<BR><STRONG>图3：模芯的旋转能形成有序的网状材料结构<BR>图4：从冷却环和内部换热器，通过切点，气体被吹到膜上。<BR>图5：模头可移动，被布置成伞状。<BR>良好冷却</STRONG> <BR> <BR> 模缝中冒出的材料形成管子，在它被吹成形之后，管子在锥形截面末端结束。它也必须在过程结束处被冷却，因为薄膜在室温下更易于被卷绕。 <BR> <BR> 通过一套冷却系统来完成冷却，它是通过冷却环来冷却外表面，通过热量和空气交换器来冷却内表面。所传送热量的大小由三个因素所影响。 <BR> <BR> 冷却介质和模壁之间的温度差别起着部分作用。壁温通常是200℃，环境空气的温度是25℃。如果外部空气被冷却至5℃，就需要一套功能强的空气冷却系统。 <BR> <BR> 为生产出规定质量的薄膜，必须保持给定的几何特性和参数。这些因素决定着膜的表面。所以散热表面不能被改变。 <BR> <BR> 一方面，导热系数可以在宽的范围内被改变。空气主要受到相对湿度和相对流速（膜与空气间的速度差异）的影响。固定干燥空气的导热系数约为5W/m2K，而高速流动的空气的导热系数约为250 W/m2K。这个导热系数提高了排热量，系数为50。所以空气速度受到管子长度的限制。然而，它可以被难于控制的供气进一步增大。作用于薄膜之上气体的离心力也提高了管子的稳定性。 <BR> <BR> 所以，速度差异的加大提高了传热和冷却时间，这能增加薄膜的输送率及生产力。 <BR> <BR> <STRONG>改进的吹膜装置</STRONG> <BR> <BR> 新型吹膜装置以理论和实际原理为基础。在冷却装置中，速度加大和吹气方向变化使冷却效率提高。通过切点，从冷却环和内部换热器，在膜上吹气（图4）。通过把注嘴设计成文氏管，内部气体运动加大，这在管子外表面和内部形成湍流。两支湍流逆向作用。从而消除了不好的影响，同时相应的理想效果（同期出现）对另一个湍流进行补充。 <BR> <BR> 在内部气体交换器中，通过伞状机械，注嘴被安排成可以移动（图5）。冷却气体流经注嘴，并被放置在管中心的管子所排除。 <BR>这种方法完成的薄膜拉伸测试在断裂伸长率方面表现出明显的提高，在最终拉伸强度上表现出中等程度的改进（图6）。测试是根据MSZ EN ISO 527-1和MSZ EN ISO 527-3标准来完成的。测试宽度标准是25mm；夹钳间距是100mm。速度在标准规定的间隔内变化。在500mm/min的撕扯速率之下，断裂伸长率增大了125%。同时，拉伸强度提高了13%，高撕裂速度符合实际中遇到的负荷。 <BR> <BR><STRONG>图6：撕扯强度500mm/min下重复性拉伸测试的<BR>平均结果</STRONG> <BR> 展望：在未来，多层膜生产技术也将被利用，类似的改进指日可待。它将从已开始的两层吹膜模头起步，这种模头将取代现有机器种类的传统旋转芯状模头。 <BR> <BR> The key to the innovative mold technology introduced in this article is a new extruder head and special air cooling. It allows production of film with distinctly improved mechanical properties. The manufacturing tolerance is reduced and smaller amounts of additives are required for production.（完） <BR><BR>
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( 浙ICP备15037217号 )
发表于 2006-2-14 11:06:00
<BR><STRONG>传统模头之缺陷</STRONG> <BR> <BR> 此种技术的两个基本创新之处是形成管子的旋转芯头和支持快速闭合回路冷却的内外空气强冷。 <BR> <BR> 如果模缝的尺寸稳定，并且均一材料进入到强冷均匀的空间，那么就可生产出完美的薄膜。 <BR> <BR> 在生产过程中模头执行几种功能。它改变材料流动的方向，把材料沿圆形截面进行分配，移除不均匀物，确保产生的截面有着稳定的尺寸。 <BR> <BR> 在传统模头中，材料流被分配到几个小口径孔中，每一个孔都引向一个螺旋流道。尽管在螺旋流道之后的出口截面中又出现材料流动，但因为材料流动在出口的速度较快，所以沿圆周的速度不够一致。这样在出口截面上就出现了流速的分布（图2）。 <BR>
<STRONG>图1：新技术能生产出厚度最小的膜。<BR>图2：在模头中岐管和螺旋流道中料流的<BR>分离和最终汇聚阻止均匀材料结构的形成。<BR></STRONG> 而且，材料流动在模头中的多次分离和再现阻止了均匀材料结构的形成，不断地打破材料在成形时的定位。所以形成不规则不均一的材料结构，这对最终产品的弹性和拉伸强度等机械性能有着负面的影响。 <BR> <BR> 在传统模头中，形成出口环截面的部件被组合在一起。所以部件与另一部件有关的位置（同心度，单轴性）由部件的调整和尺寸与位置偏差所决定。制造技术制约着精度。所以沿圆周的模缝不稳定，这又是膜厚主要偏差的重要原因。模壁上材料的附着度也对膜厚有着影响。在传统过程中，模头和模芯不会相对于对方而旋转。只能通过轴向的材料流动来把附着的材料冲掉。所以更多的颗粒会与已经附着在模头上的颗粒粘合在一起，变厚，并在材料中形成条纹。当它们的尺寸达到临界点时，就会撕裂，并在产品中形成撕裂节点。 <BR> <BR> 通常是由与模头外部相连的加热器对材料进行加热。因为模头材料的不均匀性以及沿熔化塑料四周的形状多样性，加热是不均匀的。加热器所产生热量约有一半来加热周边，而其余的被引到材料中，最终模芯部分是由材料来加热的。所以内壁温度总是比材料温度低的，而外壁温度较高的。所以很容易出现粘附甚至过烧。 <BR> <BR> 在实践中，所有这些缺陷都可能导致薄膜厚度偏差达20%。如果模头旋转，那么这样的薄膜只能被卷取。但是，旋转产生了新问题。因为轴承被加热至200℃，所以润滑剂熔化掉了，必须不断地进行更新。特弗龙（Teflon）材料的轴承可以弥补这一点。加热器电源和机器控制所需的数据传输必须由滑环来完成。 <BR> <BR> <STRONG>旋转产生的网状结构</STRONG> <BR> <BR> 在新近开发的旋转芯形模头中，上面所介绍的缺陷是不会出现的。用传统模头，材料会在变向后马上向上运动，不会被迫形成相对均匀的环。在这种情况里，连续变窄的模缝对材料流动产生的阻力会比转芯的旋转要更大。所以首先是环被填充，然后是材料向上流动。
楼主
<BR><STRONG>图3：模芯的旋转能形成有序的网状材料结构<BR>图4：从冷却环和内部换热器，通过切点，气体被吹到膜上。<BR>图5：模头可移动，被布置成伞状。<BR>良好冷却</STRONG> <BR> <BR> 模缝中冒出的材料形成管子，在它被吹成形之后，管子在锥形截面末端结束。它也必须在过程结束处被冷却，因为薄膜在室温下更易于被卷绕。 <BR> <BR> 通过一套冷却系统来完成冷却，它是通过冷却环来冷却外表面，通过热量和空气交换器来冷却内表面。所传送热量的大小由三个因素所影响。 <BR> <BR> 冷却介质和模壁之间的温度差别起着部分作用。壁温通常是200℃，环境空气的温度是25℃。如果外部空气被冷却至5℃，就需要一套功能强的空气冷却系统。 <BR> <BR> 为生产出规定质量的薄膜，必须保持给定的几何特性和参数。这些因素决定着膜的表面。所以散热表面不能被改变。 <BR> <BR> 一方面，导热系数可以在宽的范围内被改变。空气主要受到相对湿度和相对流速（膜与空气间的速度差异）的影响。固定干燥空气的导热系数约为5W/m2K，而高速流动的空气的导热系数约为250 W/m2K。这个导热系数提高了排热量，系数为50。所以空气速度受到管子长度的限制。然而，它可以被难于控制的供气进一步增大。作用于薄膜之上气体的离心力也提高了管子的稳定性。 <BR> <BR> 所以，速度差异的加大提高了传热和冷却时间，这能增加薄膜的输送率及生产力。 <BR> <BR> <STRONG>改进的吹膜装置</STRONG> <BR> <BR> 新型吹膜装置以理论和实际原理为基础。在冷却装置中，速度加大和吹气方向变化使冷却效率提高。通过切点，从冷却环和内部换热器，在膜上吹气（图4）。通过把注嘴设计成文氏管，内部气体运动加大，这在管子外表面和内部形成湍流。两支湍流逆向作用。从而消除了不好的影响，同时相应的理想效果（同期出现）对另一个湍流进行补充。 <BR> <BR> 在内部气体交换器中，通过伞状机械，注嘴被安排成可以移动（图5）。冷却气体流经注嘴，并被放置在管中心的管子所排除。 <BR>这种方法完成的薄膜拉伸测试在断裂伸长率方面表现出明显的提高，在最终拉伸强度上表现出中等程度的改进（图6）。测试是根据MSZ EN ISO 527-1和MSZ EN ISO 527-3标准来完成的。测试宽度标准是25mm；夹钳间距是100mm。速度在标准规定的间隔内变化。在500mm/min的撕扯速率之下，断裂伸长率增大了125%。同时，拉伸强度提高了13%，高撕裂速度符合实际中遇到的负荷。 <BR> 
<BR><STRONG>图6：撕扯强度500mm/min下重复性拉伸测试的<BR>平均结果</STRONG> <BR> 展望：在未来，多层膜生产技术也将被利用，类似的改进指日可待。它将从已开始的两层吹膜模头起步，这种模头将取代现有机器种类的传统旋转芯状模头。 <BR> <BR> The key to the innovative mold technology introduced in this article is a new extruder head and special air cooling. It allows production of film with distinctly improved mechanical properties. The manufacturing tolerance is reduced and smaller amounts of additives are required for production.（完） <BR><BR>
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