[发明专利]挤压流延设备和方法以及塑料薄膜双向拉伸系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料薄膜的制备，具体地，涉及挤压流延设备和挤压流延方法，以及塑料薄膜双向拉伸系统和塑料薄膜双向拉伸方法。

背景技术

现有技术中，通常使用挤压流延设备以挤出流延方法加工成型塑料片材。其中，挤压流延设备包括片材机头、风刀、流延辊和冷却水浴箱，片材机头向流延辊的辊面提供熔融的片材，风刀通过高压气流使熔融的片材贴附到流延辊的辊面，冷却水浴箱内容纳有冷却液，流延辊的一部分浸入所述冷却液。具体地，在成型过程中，塑料原料由片材机头的狭缝口膜中熔融挤出。然后风刀提供的高压气流使熔融的片材材料贴附于流延辊的辊面进行成型。片材材料继而随流延辊滚动，并通过低温的流延辊及冷却液(例如水)对塑料片材进行骤冷定型。

然而，在实际生产过程中，塑料片材经骤冷定型时由于片材上、下表面冷却速率的差异，以及塑料原料热收缩率较高等原因，导致片材易发生翘曲，即片材边缘的平整度较差。特别是对于结晶性塑料原料或增挺剂改性塑料原料的流延厚片，由于刚性大、热收缩率高，片材边缘的褶皱、翘曲更加显著。一方面，不平整的片材边缘降低了后续的收卷操作的稳定性和并降低了收卷得到的料卷的平整度，因而必须对片材边缘进行裁切，从而产生了大量的边部废料。另一方面，对于双向拉伸塑料薄膜的生产，挤压流延工序中成型的片材厚度较大，使得片材边缘的翘曲程度加大，因而在后续的纵向拉伸的预热过程中，导致片材边缘与预热辊贴附不佳，片材边缘预热效率下降，预热不充分，薄膜易出现不均匀拉伸的情况。另外，片材边缘的翘曲会划伤纵向拉伸所使用的橡胶夹辊，缩短夹辊寿命，减小设备连续运行周期。

此外，片材边缘较大的翘曲在横向拉伸时降低了拉伸夹具对片材夹持的牢固度，使得薄膜拉伸时易出现脱夹(脱离夹具)、破膜等情况，影响了生产线的运行速度和拉膜生产的顺利进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免或降低片材边缘褶皱的挤压流延设备和挤压流延方法，以及能够避免或降低片材边缘褶皱的塑料薄膜双向拉伸系统和塑料薄膜双向拉伸方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种挤压流延设备，该挤压流延设备包括片材机头、风刀、流延辊和冷却水浴箱，所述片材机头向所述流延辊的辊面提供熔融的片材，所述风刀使所述熔融的片材贴附到所述流延辊的辊面，所述冷却水浴箱内容纳有冷却液，所述流延辊的一部分浸入所述冷却液，其中，所述流延辊的位于所述风刀和所述冷却液的液面之间的部分设置有平整装置。

优选地，所述平整装置包括用于按压片材以使所述片材紧紧贴附在所述流延辊上的压边辊。

优选地，所述压边辊由低硬度、耐高温材料制成。

优选地，所述平整装置包括施力机构和连接板，所述压边辊连接于所述连接板，所述施力机构连接于所述连接板以向所述压边辊输出压力。

优选地，所述压边辊为多个，每个压边辊通过连接架可枢转且可拆卸地连接于所述连接板，从而多个压边辊能够沿所述流延辊的周向在预定的角度范围内按压所述片材，所述预定的角度为10～20°。

优选地，所述平整装置包括相互电连接的控制器和压力反馈传感器，所述控制器用于控制所述施力机构输出的压力，所述压力反馈传感器用于感测所述压边辊施加的压力并向所述控制器反馈感测信号。

优选地，所述平整装置设置在所述流延辊的两侧边缘，以平整所述片材的边缘。

本发明还提供一种挤压流延方法，该方法包括：(a)、将熔融的片材材料挤压到流延辊的辊面；(b)、通过风刀使挤出的片材材料贴附于所述流延辊的辊面，以形成片材；(c)、对所述片材的施加压力，以使所述片材平整地贴附于所述流延辊的辊面；(d)、使所述片材随所述流延辊移动并通过冷却液，以冷却定型所述片材。

优选地，在步骤(c)中，沿所述辊面的周向，在预定的角度范围内对所述片材施加压力，所述预定的角度为10～20°。

优选地，在步骤(c)中，对所述片材的边缘施加压力，以使所述片材的边缘的翘曲量不超过5mm。

本发明还提供一种塑料薄膜双向拉伸系统，该系统包括依次连接的挤压流延设备、纵向拉伸设备和横向拉伸设备，其中，所述挤压流延设备为本发明的挤压流延设备。

优选地，所述纵向拉伸设备包括多个预热辊和多个拉伸辊，至少一部分预热辊的外侧设置有用于对该至少一部分预热辊的边缘加热的辅助加热装置。

优选地，所述辅助加热装置为非接触式加热装置。

优选地，所述辅助加热装置的加热温度为所述预热辊的加热温度。