一种多层膜同步生产系统及方法

文档序号:1869662 发布日期:2021-11-23 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种多层膜同步生产系统及方法 (Synchronous production system and method for multilayer film ) 是由 吴培服 邓十全 吴迪 池卫 罗海洋 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:一种多层膜同步生产系统及方法,至少包括用于通过第一熔体制备第一模层A的第一输送设备和用于通过第二熔体制备第二模层B的第二输送设备,所述第一输送设备和第二输送设备将分别第一熔体和第二熔体输送至多层膜制造装置以制备形成多层结构的薄膜。本申请的第一第二输送设备的流量分配阀同步将输送的熔体的一部分通过管道输送至多层膜制造装置、将剩余部分的熔体输送至一个切片装置。本申请通过将每一种熔体同步向两个方向输送,实现了熔体的不间断输送。因而两个方向的熔体可以相互调剂,当制膜装置发生问题停机的时候,多余熔体可以输送给切片装置,以实现制膜熔体不间断输送避免浪费的目的,而且还可以通过双向的调剂输送保证每一层膜的质量。(A multi-layer film synchronous production system and a method thereof at least comprise a first conveying device for preparing a first mold layer A through a first melt and a second conveying device for preparing a second mold layer B through a second melt, wherein the first conveying device and the second conveying device respectively convey the first melt and the second melt to a multi-layer film manufacturing device to prepare a multi-layer structure forming thin film. The flow distribution valve of the first and second conveying devices of the present application synchronously conveys one part of the conveyed melt to the multilayer film manufacturing device through the pipeline and conveys the rest part of the melt to one slicing device. This application has realized the incessant transport of fuse-element through carrying each kind of fuse-element to two directions in step. Therefore, the melts in the two directions can be adjusted mutually, when the film making device is out of order and stops, the redundant melts can be conveyed to the slicing device, so that the purpose of avoiding waste due to the fact that the films are continuously conveyed is achieved, and the quality of each layer of film can be guaranteed through bidirectional adjustment conveying.)

一种多层膜同步生产系统及方法

技术领域

本申请涉及化工领域的塑料薄膜生产技术,特别涉及一种多层膜同步生产系统及方法。

背景技术

塑料薄膜在工业和生活领域应用十分广泛。常用的塑料薄膜包括由聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯薄膜(PET)、聚丙烯(PP)、尼龙等热塑性高分子化合物制备的各种薄膜。根据需求和应用环境的不同,多层膜的应用也很普遍。

例如,CN103203934A公开了一种热收缩共聚酯薄膜,包括主要由PETG共聚酯组成的A层表面层、PET/PBT共聚酯组成的B层夹芯层、PCTG共聚酯组成的C层底层。该三层结构的薄膜通过膜用PETG共聚酯切片、膜用PCTG共聚酯切片和膜用PET/PBT共聚酯切片共挤制备得到。与常规热收缩聚酯薄膜相比,该现有技术的三层共挤横向拉伸共聚酯热收缩薄膜透光率和单向热收缩率高,光泽度好,稳定性强,收缩均匀,且具有优良的透明性、延展性和韧性,适用于各种容器的标签、食品饮料、电子电器、机械或五金制品的直接包装。

上述现有技术公开的是一种三层膜,三层膜的成份各不相同,制备的时候先制备获得不同成分的切片,然后将切片通过熔融、共挤获得三层结构的薄膜。现有技术的多层膜通常都是以这种方式生产的,也就是先制备聚合物半成品,例如切片、小球、颗粒料等,正式制备多层膜的时候,将这些半成品重新熔融共挤获得多层膜成品。

现有厂家之所以这样处理,是因为从一种聚合物熔体直接制备薄膜的工艺很难保证连续性,如果是成分不同的多层膜,需要保证每一种成分的聚合物的连续输送,任何一种成分的中断供应都会造成制膜失败。事实上,现有技术的制膜过程由于各种原因时常会发生熔体输送中断,会造成熔体断流后在设备中固化造成堵塞,轻则导致原料浪费,重则会损坏设备。而采用半成品的切片或颗粒料,在生产中断的时候可以随时停止供料,可以避免原料大量浪费并保证设备的安全。但是半成品原料再次熔融会导致聚合物部分分解,导致产品质量变差,另外生产过程被分成了半成品和再熔融制膜两个步骤,不但增加了设备成本,而且还降低了生产效率,经济效益相对较差。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种多层膜同步生产系统及方法,以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题,本申请提出了一种多层膜同步生产系统,至少包括用于通过第一熔体制备第一模层A的第一输送设备和用于通过第二熔体制备第二模层B的第二输送设备,所述第一输送设备和第二输送设备将分别第一熔体和第二熔体输送至多层膜制造装置以制备形成多层结构的薄膜,其中,所述第一输送设备包括第一熔体输送总泵和第一流量分配阀,所述第一流量分配阀同步将第一熔体输送总泵输送的第一熔体的一部分通过管道输送至多层膜制造装置、将剩余部分的第一熔体通过管道输送至一个第一切片装置;所述第二输送设备包括第二熔体输送总泵和第二流量分配阀,所述第二流量分配阀同步将第二熔体输送总泵输送的第二熔体的一部分通过管道输送至所述多层膜制造装置、将剩余部分的第二熔体通过管道输送至一个第二切片装置。

优选地,所述第一熔体输送总泵输送的第一熔体的量大于第一模层A的需求量;所述第二熔体输送总泵输送的第二熔体的量大于第二模层B的需求量。

优选地,所述第一流量分配阀和所述多层膜制造装置之间并联设置有第一补偿管道和第一主输送管道,所述第一补偿管道中的熔体流量由第一主输送管道中的压力控制。

优选地,所述第一补偿管道中设置有用于熔体流量控制的第一补偿输送泵,所述第一主输送管道中设置有用于检测熔体压力的第一压力变送器;所述第一补偿输送泵的熔体流量由所述第一压力变送器的压力控制。

优选地,所述第二流量分配阀和所述多层膜制造装置之间并联设置有第二补偿管道和第二主输送管道,所述第二补偿管道中的熔体流量由第二主输送管道中的压力控制。

优选地,所述第二补偿管道中设置有用于熔体流量控制的第二补偿输送泵,所述第二主输送管道中设置有用于检测熔体压力的第二压力变送器;所述第二补偿输送泵的熔体流量由所述第二压力变送器的压力控制。

优选地,所述第一补偿管道的入口设置在所述第一流量分配阀之后、第一压力变送器之前,所述第一补偿管道的出口设置在所述多层膜制造装置之前、第一流量分配阀之后;所述第二补偿管道的入口设置在所述第二流量分配阀之后、第二压力变送器之前,所述第二补偿管道的出口设置在所述多层膜制造装置之前、第二流量分配阀之后。

优选地,所述第一主输送管道中还设置有用于计量熔体流量的第一计量泵,第一计量泵设置在第一压力变送器的下游;所述第一补偿管道的入口设置在所述第一流量分配阀之后、第一压力变送器之前,所述第一补偿管道的出口设置在所述多层膜制造装置之前、第一计量泵之后。

优选地,所述第二主输送管道中还设置有用于计量熔体流量的第二计量泵,第二计量泵设置在第二压力变送器的下游;所述第二补偿管道的入口设置在所述第二流量分配阀之后、第二压力变送器之前,所述第二补偿管道的出口设置在所述多层膜制造装置之前、第二计量泵之后。

另外,本申请还提供了一种多层膜同步生产方法,包括如下步骤:将用于制备第一模层A的第一熔体直接通过第一熔体输送总泵输送给至少一个第一流量分配阀;第一流量分配阀同步将第一熔体的一部分输送至多层膜制造装置以制备第一模层A、将剩余部分的第一熔体输送至第一切片装置以制备第一熔体的切片;其中,将输送至多层膜制造装置的第一熔体通过并联的第一补偿管道和第一主输送管道输送,所述第一补偿管道中的熔体流量由第一主输送管道中的压力控制;在制备第一模层A的同时,同步将用于制备第二模层B的第二熔体直接通过第二熔体输送总泵输送给至少一个第二流量分配阀;第二流量分配阀同步将第二熔体的一部分输送至多层膜制造装置、将剩余部分的第二熔体输送至第二切片装置;其中,将输送至多层膜制造装置的第二熔体通过并联的第二补偿管道和第二主输送管道输送,所述第二补偿管道中的熔体流量由第二主输送管道中的压力控制。

本申请通过将每一种熔体同步向两个方向输送,实现了熔体的不间断输送。因而两个方向的熔体可以相互调剂,当制膜装置发生问题停机的时候,多余熔体可以输送给切片装置,以实现制膜熔体不间断输送避免浪费的目的,而且还可以通过双向的调剂输送保证每一层膜的质量。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释,并不限定本申请的范围。其中,

图1显示的是根据本申请的一个具体实施例的多层膜同步生产系统的结构示意图;

图2显示的是根据本申请的另一个具体实施例的多层膜同步生产系统的结构示意图。

具体实施方式

为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中,相同的部件采用相同的标号。

本申请提供了一种如图1所示的多层膜同步生产系统,所述多层膜同步生产系统可用于将多种聚合物的熔体不间断输送给多层膜制造装置以制备具有多层结构的薄膜,所述聚合物包括并不限于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯薄膜、聚丙烯、尼龙等热塑性高分子化合物。

如图,本申请提供的多层膜同步生产系统至少包括用于通过第一熔体制备第一模层A的第一输送设备1和用于通过第二熔体制备第二模层B的第二输送设备2,所述第一输送设备1和第二输送设备2分别将来自出料罐400的第一熔体和来自出料罐400'的第二熔体输送至多层膜制造装置200以制备形成多层结构的薄膜。在图1所示具体实施例中,第一熔体可以直接来自于一种聚合物制备系统(图中未示出)的第一熔体的出料罐400,第二熔体可以直接来自于另一种聚合物制备系统(图中未示出)的第二熔体的出料罐400',第一熔体通过多层膜制造装置200制备获得第一膜层A,第二熔体通过多层膜制造装置200制备获得第二膜层B,因而通过图示的多层膜制造装置200可以制备获得二层以上结构的薄膜,例如AB结构的二层膜、ABA结构的三层膜、ABAB结构的四层膜等等。其中,所述多层膜制造装置200可以采用任何一种现有的可用于生产多层膜的挤出装置。

图中可见,第一输送设备1和第二输送设备2的结构是完全相同的,二者分别向多层膜制造装置200输送一种熔体,因而可以很容易理解,如果设置更多的同样结构的输送设备,可以向多层膜制造装置200输送更多种类的熔体,因而可以同步生产更复杂结构的多层膜。

如图,第一输送设备1包括第一熔体输送总泵100和第一流量分配阀10,第一流量分配阀10同步将第一熔体输送总泵100输送的第一熔体的一部分通过管道输送至多层膜制造装置200、将剩余部分的第一熔体通过管道输送至一个第一切片装置300。同样的,第二输送设备2包括第二熔体输送总泵100'和第二流量分配阀10',第二流量分配阀10'同步将第二熔体输送总泵100'输送的第二熔体的一部分通过管道输送至多层膜制造装置200、将剩余部分的第二熔体通过管道输送至一个第二切片装置300'。

本申请要实现多层膜的同步生产,需要保证图示的两种成分的熔体不间断输送至多层膜制造装置。本申请的多层膜同步生产方案中,每一种熔体都是同步向两个方向输送的,当制膜方向的熔体流量发生波动的时候,可以通过切片方向的熔体流量加以增减调控。也就是说,本申请中的每一种熔体都是在两个方向不间断输送的,因而两个方向的熔体可以相互调剂,当制膜装置发生问题停机的时候,多余熔体可以输送给切片装置,以实现制膜熔体不间断输送从而可以同步生产避免浪费的目的,而且还可以通过双向的调剂输送保证每一层膜的质量。总之,本申请中,每一种熔体都可以通过两个方向的不间断输送,确保了每一种熔体的连续输送进而确保同步生产。通常而言,熔体切片工艺相对简单,且对颗粒规格的要求相对较宽,因而切片装置一般不会发生生产中断的情况,因而制膜方向一旦发生生产中断,就可以同步停止熔体向多层膜制造装置输送,同步停止多层膜的生产,转而同步生产两种熔体的切片。

亦即,本申请中,第一熔体输送总泵100输送的第一熔体的量大于第一模层A的需求量;第二熔体输送总泵100'输送的第二熔体的量大于第二模层B的需求量,因而可以根据多层膜制造装置200的需求,灵活控制两个流量分配阀的开度,使得输送给各自切片装置的熔体量发生变化以满足制膜方向的需求。由于切片方向获得的是聚合物的半成品,因而切片方向的熔体流量不需要精确控制,而制膜方向获得的是多层膜成品,要获得高品质的多层膜就需要精确控制这方向的熔体流量。

另外,如图所示,第一流量分配阀10和多层膜制造装置200之间并联设置有第一补偿管道20和第一主输送管道30,第一补偿管道20中的熔体输送量由第一主输送管道30中的熔体压力控制。在一个具体实施例中,第一补偿管道20中设置有用于熔体流量控制的第一补偿输送泵21,第一主输送管道30中设置有用于检测熔体压力的第一压力变送器31;第一补偿输送泵21的熔体流量由第一压力变送器31检测到的熔体压力控制。同样的,第二流量分配阀10'和多层膜制造装置200之间类似并联设置有第二补偿管道20'和第二主输送管道30',第二补偿管道20'中的熔体流量由第二主输送管道30'中的压力控制。再另一个类似的具体实施例中,第二补偿管道20'中设置有用于熔体流量控制的第二补偿输送泵21',第二主输送管道30'中设置有用于检测熔体压力的第二压力变送器31';第二补偿输送泵21'的熔体流量由第二压力变送器31'检测到的熔体压力控制。

本申请的两个输送设备的熔体输送管道中,均设置两路并联的管道,第一路是补偿管道,第二路是主输送管道,第一路和第二路的总流量分别等于对应膜层的需要量。正常情况,主输送管道输送所需熔体的大部分,例如80%的需求量,一旦压力变送器测得补偿管道中的压力变大,也就意味着需要减少制膜方向的输送量,例如通过压力变送器检测到的熔体压力控制流量分配阀的熔体分配量,将更多的熔体向切片方向输送。然而此时主输送管道中,从流量分配阀到压力变送器之间已经积压了一部分过量的熔体,现有技术这部分过量熔体只能任由向下游输送。本申请通过设置补偿管道,在负担额外的例如20%的需求量的输送的同时,负责调控下游方向的熔体波动,例如将积压过量的熔体通过补偿输送泵抽走一部分,从而将过量的熔体在一段时间内缓冲分配到下游相对较长的一段输送距离上。同样的,当压力变送器测得主输送管道中的压力变小,则同样的,流量分配阀的熔体分配量由压力变送器检测到的熔体压力控制,减少向切片方向的熔体输送量。同时减小补偿管道中的补偿输送泵的输送量,使主输送管道中缺少的部分流量可以在一段时间内得到局部补充,从而可以降低下游方向的熔体流量降低幅度。本申请的上述两路管道并联设置,虽然不能绝对去除熔体输送波动,但是可以尽可能平衡波动,从而可以提升后续制膜的品质。

在另一个具体实施例中,如图,第一补偿管道20的入口设置在第一流量分配阀10之后、第一压力变送器31之前,第一补偿管道20的出口设置在多层膜制造装置200之前、第一流量分配阀10之后。同样的,第二补偿管道20'的入口设置在第二流量分配阀10'之后、第二压力变送器31'之前,第二补偿管道20'的出口设置在多层膜制造装置200之前、第二流量分配阀10'之后。

另外,还可以在第一主输送管道30中还设置用于计量熔体流量的第一计量泵32,第一计量泵32设置在第一压力变送器31的下游。此时,第一补偿管道20的入口设置在第一流量分配阀10之后、第一压力变送器31之前,第一补偿管道20的出口设置在多层膜制造装置200之前、第一计量泵32之后。同样的,也可以在第二主输送管道30'中设置用于计量熔体流量的第二计量泵32',第二计量泵32'设置在第二压力变送器31'的下游。类似的,此时第二补偿管道20'的入口设置在所述第二流量分配阀10'之后、第二压力变送器31'之前,第二补偿管道20'的出口设置在多层膜制造装置200之前、第二计量泵32'之后。

第一输送设备和第二输送设备中,主输送管道中的计量泵作为所对应的压力变送器的一个补充设计,用于测量主输送管道中的实际熔体流量。如前所述,本申请不仅限于两种熔体的输送,在某些情况下,也可以输送成分不同的熔体物料,例如当需要利用本申请制备不同规格成分的多层膜的时候,就需要调整不同熔体物料的成分。不同熔体的粘度不同,通过主输送管道中的压力控制补偿管道中的熔体流量的参数也会发生变化。

因此,本申请在上述实施例中,在各自的主输送管道又设置了计量泵,例如,第一输送设备1中,通过测量获得第一计量泵32和第一压力变送器31之间的第一管道长度ΔL,与第一计量泵32的流量变化与第一压力变送器31的压力变化的开始时间的第一差值Δt,二者之间的比值ΔL/Δt作为控制第一补偿输送泵21的开度变化的梯度值,从而可以完美解决不同熔体情况下补偿输送泵的控制问题,提高了设备的通用性。

在另一个具体实施例中,同样的,第二输送设备2中,通过测量获得第二计量泵32'和第二压力变送器31'之间的第二管道长度ΔL',与第二计量泵32'的流量变化与第二压力变送器31'的压力变化的开始时间的第二差值Δt',二者之间的比值ΔL'/Δt'作为控制第二补偿输送泵21'的开度变化的梯度值。

例如,当下游的计量泵的流量发生变化的时候,压力变化并未到达上游的压力变送器,二者之间变化开始的时间差值Δt代表了熔体性状传递变化的时间,通过管道长度ΔL与时间差值Δt的比值,可以计算获得熔体性状传递变化的速度,这个速度正好可以用于控制补偿输送泵逐渐到达控制值的开度变化的梯度值。例如,通过压力变送器测得主输送管道中的压力变化,需要控制补偿输送泵的输送量达到某个控制值,此时本申请并不是将补偿输送泵的开度一下子调整至所需大小,而是从零开始,以ΔL/Δt的数值作为调整开度大小的梯度值,逐渐调整补偿输送泵的开度直至所需大小,从而可以获得在一段时间内缓冲分配到下游相对较长的一段输送距离上的技术效果。

图2显示的是根据本申请的另一个具体实施例的多层膜同步生产系统的结构示意图,图中显示了,本实施例的多层膜同步生产系统至少包括上下两条并联的生产线,两条生产线共用第一熔体的出料罐400和第二熔体的出料罐400',并分别共用第一切片装置300和第二切片装置300'。

具体来说,第一熔体的出料罐400分成两路输送给并联的两个第一输送设备1,第二熔体的出料罐400'也分成两路输送给并联的两个第二输送设备2。如图2上方所示,第一条生产线由一组第一输送设备1和第二输送设备2构成熔体输送体系,向共用的一个多层膜制造装置200供料。同样的,如图2下方所示,第二条生产线由另一组第一输送设备1和第二输送设备2构成熔体输送体系,向共用的另一个多层膜制造装置200供料。本实施例如此设置的优点是,可以充分利用聚合物制备系统的熔体产能,在熔体产量范围内尽可能布置更多的生产线,以提高多层膜的产量,避免大量产能浪费在半成品的制备上。

另外,由于两条生产线利用的第一熔体都是相同的,第二熔体也都是相同的,因而本申请在两条生产线中,相同的熔体可以分别设置共用的切片装置300、300'。如图所示,第一条生产线中的第一输送设备1的第一流量分配阀10将一部分第一熔体输送给第一切片装置300,同时,第二条生产线中的第一输送设备1的第一流量分配阀10同样可以将一部分第一熔体输送给同一个第一切片装置300,这是因为两条生产线的第一输送设备输送的都是第一熔体,因而共用一个第一切片装置300不会造成污染,同时可以减少设备的投入,节约了生产成本。类似的,第一条生产线中的第二输送设备2的第二流量分配阀10'将一部分第二熔体输送给第二切片装置300',同时,第二条生产线中的第二输送设备2的第二流量分配阀10'同样可以将一部分第二熔体输送给同一个第二切片装置300'。

类似的,本申请还可以在图2所示的多层膜同步生产系统的基础上进行进一步的扩展,例如可以包括更多条并联的生产线,每条生产线均可以共用第一熔体的出料罐400和第二熔体的出料罐400',并分别共用第一切片装置300和第二切片装置300'。例如,假设两种熔体的产量均为130吨,每条生产线的消耗量均为20吨,则完全可以并联设置六条生产线,这六条生产线可以共用第一切片装置300和第二切片装置300',任何一条生产线的制膜方向中断均不影响其它生产线的正常工作,只需要将该生产线的制膜消耗量转移至切片方向即可。

下面参照附图进一步说明本申请的多层膜同步生产方法。当然,本申请的多层膜同步生产方法实际上在上述有关系统的介绍中已有夹杂描述,以下通过概括形式作为本申请的总结补充。

如图,本申请的多层膜同步生产方法,包括如下步骤:将用于制备第一模层A的第一熔体直接通过第一熔体输送总泵100输送给至少一个第一流量分配阀10;第一流量分配阀10同步将第一熔体的一部分输送至多层膜制造装置200以制备第一模层A、将剩余部分的第一熔体输送至第一切片装置300以制备第一熔体的切片。在一个具体实施例中,可以将输送至多层膜制造装置200的第一熔体通过并联的第一补偿管道20和第一主输送管道30输送,第一补偿管道20中的熔体流量由第一主输送管道30中的压力控制。同样的,在制备第一模层A的同时,同步将用于制备第二模层B的第二熔体直接通过第二熔体输送总泵100'输送给至少一个第二流量分配阀10';第二流量分配阀10'同步将第二熔体的一部分输送至多层膜制造装置200、将剩余部分的第二熔体输送至第二切片装置300'。在另一个具体实施例中,将输送至多层膜制造装置200的第二熔体通过并联的第二补偿管道20'和第二主输送管道30'输送,第二补偿管道20'中的熔体流量由第二主输送管道30'中的压力控制。

本领域技术人员应当理解,虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的,但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解,并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式,并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合,均应属于本申请保护的范围。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种模组贴片加工用定型辅助装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!