冷却装置设计与优化

冷却装置主要由机架、冷却辊、剥离辊、制冷系统及气刀、辅助装置组成。

1.冷却辊

冷却辊是流延薄膜中的关键部件，其直径为400～500mm，长度比口模宽度稍大。冷却辊表面应镀硬铬。熔融树脂从机头狭缝唇口挤出浇注到冷却辊表面，迅速被冷却后形成薄膜，冷却辊还具有牵引作用。

薄膜的冷却方式有单面冷却和双面冷却两种。单面（辊）冷却如图7-4所示，双面冷却又分为单辊水槽冷却和双辊冷却两种方式，如图7-5和图7-6所示。单辊冷却结构简单，使用较普遍。单辊水槽双面冷却，冷却效果较好，但薄膜从水中通过，薄膜表面易带水，需增加除水装置，水位槽需严格控制和调节，应保持平衡无波动。双辊冷却效果好，但设备庞大，投资高。

图7-4 单面（辊）冷却示意图

1—冷却辊 2—气刀 3—机头 4—剥离辊 5—薄膜

图7-5 单辊水槽冷却示意图

1—水槽 2—冷却辊 3—气刀 4—机头 5—剥离辊 6—薄膜

图7-6双辊冷却示意图

1—气刀 2—机头 3—第一冷却辊 4—第二冷却辊 5—剥离辊 6—薄膜(www.xing528.com)

冷却辊依靠强制水循环冷却，为了提高冷却效果，降低辊筒表面温差，冷却辊设计为夹套式，辊筒内是空心的。为了便于介质回流，夹套中间设有螺旋夹板，其结构如图7-7所示。

更先进的结构为双头螺旋夹套形式，介质进入辊筒分成两个流道，一个从左端进入，沿螺旋槽向右流动；另一个从右端进入，沿螺旋槽向左流动。这样的交叉流动，减小了辊筒表面温差。

采用单辊冷却，增大冷却辊直径，也能提高冷却效果，一般辊筒直径在500mm以上。

图7-7 冷却辊筒结构

为了生产出高透明度的薄膜，辊筒表面要光滑，表面粗糙度Ra不能大于0.05μm，最好采用喷砂工艺制成特殊的辊面，即无光辊。

2.气刀

气刀是吹压缩空气的窄缝喷嘴，是配合冷却辊来对薄膜进行冷却定型的装置，其结构如图7-8所示。宽度与冷却辊的长度相同，刀唇表面光洁，制造精度高。它的作用与吹塑薄膜的风环不同，通过气刀的气流使薄膜紧贴冷却辊表面，从而提高冷却效果，生产出较透明的薄膜。在整个宽度内，气流速度应均匀，否则会影响薄膜质量。气刀的间隙一般为0.6～1.8mm。气刀的角度直接影响到薄膜质量，所以，气刀对于冷却辊的角度应可以调节。另外还有两个小气刀，单独吹气压住薄膜边部，防止边部扭曲。

图7-8 气刀

1—细管 2—喷口 3—机头

提高薄膜贴辊效果的方法，还可以采用真空室装置，利用真空原理把薄膜和冷却辊表面之间的空气抽去，从而避免薄膜与辊筒之间产生气泡。