共挤出吹膜机的挤出量控制.pdf

共挤 出吹膜机 的挤 出量控制 上海塑料 2 0 1 3年 第 4期( 总第 1 6 4期 ) 址 ，、 挤 出吹膜机的挤 出量控制 王 敏 ( 江 阴宝柏包装有 限公 司 ， 江苏 无锡 2 1 4 4 3 3 ) 摘 要 通过 测试 共挤 出吹 膜机 不 同螺杆 转速 下的挤 出量 和 下料 量 的 方 法 ， 调 整挤 出机 的 螺杆 转 速 ， 提 高共挤 出薄膜 的层厚 比的精 度 。 关键词 共挤 出薄膜 ； 挤 出量 ；层厚比 中图分类号 ： T Q 3 2 0 6 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 9 5 9 9 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 4 0 0 4 Ou t pu t Co nt r o l o f Co e x t r u s i o n Bl o wn Fi l m M a c h i ne W G M f ( Amc o r F l e x i b l e s J i a n g y i n ， Wu x i 2 1 4 4 3 3 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： By t e s t i ng t he C O e x t r u s i o n ma c hi ne ou t p ut a t d i f f e r e nt s c r e w r ot a t e s p e e d a nd h op p e r ma t e r i a l ma s s ， a d j u s t i n g t h e s c r e w r o t a t e s p e e d o f C O e x t r u s i o n ma c h i n e ， i t c a n i mp r o v e t h e p r e c i s i o n o f C O e x t r u s i o n f i l m l a y e r t hi c k ne s s r a t i o Ke y wo r d s： C O e x t r u s i o n f i l m ；e x t r u s i o n o ut pu t ；l a y e r t h i c kn e s s r a t i o 0 前 言 共挤 出薄 膜通 常 指两 层或 两 层 以上 的多 层薄 膜 ， 由不 同的塑料原料加工 而成 。其 每层 中原 料 比 例和厚度 ， 与产 品的加 工 、 性 能 及成 本有 很 大 的关 系 。生产过程 中精确控制共 挤 出薄膜 的每层 厚度 ， 对保证产 品的最 终性 能 和控制 产 品 的成本 起 着关 键 的作 用 。薄膜 的层 厚 比 由每 台挤 出机 的挤 出量 决定 ， 而影 响挤 出量 的因素很多 ， 如 螺杆 的类型 、 模头 的结构 、 加工温度 、 压 力 、 原料性 能等 。 作 者主要讨论没有 自动计量装置 的挤 出机组 ， 如何控制 每台挤 出机 的挤出量和薄膜 的层厚 比 。 1 挤 出量测试调整 一 些没有 自动计量 系统的 吹膜 机组 ， 通 常采用 螺杆转 速来控制层厚 比。例如 ： 三层 结构薄 膜 的层 收稿 日期 ： 2 0 】 3 1 0 - 2 5 作者简介 ： 王敏( 1 9 6 0 -硼) ， 男 ， 工程师， 研究 塑料 吹塑薄膜 。 4O 厚 比相 同 ， 就将三 台挤 出机 的螺杆 转速也设 定成 一 样 ( 挤 出机 的螺杆 直 径相 同) 。如 果设 备使 用 年 限 过长 ， 挤 出机 的机筒 和 螺杆会 发 生磨 损 ， 且 每 台设 备 的磨 损状态 不尽 一致 ， 纵 然螺 杆转 速 一致 ， 其挤 出量也 会有不 同。每层 组分原料 的密度不 同 ， 其挤 出量 也会产生 差 异 。所 以单 纯通 过层 厚 比来 设 定 螺杆转 速 ， 其最终产 品的层厚 比并 不一定符 合设 计 要求 。在一定 的螺 杆转 速 ( ) 下 ， 对 每 台挤 出机 的 挤 出量进行测 试 ， 了解 每 台挤 出机 的挤 出量 情况 ， 对 螺杆的转速进行 修正 ， 使每 台挤 出机 的挤 出量 更 精 确 ， 符合层厚 比的设计要求 。 以 1台有 8 年 机龄 的 层共 挤 出吹膜机 组 为 例 ： 螺杆直径均 为 5 5 mm， 测试原料 为 L D P E ， 熔 融 指 数为 2 4 ， 密度为 0 9 2 4 ， 进行挤 出量测试 。 测试方 法开 启外 层挤 出机 ， 中 、 内层挤 出机 停 止运转 。外层 螺杆转速设 定为 5 0 r mi n ， 螺杆 转 速稳定后开 始计 时 ， 2 rai n后取挤 出物称 量 。再 分 别测试 6 0 r rai n ， 7 0 r rai n ， 8 0 r rai n下 的挤 出量 ( m) 。中层 和 内层 的挤 出量 也按 此 方 法 测试 。测 试结果 见表 1和 图 l 。 共挤 出吹 膜机 的挤 出量控制 上海塑料2 0 1 3年第 4期 ( 总第 1 6 4期) 表 1 挤 出量 测试 k g 外层 中层 内层 ” ( r 一第一第二平均第一第二平均第一第二平均 m 1n 次 次 值 次 次 值 次 次 值 n l( r rai n 1 ) 图 1 螺杆 转速与挤 出量的关 系 设 m 。 ， 优 ， 分别为外 层 、 中层 和 内层 的挤 出 量 ； 。 ， 和 分别 为外 层 、 中层和 内层 的螺杆 转 速修正值 。以挤 出量 最小 的螺 杆设 为参 照螺杆 ， 修 正值 为 1 ( ) ( 。本 实 例 中 为 中层 螺 杆 ， A 一 1 O O 。 根据式 ( 1 ) ， ( 2 ) 分别计算 不同螺杆转 速下外 层 和 内 层的螺杆 转速修正值 ， 如表 2 所示 。 A。一 ( 1 ) y L 。 l： ( 2 ) m ， 取不 同螺杆转速 下的平均修 正值 ， 得 到该 螺杆 转 速 的平均 修正值 。 。 。一 IL ( 3 ) lL 一 L ( 4 ) T 式 中 ： 。 和 ， 分别 为外 层和 内层 的螺杆 转 速平 均 修 正值 。 通过式( 5 ) ， 式( 6 ) 可计算经修正后的外层和内 层 的螺杆转 速 。 n 。一 厶。 ( 5 ) = ( 6 ) 式 中 ： 为参 照螺杆 的转速 ， r mi n 。本 实例 为 中层螺杆 的转 速 ， 一 。 表 2 螺杆转速修正值 5 O 1 1 9 l _ O 9 1 1 2 o 9 2 1 o o o 9 8 6 0 1 3 5 1 1 9 1 2 6 o 8 8 1 o o o 9 5 7 0 1 5 4 1 3 7 1 4 3 0 8 9 1 0 0 0 9 6 8 O 1 6 6 1 5 1 1 6 3 0 9 1 1 0 0 0 9 3 平均螺杆转速修正值0 9 0 1 0 0 0 9 5 用 挤 出量测 试方法校正螺 杆转速 ， 只是一种 估 算 的方法 ， 无法做 到完全精 确 。因为 随挤 出机螺 杆 转速 的增大 ， 其挤 出量 的增加并 不呈线性 关 系。通 常 在较低转速下 ( 低于 4 0 r mi n ) ， 挤 出量会呈下 降 趋 势 ， 所 以每 台挤 出机 的修 正 值 ， 并 不 能完 全 满 足螺杆所有转速范围内的精确修正， 只能体现一个 大致 的修正数 据 。本试验 选取 的 5 O 8 0 r mi n是 挤 出机常用转 速 范 围。表 3为螺 杆转 速 修正 后 挤 出量 的对 比。从 表 3可 看 出 ： 螺 杆转 速 经修 正 后 ， 挤 出量的精度有 很大 的提 高 。 表 3螺杆转速修正后挤 出量对 比 k g 外层 内层 ( r 修正前 修正后 修 正前 修 正后 i n I n ，一 挤出量 误差 挤出量 误差 挤 出量 误差 挤 出量 误差 外层螺杆转速的修正值为 0 9 0 ， 内层螺杆转速的修正值为 0 9 5 2 在线计量测试调 整 目前 国内常用 的挤 出机 料 斗多 为 自重下 料 方 式 。由于料斗设计 不合理会造成 物料架桥 、 漏斗 流 动 和空心管 流动 等非 稳定 下 料现 象 。国外先 进 的 挤 出机 均配置 失重 式 计量 加料 料 斗 。这种 料 斗 配 备质 量传 感 器 ，可 以根 据微 小 时 间间 隔 内被 称 重 料斗质量 的减少量，由计算机控制系统 自动计算 出 即时的挤 出量 。当挤 出量 发生 波 动 时 ，控制 系 统将 自动 改变 挤 出 机 螺 杆转 速 或 牵 引 电机 转 速 ， 以确保制 品几何尺寸 的稳定 性_ 3 j 。也 可通过 在线 测量齿轮 泵转速 ， 间接 得到挤 出量 5 。 4 1 共挤 出吹膜机 的挤 出量控 制 上海塑料2 0 1 3年 第 4期 ( 总第 1 6 4期 ) 如果测试得 到内 、 外 层 的下料 量为 1 O 0 ， 则 中 层 的下料 量应为 1 0 6 ， 才 能达到三层厚 度 比一致 。 4 结语 ( 1 )通过 测试 每层 挤 出机 的螺杆 转 速 和挤 出 量的关系， 计算相应的修正值， 在生产中利用修正 值 来调整螺 杆 的转速 。这种方法 简单 ， 可 以较好 弥 补挤 出机磨 损 等带 来 的挤 出量 差 异 。但 没有 考 虑 原料 、 加工 条件 、 生产 速度等 因素 ， 最终还会 有一 定 的差异 。 ( 2 )通过下料量 来调整 螺杆 转速 ， 是 在 一定 的 生产速度 、 工艺条件 、 加工原料等情 况下进 行 的 ， 在 测 试时 已经 考虑 到这 些 差异 因 素 ， 相 对精 度 较 高 。 但 每次更换 原料 ， 规格 ( 挤 出量不 同) 都必须 进行测 试 ， 而且需 要一定 的投 资 。如果生产 过程 中挤 出量 的发生变化 ( 如轻微架桥 导致 的挤 出量变化 等 ) ， 挤 出量 也不可 能进 行 自动调 整 。 如果 加工 的原 料单 一 ， 规格变 化不 大 ， 建 议 用 挤 出量 调 整 的方 法 修 正 层 厚 比， 这种 方 法 简 单 实 用 。如所用 的原 料 比较 复杂 ， 密 度差 异 较大 ， 品 种 规格 多 ， 可 以用 下 料 量 测试 来 进 行 校 正 。相 对来 说 ， 这种 方法精度 较高 ， 但操作 较复杂 。 参 考文 献 ： 1 王金亮 影响单螺杆 挤 出机挤 出量 的主要 凶素 J 防腐保 温技术 ， 2 0 0 3 ， l 1 ( 4 ) ： 3 0 3 1 E 2 3盛天舒 螺杆转 速与挤 出量 的非线性校 正控制 及实现 J 工业控制与应用 ， 2 0 1 2 ， 3 1 ( 5 ) ： i 2 1 5 3 吴大鸣 ， 李晓林 ， 刘颖 影响挤 出成型精 密度 的因素 J 塑 料 ， 2 0 0 3， 3 2 ( I ) ： 2 6 3 0 4 张国兴， 胡振 失重式 配料秤 ： 第 三届全 国称 重技术 研讨会 论 文集 c 北京 ： 中国衡器协会 ， 2 0 0 1 ： 7 1 7 5 1 5 许红 ， 吴大鸣 聚合物精密挤出过程中挤出流量的在线测量 及控 制方法 E J 塑料， 2 0 0 9 ， 3 8 ( 6 ) ： 4 7 仕泰隆 ： 打造强大“ 集成磁场“推动产业健康发展 日前 ， 慧聪塑料 网编辑 采访苏州 塑料商 贸委员 会 秘书长兼仕 泰 隆集 团总经 理 罗立成 先 生 。就仕 泰 隆未来 的发 展定 位 以及 塑料 行 业 的未来 发 展 问 题 进行 了讨论 。 笔者印象最 深 的是 罗 总提 出 的“ 磁 场 营销 ” 概 念 。仕 泰隆集 团所 打造 的多个塑料城 ， 正是分 布在 中国塑料市场各 地域 的“ 磁 场 区” 。 商户不等 于客户而是 重要的合作 伙伴 仕 泰隆集 团既是各地 塑料城的开发 商 ， 同时又 是 运营商 。秉持认 真负责 的态度 ， 仕 泰隆集 团始终 坚持 为客户 提供 更贴 心 的服 务 。罗 总认 为 ： “ 商 户 不 等于客户 ， 而是 我们最 为重要的合作伙 伴 。 ” 此外 ， 仕泰 隆集 团能 够提 供 模具 、 塑 料 产业 链 中的机 床模具 ， 塑料 塑机 、 人 才 培训 、 产 品检 测 、 经 营 服务 、 仓储物 流 、 产品展示 等服务 ， 为 中国企业 提 供一站式 的服 务 平 台。未来 还将 继续 完 善更 多 周 边服 务 ， 实现产业链 的互动 。这 正是仕泰 隆集 团真 正 的吸引了所在 。 整 合有利 资源促进产业 链的健康发展 仕泰 隆集 团是 中国首 个 提 出工业 连 锁超 市 的 开发企业 ， 目前 已有 5 个 平 台联动 运营 。下一步 将 在 国内主要 工业发展 区开发 多个 商 贸城 ， 预计在 8 至 1 0年 内完成 l 6个工业集成 区