于跟邊糾偏或者對(duì)中糾偏，特別是激光技術(shù)的感應(yīng)器具有很大的靈活性，適合卷材寬度的測(cè)量和變化，從而保證了生產(chǎn)線的順利運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)設(shè)備各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制提供了有利的條件，最大限度保證制品的品質(zhì)，減少廢膜出品量，降低公司的成本，大大提供了制品的質(zhì)量。

牽引卷取裝置中的張力軸承也可以根據(jù)設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)情況和生產(chǎn)線中薄膜需要的張力大小進(jìn)行選擇，張力控制的實(shí)現(xiàn)，為自動(dòng)化生產(chǎn)提供了有利條件，實(shí)現(xiàn)整條塑料薄膜生產(chǎn)線的聯(lián)動(dòng)，就需要各個(gè)部件之間速度匹配，無論哪個(gè)部件出現(xiàn)緊急情況都能及時(shí)反饋信號(hào)，使設(shè)備正常運(yùn)行，張力控制就能很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，一旦設(shè)備之間薄膜過松或過緊，就能及時(shí)反饋信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)在根據(jù)信號(hào)反饋信息調(diào)整前后設(shè)備的速度，使整線正常運(yùn)行，還可以實(shí)現(xiàn)張力顯示功能，因?yàn)橄惹霸O(shè)定的張力值畢竟不太準(zhǔn)確，有了數(shù)據(jù)顯示就更容易了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，為以后的計(jì)算提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)線的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

3　結(jié)束語

隨著對(duì)電池性能和成本要求的提升，鋰電池廠商對(duì)隔膜和復(fù)合膜性能和成本要求也越來越高。鋰電池薄膜行業(yè)在面臨巨大的市場(chǎng)機(jī)遇的同時(shí)，塑料薄膜生產(chǎn)設(shè)備也面臨著技術(shù)突破和創(chuàng)新的嚴(yán)峻考驗(yàn)。鋰電池隔膜市場(chǎng)，呈現(xiàn)出國產(chǎn)中低端產(chǎn)品品質(zhì)不同等情況，目前塑料薄膜生產(chǎn)線的整改和創(chuàng)新成了發(fā)展趨勢(shì)。

該裝置改變?cè)袕U片牽引收卷裝置的研發(fā)填補(bǔ)了牽引卷取裝置的單一牽引功能，綜合了牽引、糾偏，張力控制的三位一體的功能，在塑料擠出同步薄膜生產(chǎn)線和塑料擠出異步薄膜生產(chǎn)線等設(shè)備中取得較大的使用效果，不僅提高了塑料薄膜擠出拉伸設(shè)備的自動(dòng)化程度，還對(duì)薄膜牽引的精準(zhǔn)度起到了一定的作用，特別是卸卷裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，極大地降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省生產(chǎn)成本。

（R-03）

泰國政府從5方面著手打造生物塑料中心

泰國工業(yè)經(jīng)濟(jì)辦事處主任斯立魯2016年8月14日透露，通過對(duì)泰國生物塑料產(chǎn)業(yè)狀況進(jìn)行研究分析得知，泰國甘蔗、木薯等農(nóng)業(yè)原料非常豐富，足以支撐生物工業(yè)發(fā)展。但在原料和生物塑料生產(chǎn)工藝與技術(shù)方面，泰國處于操作階段，還沒有能力進(jìn)行研究，無法滿足國內(nèi)生物塑料產(chǎn)品制造工業(yè)的發(fā)展需求。

盡管目前生物塑料制品比此前從石油中提煉生產(chǎn)的塑料制品價(jià)格更高昂，但伴隨著節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，生物塑料產(chǎn)品的使用量也與日俱增，然而泰國在生物塑料產(chǎn)業(yè)開發(fā)措施或方針規(guī)定方面，還存在一定的局限性。

為此，泰國政府將生物塑料工業(yè)列為重點(diǎn)促進(jìn)目標(biāo)產(chǎn)業(yè)，并將支持泰國發(fā)展成為亞洲地區(qū)生物塑料產(chǎn)業(yè)中心。具體措施包括5個(gè)方面：①促進(jìn)國內(nèi)生物塑料米生產(chǎn)；②促進(jìn)生物塑料原料及合成品生產(chǎn)工業(yè)技術(shù)研發(fā)；③發(fā)展國內(nèi)市場(chǎng)；④規(guī)定生物塑料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并予以認(rèn)證；⑤針對(duì)有潛力的生物塑料垃圾制定高效管理方案。

泰國生物塑料工業(yè)發(fā)展已邁出第一步，目前已進(jìn)口約500 t生物塑料米，以加工制成成品，80%用于出口。目前從糖中提煉生產(chǎn)生物塑料米的企業(yè)大約有42家，將于今年底在羅勇府開始執(zhí)行生產(chǎn)，產(chǎn)能約達(dá)兩萬t，這將是東南亞地區(qū)的首個(gè)生物塑料米工廠。

總之，作為新興產(chǎn)業(yè)，生物塑料將為未來世界經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造價(jià)值，因?yàn)槠湓牧弦嬗诃h(huán)保，加上國外采取各種支持措施，例如法國禁止使用普通塑料袋，意大利認(rèn)可并推廣生物塑料袋的使用，以及美國支持綠色采購等。預(yù)計(jì)2020年全球生物塑料的需求總價(jià)值將增至59億美元，相當(dāng)于以平均每年20%的比率增長，亞洲地區(qū)將成為生物塑料生產(chǎn)園地，其產(chǎn)能可達(dá)673萬t左右，在全球生物塑料總產(chǎn)能中占比約為80%。

摘編自“中國聚合物網(wǎng)”

TQ320.666

1009-797X（2016）18-0044-03

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.18.011

王雯瑤（1983-），女，工程師，現(xiàn)主要從事塑料機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)工作。

2016-08-04