吹塑薄膜常用的冷却装置的介绍

从机头挤出的膜管温度较高（160℃以上），呈半流动状态，吹胀后直径变大，需要立即冷却定型。冷却效率直接影响挤出成型的生产能力和薄膜的光学性能，若冷却不足，膜管不稳定，薄膜厚度和折径很难均匀，牵引、卷取时薄膜易粘连。

吹塑薄膜常用的冷却装置有风环、水环、双风口减压风环、内冷却装置等。

1.冷却风环

冷却风环是吹塑薄膜主要的冷却装置，对上吹法、平吹法、下吹法均可使用，对各种树脂吹膜都可采用。普通风环的结构如图6-10所示。

风环位置一般距离机头30～100mm，薄膜直径增加时选大值。风环的内径比口模的内径大150～300mm，小口径选小值，大口径选大值。

图6-10 普通风环的结构

1—内室 2—风环体 3—进风口 4—风环盖

a—出风口间隙 β—出风口角度

风环的作用是将来自风机的压缩空气沿着薄膜圆周均匀、定量、定压、定速地按一定方向吹向管泡。风环至少有三个进风口，压缩空气沿风环切线方向吹入。在风环内设置了几层挡板，起缓冲、稳压作用，使进入的气流以均匀的速度吹向管泡。出风口的间隙一般为1～4mm，用螺栓调节，控制出风量大小。

出风口与管膜挤出平面的夹角（一般称为吹出角）为45°～60°，这样气流可以将泡管托起，引膜操作容易，泡管稳定。若夹角太小，泡管抖动严重，影响薄膜厚度均匀性；若角度太大，会影响薄膜的冷却效果。

出风量应根据生产线速度确定。例如，生产PVC薄膜线速度为5m/min时，应配置风量为5～10m³/min的风机。

普通风环的冷却效果比较差，如果管泡的牵引速率较快，可以用两个普通风环串联，同时对薄膜冷却。

2.冷却水环

在平挤下吹法薄膜生产线中，熔体刚离开口模时先用风环冷却，使管泡稳定，然后立即用水环冷却，才能得到透明度较高的薄膜。图6-11所示为采用下吹法生产PP等结晶型塑料薄膜的冷却水环结构。它是内径与膜管外径相吻合的夹套，夹套内通冷却水，冷却水从夹套上部的环形孔溢出，沿水环内壁与薄膜外表面之间顺流而下。薄膜表面的水珠通过包布导辊的吸附除去。

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图6-11 冷却水环结构

1—冷却水槽 2—定型管

3.双风口减压风环

双风口减压风环是一种负压风环，其工作原理如图6-12所示。它有两个出风口，分别由两个鼓风机单独送风，出风口的大小可调节。风环中部设置隔板，分为上、下风室；在上、下风室间设置了减压室。双风口减压风环的主要结构参数包括风环内径和风口吹出角度。为了使风环产生足够的负压便于开车时引膜操作，推荐下风口的直径D_下比口模直径大100mm，上风口的直径D_上根据薄膜的吹胀比而定，一般取（1.1～2.0）D_下。当吹胀比较高时，取上限；反之取下限。上风口的吹出角为60°～70°，下风口的吹出角为30°～40°。

图6-12 双风口减压风环的工作原理

1—管泡 2—上风口 3—下风口 4—机头 5—减压风环 6—减压室 7—气流分布

双风口减压风环具有以下优点：

1）利用“负压效应”使管泡在风环内提高膨胀程度，增加薄膜吹胀的换热面积。由于管泡提早膨胀，减少了熔膜的厚度，使换热效应得到加强，从而降低管泡的冷却线，增加管泡的刚性和稳定性。

2）通过“负压效应”，加快了冷却空气的流动，使其沿管泡的流动状态趋于最佳化，提高了换热效应。

4.内冷装置

图6-13所示为管泡内热交换器式空气内冷装置，在机头芯棒上安装一个圆筒式热交换器，顶端开有进风门，并装有电风扇。下端为一环形空气出口，开动电风扇，使空气在膜管内循环，流经热交换器时被冷却。热交换的冷却介质通常为常温水或经冷却的冷水，通过穿过机头芯棒的套管进入和排出。

图6-13 管泡内热交换器式空气内冷装置

1—电风扇轴 2—热交换器 3—内风环 4—外风环