CN102717511B - 双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法与装置。利用纵拉辊两侧对称向外侧小于一周螺旋分布的柔性捆绑绳使已预热的薄膜的两边缘被捆扎而压紧纵拉辊表面，随纵拉辊旋转薄膜被纵向拉伸的同时，由于薄膜与捆绑绳间的摩擦力远大于与纵拉辊表面间的摩擦力，捆绑绳向纵拉辊外侧做螺旋运动时使薄膜横向被连续线性拉伸，实现薄膜的纵向与横向同步拉伸。两捆绑绳分别由转向滑轮和张紧滑轮支撑形成各自封闭回路并被纵拉辊带动做循环运动。通过改变两捆绑绳在纵拉辊上捆扎切入点和剥离点之间的距离来调整横向拉伸比。与传统夹头夹持横向拉伸技术相比，该横向拉伸方法与装置具有横向无级拉伸和装置体积小、成本低、能耗低以及拉伸过程易于控制等特点。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料加工方法与设备，具体是指双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法与装置。
技术背景
随着包装行业对包装物要求的提高和各种功能膜市场的迅速发展，双向拉伸薄膜由于具有良好的拉伸性能(拉伸强度是未拉伸薄膜的3-5倍)、阻隔性能、光学性能、耐热耐寒性、尺寸稳定性、厚度均匀性等多种性能，并具有生产速度快、产能大、效率高等特点，成为人们关注的焦点。
双向拉伸薄膜技术具有逐次拉伸和同步拉伸两大类。目前国内外市场上双向拉伸薄膜技术主要采用逐次拉伸技术。逐次拉伸技术是先采用高低速拉伸辊对薄膜进行纵向拉伸(MDO)，再采用横拉机对薄膜进行横向拉伸(TDO)。横向拉伸机由两组带有夹子的链条在张开一定角度的轨道中水平回转使得薄膜进行横向拉伸。逐次拉伸技术使得其具有薄膜厚度均匀性难以控制、设备结构庞大、能耗大、横向温差难控制、成本高等特点。
德国布鲁克纳公司将电磁技术应用到双向拉伸设备上，结合自身拉膜设备研制出线型同步电机(LISIM)同步拉伸设备。该同步拉伸技术使得双向拉伸薄膜与普通逐次拉伸设备生产的具有更加优异的特性。但是该同步拉伸技术使得滑块携带的链夹分别有同步线性感应的交流电机驱动，使得设备的制造成本提高，能耗增加，同时该技术存在难于控制和设备结构庞大等特点。
针对目前双向拉伸技术及设备存在的设备结构庞大、高成本、高能耗和难于控制等问题，发展一种新型的双向拉伸方法及设备来解决以上问题具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种体积小、成本低、能耗低、易于控制的双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法。
本发明的目的还在于提供实现所述方法的一种双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法，在纵拉辊两侧对称向外侧设置少于一周螺旋分布的柔性捆绑绳，使已预热的薄膜的两边缘被捆扎而压紧纵拉辊表面，薄膜随着纵拉辊旋转被纵向拉伸的同时，利用薄膜与捆绑绳间的摩擦力远大于与纵拉辊表面间的摩擦力，使捆绑绳沿纵拉辊外侧做螺旋运动时使薄膜横向被连续线性拉伸。
一种实现所述双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法的装置结构如下：捆绑式横向拉伸单元采用纵拉辊两侧对称向外侧少于一周螺旋分布的柔性捆绑绳使已预热的薄膜两边缘被捆扎而压紧纵拉辊表面，随着拉辊旋转薄膜被同步拉伸；两柔性捆绑绳由转向滑轮和张紧滑轮支撑形成各自封闭回路被纵拉辊带动做循环运动；张紧滑轮固定在张紧滑轮固定座上，并通过丝杆控制张紧滑轮固定座的滑动控制柔性捆绑绳压紧纵拉辊表面的程度；转向滑轮分别固定在两对基准臂和拉伸臂上，并通过丝杆分别调整基准臂和拉伸臂之间的距离来控制纵拉辊处两柔性捆绑绳捆扎切入点和捆扎剥离点之间的距离，进而实现薄膜的横向无级拉伸。
本发明采用双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法及装置，与现有的逐次拉伸和同步拉伸薄膜技术相比，具有如下优点：
1、通过改变两捆绑绳在纵拉辊上捆扎切入点和捆扎剥离点之间的距离来调整横向拉伸比，实现横向无级拉伸；
2、仅采用拉辊结构实现同步拉伸薄膜技术，去除传统的横向拉伸链条导轨机构，使得双向拉伸设备占地面积缩小，设备成本降低；
3、只需对拉辊进行温度控制，解决传统横向温差难以控制难题，同时降低能耗；
4、结构设备简单易于操作，容易实现控制。
附图说明
图1双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸单元结构示意图。
图2双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸单元C-C剖面结构示意图。
图3双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸单元D-D剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于此。
实施例
参见图1、图2和图3，本发明的装置由纵拉辊1、在纵拉辊1两侧对称向外缠绕小于一周的第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13、第一转向滑轮6、第二转向滑轮10、第三转向滑轮16、第四转向滑轮19、第一张紧滑轮4、第二张紧滑轮12、第一丝杆8、第二丝杆14、第三丝杆15、第一基准臂5、第二基准臂11、第一拉伸臂17、第二拉伸臂18、张紧滑轮固定座7和基础支撑架2构成，其中第一转向滑轮6、第四转向滑轮19和第一张紧滑轮4支撑第一柔性捆绑绳3，第二转向滑轮10、第三转向滑轮16和第二张紧滑轮12支撑第二柔性捆绑绳13，两柔性捆绑绳各自封闭回路被纵拉辊1带动做循环运动；第一转向滑轮6和第二转向滑轮10分别固定在第一基准臂5和第二基准臂11上；第三转向滑轮16和第四转向滑轮19分别固定在第一拉伸臂17和第二拉伸臂18上；第一张紧滑轮4和第二张紧滑轮12固定在张紧滑轮固定座7上；第一基准臂5、第二基准臂11、第一拉伸臂17、第二拉伸臂18和张紧滑轮固定座7固定基础支撑架2上并可以滑动；第一丝杆8可以控制张紧滑轮固定座7的滑动；第二丝杆14调整第一基准臂5和第二基准臂11之间的距离；第三丝杆15调整第一拉伸臂17和第二拉伸臂18之间的距离；第一柔性捆绑绳3与纵拉辊1表面捆扎具有两个切点，薄膜进入端的切点为切入点A，薄膜剥离端的切点为剥离点B；第二柔性捆绑绳13与纵拉辊1表面捆扎具有两个切点，薄膜进入端的切点为切入点A’，薄膜剥离端的切点为剥离点B’。
通过第一丝杆8调整张紧滑轮固定座7的位置，使已预热的薄膜9易于进入的第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13与纵拉辊1表面的切入点A、A’处；通过第一丝杆8调整张紧滑轮固定座7使得薄膜9两边缘被第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13被捆扎而压紧在纵拉辊1表面；随着纵拉辊1的旋转，第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13压紧薄膜9两边缘随之旋转，由于薄膜与捆绑绳间的摩擦力远大于与纵拉辊表面间的摩擦力，两捆绑绳向纵拉辊外侧做螺旋运动时使薄膜横向被连续线性拉伸；当薄膜9旋转到第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13与纵拉辊1表面的剥离点B、B’处时，薄膜开始剥离纵拉辊1；通过第二丝杆14调整第一基准臂5和第二基准臂11之间的距离控制第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13捆扎切入点A、A’之间的距离La，进而控制薄膜的输入宽度；通过第二丝杆15调整第一拉伸臂17和第二拉伸臂18之间的距离控制第一柔性捆绑绳3和第二柔性捆绑绳13捆扎剥离点B、B’之间的距离Lb控制薄膜的输出宽度，进而实现横向无级拉伸。
Claims (4)
1.一种双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法，其特征在于：在纵拉辊两侧对称向外侧设置小于一周螺旋分布的柔性捆绑绳使已预热的薄膜的两边缘被捆扎而压紧纵拉辊表面，薄膜随着纵拉辊旋转被纵向拉伸的同时，利用薄膜与捆绑绳间的摩擦力远大于与纵拉辊表面间的摩擦力，使捆绑绳向纵拉辊外侧做螺旋运动时使薄膜横向被连续线性拉伸。
2.一种实现权利要求1所述双向拉伸薄膜捆绑式横向拉伸方法的装置，其特征在于；由一个以上捆绑式横向拉伸单元构成；所述的捆绑式横向拉伸单元主要由纵拉辊(1)、在纵拉辊(1)两侧对称向外缠绕小于一周的第一柔性捆绑绳(3)和第二柔性捆绑绳(13)、第一转向滑轮(6)、第二转向滑轮(10)、第三转向滑轮(16)、第四转向滑轮(19)、第一张紧滑轮(4)、第二张紧滑轮(12)、第一丝杆(8)、第二丝杆(14)、第三丝杆(15)、第一基准臂(5)、第二基准臂(11)、第一拉伸臂(17)、第二拉伸臂(18)、张紧滑轮固定座(7)和基础支撑架(2)构成；其中第一柔性捆绑绳(3)和第二柔性捆绑绳(13)分别由第一转向滑轮(6)、第四转向滑轮(19)和第一张紧滑轮(4)，第二转向滑轮(10)、第三转向滑轮(16)和第二张紧滑轮(12)支撑形成各自封闭回路被纵拉辊(1)带动做循环运动，使已预热的薄膜(9)的两边缘在捆扎切入点(A，A’)和捆扎剥离点(B，B’)之间被捆扎而压紧纵拉辊(1)表面；第一柔性捆绑绳(3)置于第一转向滑轮(6)、第四转向滑轮(19)和第一张紧滑轮(4)之上和第二柔性捆绑绳(13)置于第二转向滑轮(10)、第三转向滑轮(16)和第二张紧滑轮(12)之上保证第一柔性捆绑绳(3)和第二柔性捆绑绳(13)能够顺利随着纵拉辊(1)循环运动；第一转向滑轮(6)和第二转向滑轮(10)分别固定在第一基准臂(5)和第二基准臂(11)上；第三转向滑轮(16)和第四转向滑轮(19)分别固定在第一拉伸臂(17)和第二拉伸臂(18)上；第一张紧滑轮(4)和第二张紧滑轮(12)固定在张紧滑轮固定座(7)上；第一基准臂(5)、第二基准臂(11)、第一拉伸臂(17)、第二拉伸臂(18)和张紧滑轮固定座(7)固定在基础支撑架(2)上并可以滑动。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：通过第二丝杆(14)调整第一基准臂(5)和第二基准臂(11)之间的距离调整第一柔性捆绑绳(3)和第二柔性捆绑绳(13)在纵拉辊(1)上捆扎切入点(A，A’)之间的距离(La)控制薄膜(9)的输入宽度，通过第三丝杆(15)调整第一拉伸臂(17)和第二拉伸臂(18)之间的距离调整第一柔性捆绑绳(3)和第二柔性捆绑绳(13)在纵拉辊(1)上捆扎剥离点(B，B’)之间的距离(Lb)控制薄膜(9)的输出宽度，实现横向无级拉伸。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：通过第一丝杆(8)调整张紧滑轮固定座(7)的位置来控制第一张紧滑轮(4)和第二张紧滑轮(12)的位置，进而调整两柔性捆绑绳压紧纵拉辊表面(1)的程度，便于薄膜(9)压紧。
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