在塑料薄膜吹塑過程中,風(fēng)環(huán)、膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)是膜泡成型、冷卻的重要構(gòu)件,膜泡的冷卻依靠風(fēng)環(huán)、膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)及吹塑設(shè)備周圍的環(huán)境溫度(室溫)。風(fēng)環(huán)是吹塑工藝膜泡成型和冷卻的必不可少的基礎(chǔ)部件,膜泡周圍柔和的氣流和合適的環(huán)境溫度是膜泡后冷卻的基本條件,膜泡內(nèi)冷是一種先進(jìn)的膜泡輔助成型和加速膜泡冷卻的新技術(shù)。吹塑薄膜的冷卻原理:塑料薄膜吹塑過程采用以空氣作為冷卻介質(zhì)的風(fēng)環(huán)對膜泡的吹脹區(qū)(即口模到冷凝線之間)進(jìn)行外冷卻,當(dāng)冷卻空氣通過風(fēng)機(jī)經(jīng)風(fēng)環(huán)以一定的角度和速度吹向剛從機(jī)頭擠出的塑料膜管時(shí),高溫的膜泡與冷卻空氣相接觸,膜泡的大量熱量傳遞給空氣并被帶走,從而使膜泡(這時(shí)已成型為圓柱管狀薄膜)受冷卻、固化、溫度明顯下降。以往風(fēng)機(jī)氣量的采用薄壁鋼板制作的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié),存在噪聲大等問題,現(xiàn)在不少風(fēng)機(jī)通過變頻器調(diào)節(jié)氣量,達(dá)到氣量控制量化、噪聲小的目的。由于薄膜從成型到收卷存在一定的殘余熱量,要靠環(huán)境溫度的空氣進(jìn)一步進(jìn)行冷卻。為更快地冷卻膜泡,可采用膜泡內(nèi)冷裝置對膜泡吹進(jìn)低溫空氣、排出熱空氣。風(fēng)環(huán)通常采用鋁合金鑄,經(jīng)機(jī)械加工而成。風(fēng)環(huán)的安裝必須與機(jī)頭同心,與水平面水平,使冷卻空氣能均勻地噴射在膜泡的圓周上,保證膜泡均勻地得到冷卻,以得到厚薄均勻的薄膜。風(fēng)環(huán)與機(jī)頭必須保持一定的安裝間隙或有減少熱傳遞的措施,減少風(fēng)環(huán)的受熱量,使空氣的工作溫度不受影響。在塑料薄膜生產(chǎn)過程中常用的風(fēng)環(huán)有單風(fēng)口和雙風(fēng)口兩種形式。風(fēng)環(huán)體主要有迷宮式和多孔過流式等結(jié)構(gòu)。入口氣室的容積應(yīng)比出口氣室的容積大,應(yīng)有一定的氣體壓縮比,風(fēng)環(huán)出風(fēng)口大小可調(diào),風(fēng)口間隙為1~20mm,大小應(yīng)根據(jù)機(jī)頭口模大小而定,才能確保風(fēng)環(huán)射出的空氣均勻、氣量及壓力充足,達(dá)到理想的工作狀態(tài)。風(fēng)環(huán)出風(fēng)口的角度即從風(fēng)環(huán)出風(fēng)口吹出氣流的方向與膜泡牽引方向所形成一定的角度稱為吹出角。吹出角的大小及位置與膜泡直徑大小及薄膜厚度、塑料熔融狀態(tài)等因素有關(guān),吹出角的大小及位置設(shè)計(jì)不好會影響冷卻及膜泡托扶效果,引進(jìn)膜泡飄動,導(dǎo)致薄膜誤差大,甚至無法達(dá)到預(yù)定的最大薄膜吹塑寬度,出現(xiàn)膜泡卡斷等不良后果。國內(nèi)外制造的有些大型的三層共擠塑料薄膜吹塑生產(chǎn)線無法達(dá)到預(yù)定的最大薄膜吹塑寬度,一部分問題就出現(xiàn)在風(fēng)環(huán)設(shè)計(jì)上。單風(fēng)口風(fēng)環(huán)的成型與冷卻的技術(shù)性能不如雙風(fēng)口風(fēng)環(huán),除HDPE薄膜吹塑成型及冷卻具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)外,已經(jīng)很少再設(shè)計(jì)應(yīng)用。而雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各種塑料包裝薄以及農(nóng)用地膜、土工膜的生產(chǎn),尤其對于LLDPE、mLL-DPE、EVA等黏性較大的塑料薄膜吹塑用雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)更加理想。在膜泡成型過程中,雙風(fēng)口風(fēng)環(huán)的內(nèi)風(fēng)口可以對剛擠出口模的管坯預(yù)冷卻,同時(shí)消除口模的真空度,形成膜泡不粘貼風(fēng)環(huán)內(nèi)壁,確保膜泡正常成型的氣墊層,使熔融管坯初始吹脹及初始拉伸時(shí)得到冷卻;外(主)風(fēng)口氣體流量大,起著快速冷卻膜泡的作用,上吹去吹塑設(shè)備的外風(fēng)口同時(shí)有托扶膜泡的作用。大型風(fēng)環(huán)的兩個(gè)風(fēng)口都能設(shè)計(jì)成大小可調(diào)的形式,小型風(fēng)環(huán)由于空間的限制,內(nèi)風(fēng)口一般是固定不可調(diào)的,只有外風(fēng)口的大小可調(diào)。風(fēng)環(huán)的氣流應(yīng)具有合適的流量、壓力及均勻度,才能保證薄膜厚度均勻。有的小型風(fēng)環(huán)設(shè)計(jì)有調(diào)心裝置,是為克服和減少環(huán)境氣流差別等不利因素,矯正膜泡,減少薄膜厚薄均勻誤差。為快速冷卻膜泡及降低膜泡內(nèi)部的環(huán)境溫度,提高薄膜產(chǎn)量和薄膜的力學(xué)性能,排除膜泡內(nèi)的霧氣以及帶異味的氣體,應(yīng)不斷地排出膜泡內(nèi)部的熱空氣,同時(shí)補(bǔ)充新的冷空氣,最有效的方法是配置技術(shù)性能良好的膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)。為提高薄膜力學(xué)性能及產(chǎn)量,可采用制冷的方法為風(fēng)環(huán)和膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)提供冷凍空氣,遺憾的問題是制冷設(shè)備造價(jià)昂貴,用戶難以接受。廣東金明塑膠設(shè)備有限公司的膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)(專利技術(shù)),由空氣交換裝置、內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)、進(jìn)排氣風(fēng)機(jī)和信號檢測、控制電路等構(gòu)成。由于低溫空氣進(jìn)入膜泡時(shí)遇熱膨脹,而排出膜泡的是熱空氣,必須實(shí)行精確的智能控制,確保進(jìn)、排空氣的過程膜泡大小不變。除了上述自動智能型的膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)以外,國內(nèi)目前有另外兩種簡易型的膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)投入應(yīng)用: 第一種簡易型的膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)由進(jìn)排氣風(fēng)機(jī)、變頻器、空氣交換及空氣溢流旁路閥等構(gòu)成。這種技術(shù)是早期落后的膜泡內(nèi)冷技術(shù),反應(yīng)速度慢,靈敏度差,膜泡大小無法準(zhǔn)確控制,薄膜寬度誤差極大。第二種簡易型的膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)由進(jìn)排氣風(fēng)機(jī)、變頻器、空氣交換等構(gòu)成,構(gòu)造簡單,造價(jià)低,誤差大,容易失控影響制品質(zhì)量。