專利名稱：聚偏氯乙烯膜的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于聚偏氯乙烯膜的制造裝置，更詳細(xì)地說是關(guān)于在牽引輥間用吹塑法拉伸的改進(jìn)的聚偏氯乙烯膜的制造裝置，其中當(dāng)在上述牽引輥間形成的所謂膜體破裂時，該裝置能自動反應(yīng)，進(jìn)行迅速再起動。
聚偏氯乙烯膜由于具有優(yōu)良的氣體屏蔽性、熱收縮性、透明性等，所以特別廣泛地用作火腿、香腸等加工食品的包裝材料。以下在本說明書中，將聚偏氯乙烯簡稱為PVDC。
用吹塑法制造PVDC膜對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的技術(shù)，并且已記載在許多專利文獻(xiàn)和一般文獻(xiàn)中。這類文獻(xiàn)可以列舉如特公昭43-2582、特公昭46-28200、特公昭48-4877、特公昭50-19594、“新層壓件加工便覽”(1983年11月30日、加工技術(shù)研究會發(fā)行)等。
實際上，PVDC膜是通過使用以下的膜制造裝置用吹塑法制造的，其中膜制造裝置主要的構(gòu)成包括容納由PVDC樹脂組成的化合物的原料槽、通過管路與該原料槽連接的真空料斗、連接在該真空料斗下部的熔融擠出機(jī)、設(shè)置在該熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模下方，而且內(nèi)部具有第1牽引輥的冷卻槽、設(shè)置在該冷卻槽下游側(cè)的加熱槽、設(shè)置在該加熱槽的下游側(cè)的第2牽引輥及第3牽引輥、設(shè)置在該第3牽引輥的下游側(cè)的卷繞機(jī)。此外，在本說明書中所謂的下游側(cè)是指制造操作線上膜前進(jìn)方向一側(cè)。
即原料化合物從熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模以熔融管狀體形式擠出并且在內(nèi)面涂布脫模劑、在冷卻槽冷卻并在第1牽引輥間折疊、在加熱槽中加熱、在第2牽引輥及第3牽引輥間用吹塑法拉伸后而成為膜。以下在本說明書中，為了方便起見，將折疊的管狀體稱為坯料。
上述坯料在第2牽引輥及第3牽引輥之間由于其內(nèi)部封入壓縮空氣而膨脹，管狀體直徑通常膨脹為2～5倍時，成為膜抗張力和內(nèi)壓達(dá)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)的管狀體(以下將它稱為膜體)。而且在這樣的膨脹過程中，同時進(jìn)行因定向拉伸引起的結(jié)晶化。
第2牽引輥及第3牽引輥具有在坯料內(nèi)部封閉壓縮空氣的作用。結(jié)果由于管狀體沿坯料流動方向(以下稱縱向)一邊拉伸一邊膨脹，使得縱向及與此垂直的方向(以下稱為橫向)都被拉伸，所以得到的膜是雙軸定向的雙軸拉伸膜。在本說明書中，將這種雙軸拉伸膜簡稱為膜。
但是，在上述膜制造裝置中，由于熔融樹脂中混入異物或者因部分熱降解而產(chǎn)生分解異物，膜體破裂的情況多有發(fā)生。在發(fā)生這種破裂時，操作者哪怕反應(yīng)遲一點(diǎn)，坯料就卷入第2牽引輥中，故而需要長時間來再起動，有時還損傷設(shè)備等等。另一方面，為避免這種問題，也可停止第2牽引輥，但這種情況下，坯料成形部分中出現(xiàn)上述同樣的問題，需要長時間來再起動。
本發(fā)明是針對這些狀況而完成的，目的在于提供改進(jìn)的聚偏氯乙烯膜的制造裝置，該裝置為在牽引輥間用吹塑法進(jìn)行拉伸的膜制造裝置，它在上述牽引輥間形成的所謂膜體破裂時，能夠自動反應(yīng)，進(jìn)行迅速再起動。
也就是說，本發(fā)明的第1要點(diǎn)在于聚偏氯乙烯膜的制造裝置，主要由下列部分構(gòu)成容納由聚偏氯乙烯樹脂組成的化合物的原料槽、通過管路與該原料槽連接的真空料斗、連接在該真空料斗下部的熔融擠出機(jī)、設(shè)置在該熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模的下方并且內(nèi)部具有第1牽引輥的冷卻槽、設(shè)置在該冷卻槽下游側(cè)的加熱槽、設(shè)置在該加熱槽的下游側(cè)的第2牽引輥及第3牽引輥、設(shè)置在該第3牽引輥下游側(cè)的卷繞機(jī)，其中從熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模以熔融管狀體形式擠出并且內(nèi)面涂布脫模劑、在冷卻槽中冷卻并且在第1牽引輥間折疊、在加熱槽中加熱、在第2牽引輥及第3牽引輥之間用吹塑法拉伸的膜供給到卷繞機(jī)中，所述裝置的特征在于其中在第2牽引輥及第3牽引輥之間設(shè)置膜體破裂檢測器、在第2牽引輥的下游側(cè)附近設(shè)置由破裂檢測器信號驅(qū)動送出在第2牽引輥的下游側(cè)折疊的管狀體的膜送出機(jī)構(gòu)。
以下根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明。

圖1～圖3分別是本發(fā)明的膜制造裝置一個例子的部分說明圖，其中圖1是從原料槽至冷卻槽之間的設(shè)備說明圖、圖2是從加熱槽至一部分吹塑工序的說明圖、圖3是從吹塑工序剩余部分至卷繞機(jī)的說明圖。
本發(fā)明制造裝置的基本構(gòu)成與現(xiàn)有公知的裝置相同，主要由下列部分構(gòu)成容納由聚偏氯乙烯樹脂組成的化合物的原料槽(1)、通過管路(1a)與該原料槽(1)連接的真空料斗(3)、連接在該真空料斗下部的熔融擠出機(jī)(4)、設(shè)置在該熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模(401)的下方并且內(nèi)部具有第1牽引輥(6)的冷卻槽(5)、設(shè)置在該冷卻槽下游側(cè)的加熱槽(8)、設(shè)置在該加熱槽的下游側(cè)的第2牽引輥(9)及第3牽引輥(15)、設(shè)置在該第3牽引輥(15)的下游側(cè)的卷繞機(jī)(18)。
貯存在原料槽(1)中的原料化合物送到通過管路(1a)與原料槽(1)連接的真空料斗(3)中。在管路(1a)中常設(shè)置粉末用閥(2)，在真空料斗(3)的下部通常設(shè)置水平檢測器(301)。粉末用閥(2)的開關(guān)動作依據(jù)來自水平檢測器(301)的信號進(jìn)行。而且通過驅(qū)動連接在真空料斗(3)上的真空泵(302)可以從原料槽(1)向真空料斗(3)輸送一定量的原料化合物。
輸送到真空料斗(3)內(nèi)的原料化合物供給到連接在其下部的熔融擠出機(jī)(4)中，從其中的環(huán)狀口模(401)以熔融管狀體(a1)形式擠出并且其內(nèi)面涂布脫模劑(b)。
脫模劑(b)注入到熔融管狀體(a1)的內(nèi)部，這樣脫模劑(b)可以容易且連續(xù)地涂布到熔融管狀體(a1)的內(nèi)面。即由于熔融管狀體(a1)受到由一組水平設(shè)置的輥構(gòu)成的第1牽引輥(6)的觸壓貼合，所以注入到熔融管狀體(a1)內(nèi)部的脫模劑(b)維持一定的液面、保留在熔融管狀體(a1)的內(nèi)部。因此，在開始制造膜時，注入到熔融管狀體(a1)內(nèi)部的脫模劑(b)可以連續(xù)地涂布在熔融管狀體(a1)的內(nèi)面，起防止膜內(nèi)面之間粘接的作用。
熔融管狀體(a1)然后在設(shè)置在環(huán)狀口模(401)的下方且內(nèi)部具有第1牽引輥(6)的冷卻槽(5)中冷卻，并在第1牽引輥(6)之間折疊成為坯料(a2)。
坯料(a2)在設(shè)置在冷卻槽(5)下游側(cè)的加熱槽(8)中加熱。在加熱槽(8)的入口側(cè)、內(nèi)部下方及出口側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)向輥(801)、(802)及(803)，坯料(a2)由這些導(dǎo)向輥?zhàn)饔迷谝?guī)定時間內(nèi)通過加熱槽(8)。
被加熱的坯料(a3)，在設(shè)置在加熱槽(8)的下游側(cè)的第2牽引輥(9)及第3牽引輥(15)之間用吹塑法拉伸。第2牽引輥(9)及第3牽引輥(15)都是由上下設(shè)置的一組輥構(gòu)成，各牽引輥都與吹塑管狀體的中心軸線略呈水平方向、并相隔規(guī)定間隔設(shè)置。
而后，借助在開始制造膜時封入到坯料(a3)內(nèi)部并且由于第2牽引輥及第3牽引輥?zhàn)饔枚忾]在坯料(a3)內(nèi)部的壓縮空氣的作用，坯料(a2)膨脹，成為管狀體直徑通常膨脹為2～5倍的膜體(a3)。
在膜體(a2)的大約中央部分設(shè)置的膜體導(dǎo)向器(12)由比膜體(a2)稍大的框架構(gòu)成，具有抑制膜體(a3)擺動的功能。另外，在第3牽引輥(15)的前方設(shè)置的緩沖器(13)由相對上下設(shè)置且下游側(cè)的設(shè)置間隔逐漸減少的自由輥群(131)及(132)、以及設(shè)定上下各自由輥群間距的氣缸(133)及(134)構(gòu)成，具有折疊膜體(a3)的功能。也可以使用其他的驅(qū)動機(jī)構(gòu)代替氣缸(133)及(134)。
在本發(fā)明中，如上所述拉伸而得到的并且拆疊為雙層狀態(tài)的PVDC膜(a4)優(yōu)選由轉(zhuǎn)速比第3牽引輥(15)低的第4牽引輥(17)牽拉后供給到卷繞機(jī)(18)上。另外在本發(fā)明中，在用第4牽引輥(17)牽拉之前，優(yōu)選對PVDC膜(a4)加熱。
上述加熱優(yōu)選用設(shè)置在第3牽引輥(15)和卷繞機(jī)(18)之間的加熱輥進(jìn)行。這樣的加熱輥的具體實例可列舉第3牽引輥(15)及設(shè)置在其下游的加熱輥(16)。在這種情況下，第3牽引輥(15)的上側(cè)輥(15a)由加熱輥構(gòu)成、而且由于上側(cè)輥(15a)和下側(cè)輥(15b)之間有用于接觸加壓的輥加壓機(jī)構(gòu)(圖中末示出)，使得經(jīng)吹塑的雙層膜一邊折疊成二折一邊進(jìn)行接觸加壓，有效地加熱表面。特別優(yōu)選的是利用第3牽引輥(15)的加熱輥和設(shè)置在其下游的上述加熱輥(16)來加熱膜的兩面。上述輥加壓機(jī)構(gòu)可使用氣缸和其他輥驅(qū)動機(jī)構(gòu)。以下在本說明書中，為了方便起見，將用于第3牽引輥(15)的上述加熱輥表示為牽引加熱輥(15a)。
在本發(fā)明中，第3牽引輥(15)的上側(cè)輥牽引加熱輥(15a)最好是金屬輥，另一方面，下側(cè)輥(15b)優(yōu)選是彈性體或金屬制得的輥。從提高觸壓貼合效果的觀點(diǎn)出發(fā)，下側(cè)輥(15b)最好是彈性體構(gòu)成的輥，特別優(yōu)選橡膠制的輥。另外，橡膠制得的輥的硬度(JISK-6253)為70～90，優(yōu)選75～85。
由上述各加熱輥的加熱處理是在膜制造裝置中連續(xù)進(jìn)行，所以與不在線加熱處理的情況相比，其生產(chǎn)率高，而且包括熱處理裝置的全部制造設(shè)備具有小型化的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)于膜的兩面加熱，通常以將牽引加熱輥(15a)和加熱輥(16)之間的膜路徑做成S型的方式來進(jìn)行。而且，這樣的S型路徑除了在牽引加熱輥(15a)的上部設(shè)置加熱輥(16)之外，也可以利用在牽引加熱輥(15a)的上部設(shè)置的接觸輥(151)形成。
輥和膜接觸時，如牽引加熱輥(15a)和膜(a4)的接觸角為90～270°、加熱輥(16)和膜(a4)的接觸角為30～180°的話，則接觸可達(dá)到充分的程度。在此接觸角是指輥外圓周和膜接觸的部分相對于輥中心張開的角度。在圖3所示的實例中，在牽引加熱輥(15a)的上部設(shè)置接觸輥(151)，膜(a4)對于牽引加熱輥(15a)的接觸角約為180°，而膜(a4)對于加熱輥(16)的接觸角約為90°。再者加熱輥的加熱手段可以適宜地采用電熱器、加熱油循環(huán)、感應(yīng)加熱等公知的方法。
另外，在本發(fā)明的膜制造裝置中，為對加熱的膜進(jìn)行松馳處理，優(yōu)選在第3牽引輥(15)和卷繞機(jī)(18)之間設(shè)置轉(zhuǎn)速比第3牽引輥(15)低的第4牽引輥(17)。第4牽引輥(17)由上下設(shè)置的1組輥構(gòu)成。通過第4牽引輥(17)的PVDC膜供給到卷繞機(jī)(18)卷繞在芯軸上成為輥狀膜。
在本發(fā)明的膜制造裝置中，為了在膜體(a3)破裂時能迅速再起動，重要的是在第2幸引輥(9)及第3牽引輥(15)之間設(shè)置膜體(a3)破裂檢測器(14)；在第2牽引輥(9)的下游側(cè)附近設(shè)置由破裂檢測器(14)發(fā)出的信號驅(qū)動、將坯料(a3)送出到第2牽引輥(9)下游側(cè)的膜送出機(jī)構(gòu)(10)。
破裂檢測器(14)可以使用例如適宜的接觸式傳感器等，膜送出機(jī)構(gòu)(10)可由設(shè)置于第2牽引輥(9)的下側(cè)輥附近的驅(qū)動輥(101)和設(shè)置于與之相對的上方位置并可下降到與之接近的位置上的導(dǎo)向輥(102)構(gòu)成。
驅(qū)動輥(101)及導(dǎo)向輥(102)在通常狀態(tài)下，設(shè)置在不妨礙從第2牽引輥(9)送出并且稍微膨脹的坯料(a3)運(yùn)行的適宜位置上。它們都是用對坯料(a3)粘著性小的橡膠輥構(gòu)成，導(dǎo)向輥(102)也可以是自由輥或驅(qū)動輥的任何一種。而且導(dǎo)向輥(102)的下降及上升可以通過氣缸機(jī)構(gòu)(103)等來進(jìn)行。
利用破裂檢測器(14)發(fā)出的信號，驅(qū)動輥(101)開始驅(qū)動，導(dǎo)向輥(102)下降。由于膜體(a3)破裂，從第2牽引輥(9)的出口垂下的坯料(a2)被夾持在驅(qū)動輥(101)和導(dǎo)向輥(102)之間，并由驅(qū)動輥(101)確實地送到第2牽引輥(9)的下游側(cè)而落下。結(jié)果由于防止了坯料(a2)卷繞在第2牽引輥(9)上等移動現(xiàn)象，而且由于維持了第2牽引輥(9)上游側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)性，所以可以迅速地再起動。
本發(fā)明的膜制造裝置適用于制造過去公知的PVDC膜。原料化合物是在PVDC樹脂中適當(dāng)配合增塑劑、穩(wěn)定劑、此外根據(jù)需要配合顏料、潤滑劑等而制得的。作為PVDC樹脂，通常使用由偏氯乙烯單體60～97重量％、氯乙烯或者含有一部分氯乙烯的乙烯系單體或乙烯基系單體3～40重量％組成的共聚體。
增塑劑可使用癸二酸二丁酯、己二酸二辛酯、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酯三丁酯等，另外作為穩(wěn)定劑，可使用環(huán)氧化植物油等。原料化合物通常是由聚偏氯乙烯樹脂100重量份、增塑劑0.1～10重量份、穩(wěn)定劑0.1～5重量份組成的。
作為脫膜劑(b)可使用水、氯化鈣等無機(jī)鹽類的水溶液、乙二醇、甘油或這些多元醇的水溶液等。
冷卻槽(5)內(nèi)的水溫通常為0～15℃，加熱槽(8)內(nèi)的水溫通常為15～60℃。但是，加熱槽(8)內(nèi)的水溫通常設(shè)定為比冷卻槽(5)內(nèi)的水溫高。
用牽引加熱輥(15a)及加熱輥(16)加熱薄膜，以輥表面溫度計優(yōu)選40～60℃，特別優(yōu)選的是45～60℃。另外，由第3牽引輥(15)對膜進(jìn)行的接觸加壓使用10～20kg/cm范圍的線壓是充分的。第4牽引輥(17)的減速范圍優(yōu)選的是第3牽引輥(15)轉(zhuǎn)速的0.90～0.97倍，特別優(yōu)選的是0.92～0.96倍的范圍。
通過上述縱向的松馳處理，可以得到卷繞形態(tài)良好，透明性和尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良、100℃熱水收縮率大，可避免層間剝離現(xiàn)象、很少發(fā)生包裝品外觀差的雙層膜。雙層膜供給到填充包裝機(jī)中，形成圓筒狀，對其疊層部分進(jìn)行中心密封后使用。它適于香腸、火腿等加工食品的包裝。
按照上述本發(fā)明，可以提供在牽引輥間形成的所謂膜體破裂時，能自動反應(yīng)進(jìn)行迅速再起動的改進(jìn)的聚偏氯乙烯膜的制造裝置。因此本發(fā)明的工業(yè)價值大。
以下按照實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明只要不超過其要點(diǎn)，則不受以下實施例的限制。
實施例1使用在由偏氯乙烯88重量份、氯乙烯12重量份組成的共聚體100重量份中配合增塑劑癸二酸二丁酯6重量份，穩(wěn)定劑環(huán)氧化大豆油2重量份而制得的原料化合物，用圖1～3所示的制造裝置連續(xù)制造PVDC膜。
使真空泵(302)驅(qū)動，通過粉末用閥(2A)，將原料槽(1)內(nèi)的原料化合物輸送到真空料斗(3)中，通過水平檢測器(301)將真空料斗(3)的原料化合物量控制在一定范圍內(nèi)。同時將輸送到真空料斗(3)的原料化合物連續(xù)地供給到熔融擠出機(jī)(4)中。
控制熔融擠出機(jī)(4)的料筒溫度，從環(huán)狀口模(401)擠出熔融管狀體(a1)。在熔融管狀體(a1)中注入脫膜劑。熔融管狀體(a1)在水溫6℃的冷卻槽(5)中受到第1牽引輥牽引后、折疊成為坯料(a2)。
接著，坯料(a2)在水溫19℃的加熱槽(8)中加熱、由第2牽引輥(9)牽引，在第2牽引輥(9)及第3牽引輥(15)之間用吹塑法拉伸。第3牽引輥(15)的轉(zhuǎn)速為第2牽引輥(9)的約2.5倍，拉伸溫度(氣氛溫度)約為27℃。
管狀體直徑膨脹3倍后的膜體(a3)經(jīng)過膜體導(dǎo)向器(12)、緩沖器(13)，由第3牽引輥(15)牽引，經(jīng)過牽引加熱輥(15a)、配置在其上部的接觸輥(151)、加熱輥(16)，由第4牽引輥(17)牽引，供給卷繞機(jī)(18)。另外，第3牽引輥(15)中，作為上側(cè)輥的牽引加熱輥(15a)是金屬輥，而下側(cè)輥(15b)是橡膠輥(按照J(rèn)ISK-6253的硬度為80)。
牽引加熱輥(15a)及加熱輥(16)中的加熱溫度(輥表面的溫度)為50℃。另外第4牽引輥(17)的轉(zhuǎn)速是第3牽引輥(15)的轉(zhuǎn)速的0.95倍。膜與牽引加熱輥(15a)及加熱輥(16)的接觸總時間(加熱設(shè)定時間)為1.7秒。
而在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，將針插入膜體(a3)中使之破裂。由來自破裂檢測器(14)信號的作用，驅(qū)動輥(101)立即開始驅(qū)動，同時氣缸機(jī)構(gòu)(103)作用，導(dǎo)向輥(102)降下。結(jié)果，從第2牽引輥(9)出口垂下的坯料(a2)被送出到第2牽引輥(9)的下游而落下。然后由再次向坯料(a2)中導(dǎo)入壓縮空氣、并回到第3牽引輥(15)等再起動作業(yè)，回復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定運(yùn)行的恢復(fù)可迅速容易地進(jìn)行。
圖的簡單說明圖1是本發(fā)明膜制造裝置一個實例的部分說明圖，是從原料槽到冷卻槽的設(shè)備說明圖。
圖2是從加熱槽到吹塑工序的一部分的說明圖。
圖3是從吹塑工序后一部分到卷繞機(jī)的說明圖。
1原料槽2粉末用閥
3真空料斗4熔融擠出機(jī)5冷卻槽6第1牽引輥8加熱槽9第2牽引輥10膜送出機(jī)構(gòu)12膜體導(dǎo)向器13緩沖器14破裂檢測器15第3牽引輥16加熱輥17第4牽引輥18卷繞機(jī)
權(quán)利要求
1，聚偏氯乙烯膜的制造裝置，主要由下列部分構(gòu)成容納由聚偏氯乙烯樹脂組成的化合物的原料槽、通過管路與該原料槽連接的真空料斗、連接在該真空料斗下部的熔融擠出機(jī)、設(shè)置在該熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模的下方并且內(nèi)部具有第1牽引輥的冷卻槽、設(shè)置在該冷卻槽下游側(cè)的加熱槽、設(shè)置在該加熱槽的下游側(cè)的第2幸引輥及第3牽引輥、設(shè)置在該第3牽引輥下游側(cè)的卷繞機(jī)，其中從熔融擠出機(jī)的環(huán)狀口模以熔融管狀體形式擠出并且內(nèi)面涂布脫模劑、在冷卻槽中冷卻并且在第1牽引輥間折疊、在加熱槽中加熱、在第2牽引輥及第3牽引輥之間用吹塑法拉伸的膜供給到卷繞機(jī)上，所述裝置的特征在于其中在第2牽引輥及第3牽引輥之間設(shè)置膜體破裂檢測器、在第2牽引輥的下游側(cè)附近設(shè)置由破裂檢測器信號驅(qū)動送出在第2牽引輥的下游側(cè)折疊的管狀體的膜送出機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于聚偏氯乙烯膜的制造裝置，更詳細(xì)地說是關(guān)于在牽引輥間用吹塑法拉伸的改進(jìn)的聚偏氯乙烯膜的制造裝置，其中當(dāng)在上述牽引輥間形成的所謂膜體破裂時，該裝置能自動反應(yīng)，進(jìn)行迅速再起動。
文檔編號B29D7/00GK1116581SQ9510557
公開日1996年2月14日 申請日期1995年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月30日
發(fā)明者齋藤保, 森昭夫, 野口文一, 中野敏, 飯?zhí)锴?申請人:吳羽化學(xué)工業(yè)株式會社, 吳羽塑料株式會社