本實(shí)用新型涉及一種超寬幅聚氯乙烯(PVC)薄膜吹塑成型裝置，用于超寬幅(幅寬大于5-6米)聚氯乙烯薄膜的制備，屬于塑料機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯是五大通用塑料中唯一的非石油依賴型樹脂，具有原料來(lái)源廣泛、自阻燃、保溫性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。2014年聚氯乙烯的表觀消費(fèi)量達(dá)1600萬(wàn)噸，是僅次于聚乙烯的第二大通用塑料。薄膜是聚氯乙烯重要的產(chǎn)品形式，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、包裝等領(lǐng)域，特別是由于聚氯乙烯保溫性能好、透光性好、耐候性好、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，是制備農(nóng)用大棚膜的最佳材料?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)大棚膜的幅寬大多要求在20米以上，而目前技術(shù)制備的聚氯乙烯薄膜幅寬最高達(dá)5-6 米，使得聚氯乙烯在農(nóng)用大棚膜領(lǐng)域的應(yīng)用受到嚴(yán)重限制。

現(xiàn)有吹膜裝置中機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式主要有芯模法和螺旋流道法兩大類。聚氯乙烯熱穩(wěn)定性差，加工過(guò)程易過(guò)熱分解碳化并產(chǎn)生氯化氫腐蝕加工設(shè)備，工藝控制難度很大。聚氯乙烯制備寬幅和超寬幅薄膜的技術(shù)難度如下：(1)芯模法熔體流長(zhǎng)短，適合于聚氯乙烯薄膜的制備，但難以保證環(huán)向流量的均勻性，只適合小幅寬聚氯乙烯薄膜的吹塑成型；(2)螺旋流道法通過(guò)長(zhǎng)流程的環(huán)形流道可以有效地保證環(huán)向流量的均勻性，適合大幅寬薄膜的制備，現(xiàn)有20米以上的聚乙烯薄膜和乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)膜都是采用這種結(jié)構(gòu)形式制備的，但由于其流程很長(zhǎng)，聚氯乙烯在流道中易發(fā)生分解現(xiàn)象，因而這種方法不適合聚氯乙烯薄膜的生產(chǎn)。專利ZL200910180067.7公開了一種大型高分子制品擠出成型裝置及工藝，主要是將熔體行星泵將一股料流分成多股，再分段以均勻的壓力進(jìn)入機(jī)頭分支流道，以實(shí)現(xiàn)高精度控制料流的均勻性，然而裝置中熔體不僅需要經(jīng)過(guò)熔體行星泵分配還需要流經(jīng)分支流道，從擠出機(jī)后到達(dá)口模之間的流程較長(zhǎng)，不適宜聚氯乙烯薄膜的生產(chǎn)。

精密聚氯乙烯擠出機(jī)是通過(guò)伺服電機(jī)對(duì)螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)擠出聚氯乙烯的產(chǎn)量和壓力保持穩(wěn)定，其塑化過(guò)程相較一般的擠出機(jī)更短，保證聚氯乙烯完全塑化的同時(shí)不發(fā)生分解。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服以上技術(shù)缺陷，提供一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，可適應(yīng)聚氯乙烯材料的加工工藝要求并實(shí)現(xiàn)超寬幅聚氯乙烯薄膜的制備，即綜合螺旋流道和精密聚氯乙烯擠出機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，短程完成熔體的均勻分配。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，主要由n臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)、吹膜機(jī)頭、膜管、人字板、牽引輥、導(dǎo)向輥、風(fēng)環(huán)和收卷裝置組成，吹膜機(jī)頭內(nèi)有芯模和芯模套筒，芯模和芯模套筒之間的間隙為熔體的通道，芯模的柱形外表面上均布有分配流道和螺旋流道，芯模的中心有通氣孔，n臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)通過(guò)法蘭與吹膜機(jī)頭的芯模套筒連接，芯模套筒上有與精密聚氯乙烯擠出機(jī)相對(duì)應(yīng)的n個(gè)熔體入口，聚氯乙烯經(jīng)n臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)熔融塑化后成為熔體進(jìn)入芯模與芯模套筒間；芯模下部設(shè)置n個(gè)與芯模套筒對(duì)應(yīng)的熔體分配入口，芯模的柱狀外表面設(shè)置有與熔體入口對(duì)應(yīng)的n組分配流道，每個(gè)熔體分配入口經(jīng)分配流道均勻分配成m頭螺旋流道，在芯模上n×m頭螺旋流道部分相互重疊向上匯合成環(huán)形口模間隙；熔體經(jīng)環(huán)形口模間隙擠出后在牽引輥的作用下向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)芯模內(nèi)通氣孔及風(fēng)環(huán)作用下吹脹形成膜管，膜管經(jīng)人字板收攏，在導(dǎo)向輥?zhàn)饔孟逻M(jìn)入收卷裝置并最終成型，n為精密聚氯乙烯擠出機(jī)的數(shù)量，m為每個(gè)熔體分配入口對(duì)應(yīng)的螺旋流道的數(shù)量。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，螺旋流道的數(shù)量最好為4的整數(shù)倍，螺旋流道的螺旋升角為30-60°，螺旋流道的弦長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的中心角在180°以內(nèi)，具體由機(jī)頭尺寸確定，保證材料不會(huì)因熱歷程過(guò)長(zhǎng)而分解為限。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，熔體入口、分配流道和螺旋流道都設(shè)在芯模上，避免設(shè)置在不同零件上時(shí)流道連接處不光滑而導(dǎo)致積料分解。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，其特征在于：設(shè)置在芯模下部的熔體入口外接流量精確可調(diào)的精密聚氯乙烯專用擠出機(jī)，每個(gè)熔體入口連接一臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)，所有入口處流入分配流道的熔體流量調(diào)節(jié)至相同。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，分配流道的截面積處處相同或沿向上擠出方向稍有壓縮，設(shè)置在芯模下部的熔體入口截面積比分配流道的截面積略大或相同。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，設(shè)置在芯模套筒加熱裝置可以是電加熱，也可以是電磁感應(yīng)加熱。

工作時(shí)，將芯模和芯模套筒加熱至所需溫度，并保證溫度的均勻性。打開擠出機(jī)，每臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)都通過(guò)熔體分配入口和分配流道將塑化好的物料向前輸送并均勻分配成m份并進(jìn)入至螺旋流道。物流經(jīng)螺旋流道向前輸送并在芯模最上端形成聚氯乙烯吹塑料坯。如果出現(xiàn)料坯環(huán)向厚度不均勻，可通過(guò)調(diào)節(jié)精密聚氯乙烯擠出機(jī)的流量得到解決。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)發(fā)揮螺旋流道在吹塑成型超大幅寬薄膜的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，但通過(guò)均勻分配不同的入口及選取適當(dāng)?shù)穆菪鞯赖穆菪鞘孤菪鞯篱L(zhǎng)度縮短來(lái)避免聚氯乙烯在流動(dòng)過(guò)程中過(guò)熱分解，經(jīng)試驗(yàn)可知，螺旋流道長(zhǎng)度可縮短為原來(lái)的40-65％；(2)通過(guò)精密聚氯乙烯擠出機(jī)和均勻分配流道實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋流道中物料流量的有效調(diào)控，彌補(bǔ)由于縮短環(huán)形流道長(zhǎng)度而帶來(lái)的環(huán)形料坯的厚度不均勻性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置的工藝流程圖；

圖2是本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置的芯模流道結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置的吹膜機(jī)頭及擠出機(jī)分布示意圖。

圖中：1-精密聚氯乙烯擠出機(jī)，2-吹膜機(jī)頭，3-膜管，4-人字板，5-牽引輥， 6-導(dǎo)向輥，7-風(fēng)環(huán)，8-收卷裝置，9-芯模，10-芯模套筒，11-螺旋流道，12-分配流道，13-通氣孔，14-熔體分配入口。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，主要由n臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)1、吹膜機(jī)頭2、膜管3、人字板4、牽引輥5、導(dǎo)向輥6、風(fēng)環(huán)7和收卷裝置8組成，吹膜機(jī)頭2內(nèi)有芯模9和芯模套筒10，芯模9和芯模套筒10 之間的間隙為熔體的通道，芯模9的柱形外表面上均布有分配流道12和螺旋流道11，芯模9的中心有通氣孔13，n臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)1通過(guò)法蘭(圖中未示出)與吹膜機(jī)頭2的芯模套筒10連接，芯模套筒10上有n個(gè)熔體入口，聚氯乙烯經(jīng)n臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)1熔融塑化后成為熔體進(jìn)入芯模9與芯模套筒10間；芯模9下部設(shè)置n個(gè)與芯模套筒10對(duì)應(yīng)的熔體分配入口14，芯模 9的柱狀外表面設(shè)置有與熔體入口對(duì)應(yīng)的n組分配流道12，每個(gè)熔體分配入口 14經(jīng)分配流道12均勻分配成m頭螺旋流道11，在芯模9上n×m頭螺旋流道 11向上匯合成環(huán)形口模間隙；熔體經(jīng)環(huán)形口模間隙擠出后在牽引輥5的作用下向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)芯模9內(nèi)通氣孔13及風(fēng)環(huán)7作用下吹脹形成膜管3，膜管3經(jīng)人字板4收攏，在導(dǎo)向輥6作用下進(jìn)入收卷裝置8并最終成型。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，如圖2所示，每個(gè)熔體分配入口14經(jīng)分配流道12后螺旋流道11的數(shù)量m取為4，螺旋升角一般為30-60°，旋轉(zhuǎn)角度一般在180°以內(nèi)，螺旋流道11在圓周方向上相互有重疊，具體由機(jī)頭尺寸確定，保證材料不熱歷程過(guò)長(zhǎng)分解為限，螺旋升角為45°時(shí)，螺旋流道11的長(zhǎng)度可為普通螺旋流道的50％。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，熔體入口、分配流道12和螺旋流道11都設(shè)在芯模9上，避免設(shè)置在不同零件上時(shí)流道連接處不光滑而導(dǎo)致積料分解。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，設(shè)置在芯模套筒10下部的熔體入口外接流量精確可調(diào)的聚氯乙烯專用擠出機(jī)1，每個(gè)熔體入口連接一臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)1，精密聚氯乙烯擠出機(jī)1的電機(jī)采用伺服電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)整精密聚氯乙烯擠出機(jī)1的電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)所對(duì)應(yīng)的薄膜的厚度，所有入口處流入分配流道12的熔體流量調(diào)節(jié)至相同，圖3所示精密聚氯乙烯擠出機(jī)1的數(shù)量n為9。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，分配流道12的截面積處處相同或沿向上擠出方向稍有壓縮，設(shè)置在芯模9下部的熔體分配入口14截面積比分配流道12的截面積之和略大或相同，每個(gè)熔體分配入口14的截面積比相對(duì)應(yīng)的螺旋流道11的截面積之和略大，螺旋流道11沿熔體出口方向的深度漸漸變淺，在其末端深度為零。

本實(shí)用新型涉及的一種超寬幅聚氯乙烯薄膜吹塑成型裝置，設(shè)置在芯模套筒10加熱裝置可以是電加熱，也可以是電磁感應(yīng)加熱。

工作時(shí)，將芯模9和芯模套筒10加熱至所需溫度，并保證溫度的均勻性。打開精密聚氯乙烯擠出機(jī)1，每臺(tái)精密聚氯乙烯擠出機(jī)1都通過(guò)熔體分配入口 14和分配流道12將塑化好的物料向前輸送并均勻分配成m份并進(jìn)入至螺旋流道11。物流經(jīng)螺旋流道11向前輸送并在芯模9最上端形成聚氯乙烯吹塑料坯。如果出現(xiàn)料坯環(huán)向厚度不均勻，可通過(guò)調(diào)節(jié)精密聚氯乙烯擠出機(jī)1的流量得到解決。