專利名稱：一種一步式pe透氣膜生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透氣膜生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一步式PE透氣膜生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
PE (聚乙烯)透氣膜的常規(guī)生產(chǎn)工藝是將重量百分比為44. 5-54. 5%的聚乙烯； 45% 55%碳酸鈣；0. 5%添加劑(潤滑劑和抗氧劑)經(jīng)過混煉機加熱捏合使碳酸鈣均勻地分散在聚乙烯里，然后造成透氣粒子，再送到擠出機里，經(jīng)過加熱、塑化，通過T型模頭擠出成型薄膜，然后把薄膜加熱到適當溫度再經(jīng)過適當拉伸和定型，然后收卷而做成PE透氣膜，在這個加工過程中，由于碳酸鈣被均勻地分布在PE里面，當它成型成薄膜再經(jīng)加熱拉伸后，碳酸鈣粒子與PE之間產(chǎn)生空隙，這些空隙很小，只能透過水蒸氣但水無法漏出，從而達到透氣不漏水效果，由于PE透氣膜有這個功能而被廣泛應(yīng)用在衛(wèi)生產(chǎn)品上，如嬰兒紙尿褲、婦女衛(wèi)生巾上，還廣泛用于勞動保護服、手術(shù)衣和墻紙等多個行業(yè)。目前，PE透氣膜的生產(chǎn)都是采用兩步法即先把碳酸鈣和PE料經(jīng)混煉機造成透氣粒子，然后再把透氣粒子送到透氣膜生產(chǎn)線上做成PE透氣膜。具體工藝步驟如下
1)擠壓造粒工藝參見圖1所示，其工藝流程是
先把配比的聚乙烯、碳酸鈣和添加劑一起放進拌料機里混合均勻，然后加到混煉機的加料斗，混合材料經(jīng)加料段往前推進的同時被加熱到110°C -130°C范圍，然后推進到混煉塑化段，這段溫度從140°C逐步加到180°C左右，原材料在這里受熱熔化并充分塑化成熔融體，然后進入排空段，原材料在塑化時產(chǎn)生的氣體經(jīng)排氣口排出，熔融體往前推進，通過濾網(wǎng)把雜質(zhì)晶點濾去，濾網(wǎng)溫度在165°C左右，熔體往前推進，通過模板擠出被切粒，并被冷卻水立即冷卻成粒狀，模板溫度是120-130°C左右，在以上過程中，混煉機的加料段會對原材料產(chǎn)生擠壓推進力量，為原材料的推進而獲得一定壓力(約5-8兆帕)，從而使熔體被擠壓到通過模板被擠出并進行切粒，經(jīng)切粒的材料被冷卻水送到除塊器，把大塊料除去再進入離心干燥機把表面水分除去，然后進入除濕裝置進行除濕，使粒子含水量達標后再入袋包裝，制成透氣粒子。2) PE透氣膜生產(chǎn)工藝參見圖2所示，其工藝流程是
PE透氣膜生產(chǎn)廠家從透氣粒子廠家購進的透氣粒子，由于經(jīng)過運輸儲存過程，透氣粒子會吸水，為確保生產(chǎn)出來的PE透氣膜不產(chǎn)生穿孔現(xiàn)象，就要先將透氣粒子放進除濕裝置里進行3-6小時除濕，才能送到PE透氣膜生產(chǎn)線上做膜，透氣粒子經(jīng)過擠出機加料段往前推進的同時被加熱到180-200°C，然后進入塑化段被加熱到210-230°C并塑化成熔融狀態(tài)， 然后再進入均化段被進一步加熱到并變成完全塑化的熔體，該熔體通過計量段(溫度在240°C左右)，在計量段獲得足夠大的壓力(約10-18兆帕)使高壓熔體通過濾網(wǎng)，濾去雜質(zhì)進入模頭模腔，模腔的溫度在240-250°C之間，由于擠出機產(chǎn)生了穩(wěn)定壓力，使熔體經(jīng)過模頭的模唇間隙被連續(xù)不斷地擠出，之后經(jīng)過成型裝置的成型輥迅速冷卻到常溫(20-40°C)，成為基膜，基膜通過預熱裝置的預熱輥時，被加熱到40-70°C之間，然后進入拉伸裝置，基膜經(jīng)過加熱(溫度在60-85°C之間)和拉伸，然后進入定型裝置被定型輥加熱(在70-95°C范圍) 和被冷卻輥冷卻到常溫(20-40°C左右)，然后進入測厚儀進行厚度檢測并記錄，再經(jīng)牽引進入收卷裝置，被收卷成產(chǎn)品。綜上所述，目前PE透氣膜采用兩步法生產(chǎn)，即先做透氣粒子，再用透氣粒子做PE 透氣膜，存在如下不足之處
(1)能耗大。造粒時材料從常溫加熱到180°C左右才能完全塑化，然后擠出，再冷卻到常溫才能造出透氣粒子。之后，將透氣粒子運到另一個工廠的PE透氣膜生產(chǎn)線上再從室溫加熱到M0-250°C才能擠出做膜，冷卻到常溫才能成膜，這樣一來原材料被二次加熱，能耗成倍增加。此外，因造粒工藝復雜也會造成能耗增加。(2)包裝費用高。由于透氣粒子很易吸水，包裝袋內(nèi)層要用鋁箔，外層要牛皮紙做， 這樣包裝袋價格比普通包裝袋貴3-5倍。(3)影響質(zhì)量。因原材料是二次加熱，其拉伸強度、伸長率等主要性能指標下降，又由于造粒過程中，切粒要冷卻，干燥要熱風加熱，除濕也要有一個先加熱后冷卻的過程，所以，工藝復雜、質(zhì)量難以保證。(4)因工序多，故效率低，設(shè)備占地面積大，投資增加，成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、高效、低成本、質(zhì)優(yōu)的一步式PE透氣膜生產(chǎn)工藝，它省去了現(xiàn)有PE透氣膜生產(chǎn)工藝中的造粒工序和除濕工序，從原材料到成品PE透氣膜在一條生產(chǎn)線上完成。本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案這樣的
一種一步式PE透氣膜生產(chǎn)工藝，該PE透氣膜生產(chǎn)工藝步驟如下
(1)將常規(guī)配比的聚乙烯、碳酸鈣和添加劑三種材料放入拌料機混合均勻，然后送入混煉機的加料段，混合材料往前推進的同時被逐步加熱到140_150°C，材料再推進到混煉機的混煉塑化段，材料溫度從150°C加熱到190°C，材料已被熔化并充分塑化成為熔融狀態(tài)的熔體；
(2)熔體通過可以調(diào)整其開合度的閥門被突然減壓而進入混煉機的排空段，該排空段設(shè)有與真空泵相聯(lián)接的排氣口，將材料在塑化時產(chǎn)生的氣體往排氣口排出；
(3)熔體再往前推進，進入混煉機的輸送段，此時，熔體溫度從200°C升高到230°C，熔體繼續(xù)向前推進，通過換網(wǎng)器的濾網(wǎng)將其雜質(zhì)晶點濾去，熔體繼續(xù)往前推送到熔融泵的輸入口，此時，熔體的壓力為5-8兆帕；
(4)在換網(wǎng)器與模頭之間設(shè)有熔融泵和熔體穩(wěn)壓裝置，熔體通過熔融泵后其壓力提升至12-20兆帕，熔體溫度保持在230-M0°C，設(shè)在換網(wǎng)器與熔融泵之間的第1壓力傳感器、設(shè)在熔融泵與模頭之間的第2壓力傳感器和PLC控制中心組成熔體穩(wěn)壓裝置，根據(jù)設(shè)定壓力值對流經(jīng)熔融泵前、后的熔體壓力進行檢測和自動調(diào)節(jié)；
(5)熔體經(jīng)過模頭的模唇間隙被連續(xù)不斷地擠出成薄膜，經(jīng)成型裝置、預熱裝置、拉抻裝置、定型裝置、測厚紋、牽引裝置和收卷裝置，被收卷成產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果(1)由于本發(fā)明是采用一步式生產(chǎn)PE透氣膜，與現(xiàn)有技術(shù)二步法相比，其生產(chǎn)工藝流程中既省去了造粒工序，也省去了除濕工序，從而降低生產(chǎn)能耗達60%以上。降低生產(chǎn)成本達18%以上。(2)由于省去了造粒工序，從而縮短了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。也沒有透氣粒子庫存，占用資金減少，占用倉庫減少，省去了透氣粒子的包裝費，節(jié)省成本達5-10%。(3)本發(fā)明的主要技術(shù)特點是利用了熔融泵直接輸送熔體到T型模頭擠壓出基膜，它的計量效果比現(xiàn)有技術(shù)的擠出機效果更優(yōu)越，熔體壓力更穩(wěn)定，生產(chǎn)出來的PE透氣膜厚度更均勻，質(zhì)量更高。(4)由于本法的原材料只需經(jīng)過一次加熱就做出PE透氣膜，因而其薄膜的物理性能不會因材料多次的加工(加熱)而下降，產(chǎn)品質(zhì)量得到進一步的提高。


圖1是現(xiàn)有生產(chǎn)PE透氣膜中的擠壓造粒工藝流程示意圖。圖2是現(xiàn)有的用透氣粒子生產(chǎn)PE透氣膜的生產(chǎn)工藝流程示意圖。圖3是本發(fā)明一步式PE透氣膜生產(chǎn)工藝流程示意圖。圖4是本發(fā)明一步式PE透氣膜生產(chǎn)設(shè)備布置示意圖。圖中所示1、拌料機，2、料斗，3、變頻電機，4、齒輪箱，5、混煉機，5_1、加料段，5_2、 混煉塑化段，5-3、排空段，5-4、輸送段，6、閥門，7、換網(wǎng)器，8、熔融泵，9、第1壓力傳感器， 10、PLC控制中心，11、第2壓力傳感器，12、聯(lián)接器，13、模頭，14、成型裝置，15、預熱裝置， 16、拉伸裝置，17、定型裝置，18、測厚儀，19、牽引裝置，20、收卷裝置。
具體實施例方式通過下面實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。參照圖3、圖4所示，一種一步式PE透氣膜的生產(chǎn)工藝流程如下
將常規(guī)配比即按重量百分比的44. 5-54. 5%的聚乙烯、45-55%的碳酸鈣、0. 5%的添加劑 (包括潤滑劑和抗氧劑)三種材料一起放進拌料機1里混合均勻，然后通過料斗2加到混煉機5中，混煉機5由變頻電機3和齒輪箱4驅(qū)動。所述混煉機5按順序設(shè)有加料段5-1、混練塑化段5-2、排空段5-3、輸送段5-4。混合材料經(jīng)混煉機5的加料段5_1往前推進的同時被逐步加熱到140°C左右，然后推進到混煉塑化段5-2，材料溫度從150°C進一步被加熱到 190°C左右，由于這一段對原材料有很強的捏合、剪切、混煉塑化作用，材料在這里已被熔化并充分塑化成熔融狀態(tài)的熔體，混煉塑化段5-2后面是一個閥門6，通過調(diào)整閥門6的開合度，能對混煉塑化段5-2里的材料停留時間進行增減，從而保證材料得到充分混煉和塑化。 熔體通過閥門6后壓力突然減低進入排空段5-3，排空段5-3設(shè)有排氣口與真空泵相聯(lián)接， 把原材料在塑化時產(chǎn)生的氣體經(jīng)排氣口排出，保證熔體的質(zhì)量。熔體再往前推進，進入輸送段5-4，熔體溫度也從200°C升高到230°C左右。輸送段5_4的作用是把熔體繼續(xù)往前推進， 通過換網(wǎng)器7的濾網(wǎng)把雜質(zhì)晶點濾去，濾網(wǎng)器7的溫度在230°C左右，通過濾網(wǎng)的熔體往前推進送到熔融泵8的輸入口。由于混煉機5的主要作用是將材料混煉塑化，它只能產(chǎn)生約 5-8兆帕的壓力，不能使熔體通過模頭13的窄小間隙形成薄膜，T型模頭13的成型壓力需要達到12-20兆帕的壓力范圍。為此，在混煉機5和T型模頭13之間要增設(shè)熔融泵8，它是一種結(jié)構(gòu)特別的齒輪泵，它能產(chǎn)生5-30兆帕的壓力，故能完全滿足T型模頭13的成型壓力。在熔融泵8的前后方分別安裝有第1和第2壓力傳感器9、11、并與PLC控制中心10 作電氣連接，構(gòu)成熔體穩(wěn)壓裝置；壓力傳感器的壓力設(shè)定值按工藝要求被設(shè)定后，當熔融泵 8后面與模頭13之間的第2壓力傳感器11檢測到壓力值低于設(shè)定壓力值時，PLC控制中心 10就會發(fā)出指令給熔融泵8的變頻調(diào)速器，使熔融泵8轉(zhuǎn)速增加，進而壓力增加。反之則減速，壓力減小。這樣就能保證T型模頭13的模腔內(nèi)壓力保持穩(wěn)定。使做出的薄膜厚度均勻穩(wěn)定，密度高，質(zhì)量好。當熔融泵8前面與換網(wǎng)器7之間的第1壓力傳感器9檢測到的壓力值低于設(shè)定壓力值時，PLC控制中心10就會發(fā)出指令給混煉機5的變頻電機3的變頻調(diào)速器，使混煉機5提速，進而壓力增加。反之則減速，壓力減小。這樣就會使整條生產(chǎn)線的熔體壓力非常穩(wěn)定。熔融泵的突出優(yōu)點是不會磨損，壓力穩(wěn)定，計量效果優(yōu)越，它比擠出機效果更好。輸送到模腔的熔體壓力穩(wěn)定，流量均勻，從而保證生產(chǎn)出的薄膜密度高、厚度均勻一致、質(zhì)量好。熔融泵8出口與模頭13之間裝有聯(lián)接器12，熔體流經(jīng)熔融泵8和聯(lián)接器12時的溫度約為240°C左右，到達模頭13的溫度為250°C左右。由于熔融泵8對熔體產(chǎn)生了穩(wěn)定的壓力，使熔體經(jīng)過T型模頭13的模唇間隙被連續(xù)不斷地擠出，然后經(jīng)過成型裝置14的成型輥迅速冷卻到常溫(20-40°C)，成為基膜，基膜通過預熱裝置15的預熱輥時，被加熱到45-70°C之間，然后進入拉伸裝置16，基膜經(jīng)過加熱 (溫度在70-85°C之間)和拉伸，然后進入定型裝置17被定型輥加熱(在70-95°C范圍)和冷卻輥冷卻到常溫(20-40°C左右)，然后進入測厚儀18進行厚度檢測并記錄，再經(jīng)牽引裝置 19牽引進入收卷裝置20，被收卷成產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種一步式PE透氣膜生產(chǎn)工藝，其特征在于該PE透氣膜生產(chǎn)工藝步驟如下1)將常規(guī)配比的聚乙烯、碳酸鈣和添加劑三種材料放入拌料機混合均勻，然后送入混煉機的加料段，混合材料往前推進的同時被逐步加熱到140-150°C，材料再推進到混煉機的混煉塑化段，材料溫度從150°C加熱到190°C，材料已被熔化并充分塑化成為熔融狀態(tài)的熔體；2)熔體通過可以調(diào)整其開合度的閥門被突然減壓而進入混煉機的排空段，該排空段設(shè)有與真空泵相聯(lián)接的排氣口，將材料在塑化時產(chǎn)生的氣體往排氣口排出；3)熔體再往前推進，進入混煉機的輸送段，此時，熔體溫度從200°C升高到230°C，熔體繼續(xù)向前推進，通過換網(wǎng)器的濾網(wǎng)將其雜質(zhì)晶點濾去，熔體繼續(xù)往前推送到熔融泵的輸入口，此時，熔體的壓力為5-8兆帕；4)在換網(wǎng)器與模頭之間設(shè)有熔融泵和熔體穩(wěn)壓裝置，熔體通過熔融泵后其壓力提升至 12-20兆帕，熔體溫度保持在230-M0°C，設(shè)在換網(wǎng)器與熔融泵之間的第1壓力傳感器、設(shè)在熔融泵與模頭之間的第2壓力傳感器和PLC控制中心組成熔體穩(wěn)壓裝置，根據(jù)設(shè)定壓力值對流經(jīng)熔融泵前、后的熔體壓力進行檢測和自動調(diào)節(jié)；5)熔體經(jīng)過模頭的模唇間隙被連續(xù)不斷地擠出成薄膜，經(jīng)成型裝置、預熱裝置、拉抻裝置、定型裝置、測厚紋、牽引裝置和收卷裝置，被收卷成產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一步式PE透氣膜生產(chǎn)工藝，它省去了原有PE透氣膜生產(chǎn)工藝中的造粒工序和除濕工序，從原材料到成品PE透氣膜在一條生產(chǎn)線上完成，因而具有節(jié)能、高效、低成本、質(zhì)優(yōu)的顯著技術(shù)效果。該PE透氣膜生產(chǎn)工藝步驟如下材料混合→混煉塑化成熔體→濾去雜質(zhì)→熔體加壓、穩(wěn)壓→擠壓成膜→冷卻成膜→基膜預熱→基膜拉伸→加熱冷卻定型→檢測厚度→收卷成產(chǎn)品。在該生產(chǎn)線的混煉機輸送段與模頭之間裝有熔融泵和熔體穩(wěn)壓裝置，從而實現(xiàn)PE透氣膜的一步式生產(chǎn)。
文檔編號B29D7/01GK102205654SQ201110097308
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者吳國逵 申請人:吳國逵