一种聚乙烯薄膜改性装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种聚乙烯薄膜改性装置，依次包括放卷装置、前牵引装置、电子束辐照装置、后牵引装置、收卷装置，以及用于控制所述各装置并接收所述各装置反馈信号的控制装置；所述放卷装置和收卷装置分别用于送出和收回所述聚乙烯薄膜，所述前后牵引装置用于引导所述聚乙烯薄膜的输送，所述电子束辐照装置用于照射经过其中的聚乙烯薄膜并使其改性；本发明专利技术提供的一种聚乙烯薄膜改性装置，可以缩短辐照交联改性的时间，通过调节电子加速器的辐照高压，改变辐照穿透深度，从而实现聚乙烯薄膜半交联改性或者梯度交联改性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料改性
，特别是指一种聚乙烯薄膜改性装置。
技术介绍
聚乙烯薄膜在软包装的多层结构中被用作最内层(热封层)，在一些直立袋中起支撑层的作用，由于其拉伸强度(抗张强度)低、易变形，因此需要较大的厚度(30-70微米)才能满足加工和包装的要求；这样造成聚乙烯在软包装总重量中占40%以上，厚度占40-60%，成本占复合膜总成本的50%左右。为了提高低密度聚乙烯(LDPE)的抗张强度，降低聚乙烯薄膜厚度和用量，目前国际上普遍以改性聚乙烯树脂生产聚乙烯薄膜，以LDPE为主料、共混一部分高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)树脂改性LDPE，或者直接采用多层共挤工艺生产聚乙 烯薄膜，即使使用改性聚乙烯薄膜，其厚度也需要在30-50微米左右，才能满足复合工艺的要求，否则很容易出现质量问题。如何提高聚乙烯的力学性能，降低薄膜厚度，降低聚乙烯用量，降低包装成本，实现包装减量化，是各国包装界学者研究的主要课题之一。提高聚乙烯力学性能的方法有许多，主要有共混改性、辐照交联改性等。与熔融共混相比，辐照改性的耗能低，对薄膜无污染，美国和欧盟也允许在一定剂量下的辐照改性高分子可以直接接触食品，且通过大量的研究表明，辐照后的聚乙烯会形成体型结构，进而提高了拉伸强度，但辐照后薄膜的韧性降低，热封性能也会受到影响。如何能够通过辐照改性工艺提高LDPE薄膜的拉伸强度，又不影响其韧性和热封性能，这是研究聚乙烯辐照改性遇到的难题之一。聚乙烯薄膜交联改性一般采用150— 200keV的低能电子加速器进行辐照，低能电子加速器按照结构一般分为扫描型和电子帘型。国内低能电子加速器普遍采用扫描型结构，这种结构的电子加速器体积大、效率低、速度慢、需增加屏蔽装置。电子帘型电子加速器在美国、日本等发达国家已获得了应用，在国内只在极少数国外独资与合资企业获得了应用，全部为国外制造，现有的产品其电压和流强不能连续可调，不能实现聚乙烯薄膜的可控交联改性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种聚乙烯薄膜改性装置，针对现有装置和工艺存在的不足，对现有技术进行改进，实现了一种辐照穿透厚度可调、和/或自屏蔽的电子束辐照系统，可对聚乙烯薄膜进行半交联改性。基于上述目的本专利技术提供的一种聚乙烯薄膜改性装置，依次包括放卷装置、前牵引装置、电子束辐照装置、后牵引装置、收卷装置，以及用于控制所述各装置并接收所述各装置反馈信号的控制装置；所述放卷装置和收卷装置分别用于送出和收回所述聚乙烯薄膜，所述前后牵引装置用于引导所述聚乙烯薄膜的输送，所述电子束辐照装置用于照射经过其中的聚乙烯薄膜并使其改性。在一个实施例中，所述电子束辐照装置包括真空室、灯丝组件、束流发射窗口、及束流控制装置；所述束流控制装置控制所述灯丝组件发射束流，经所述束流发射窗口照射到所述聚乙烯薄膜上使其改性。在另一个实施例中，所述灯丝组件包括反射极、长灯丝、引出栅极、和终端栅极。在另一个实施例中，所述束流发射窗口包括窗框、钛金属膜、长条形窗口 ；所述窗框将钛金属膜固定住。 在另一个实施例中，所述电子束辐照装置具有自屏蔽功能。在另一个实施例中，所述电子束辐照装置的辐照能量的调节范围为150-200keV ；所述电子束辐照装置的束流的连续调节范围为5-20mA ;所述电子束辐照装置的辐照厚度的连续调节范围为5-30 μ m。在另一个实施例中，所述控制系统包括主控制器、至少一个张力控制器、至少一个变频器、以及至少一个驱动电机。在另一个实施例中，所述张力控制器包括摆辊、张力传感器、和控制器。在另一个实施例中，所述控制系统包括前张力控制器、前牵引装置变频器、前牵引装置驱动电机、后牵引装置变频器、后牵引装置驱动电机、后张力控制器、收卷装置变频器、收卷装置驱动电机。在另一个实施例中，所述控制系统还包括放卷装置变频器、放卷装置驱动电机。从上述可以看出，与其它聚乙烯薄膜电子束辐照交联改性装置相比，使用本专利技术所提供的聚乙烯薄膜改性装置对聚乙烯薄膜进行辐照交联改性，通过调节电子束辐照装置的辐照高压，改变辐照穿透深度，从而实现聚乙烯薄膜半交联改性或者梯度交联改性。进一步的，本专利技术所提供的聚乙烯薄膜改性装置，为了使聚乙烯薄膜运行顺畅，安装有前后牵引装置，前后牵引装置通过前后牵引装置驱动电机驱动，使牵引辊(参照附图I中的前牵引辊31和后牵引辊51)加速，牵引聚乙烯薄膜运动。更进一步的，为了使聚乙烯薄膜在一定的平直度下进行辐照交联改性，以便获得均匀的交联反应，聚乙烯薄膜在运行过程中应保持恒定的张力，避免其在运动过程中产生纵向皱纹或拉断现象，因此，在放卷装置与前牵引装置之间应安装前张力控制器，通过前摆辊检测薄膜前部张力，通过前控制器反馈张力信号到主控制器，并通过主控制器控制前牵引装置变频器，控制前牵引装置驱动电机转速，从而控制薄膜张力，实现闭环控制。与放卷侧相对应，收卷侧对应安装有后牵引装置，后张力控制器控制收卷侧(即聚乙烯薄膜后部)的张力，仍然采用摆辊作为张力传感器，装置与前张力控制器完全相同，保证收卷侧的张力恒定。优选的，本专利技术提供的电子束辐照装置采用电子帘型电子加速器，通过电子帘型电子加速器产生的高能量的电子束照射到聚乙烯薄膜上，产生高分子自由基，然后这些高分子自由基互相结合形成交联键。可以在常温下实现交联，不需要加热，不用化学交联剂，所以没有任何化学残留，产品纯净，符合节能环保的要求，由于交联时间短，在数秒内可完成交联反应，可以缩短辐照交联改性的时间，通过调节电子加速器高压，可实现聚乙烯薄膜的半交联改性。附图说明图I是本专利技术公开的一种聚乙烯薄膜改性装置的实施例结构示意图2是本专利技术实施例中电子束辐照装置的原理图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。半交联改性，是指使电子束只穿透低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的一半厚度，让LDPE上半层发生交联，提高LDPE的抗张强度，而下半层没有受到辐照交联，保持LDPE原有韧性和热封性能。本专利技术所公开的一种聚乙烯薄膜改性装置，依次包括放卷装置、前牵引装置、电子束辐照装置、后牵引装置、收卷装置，以及用于控制所述各装置并接收所述各装置反馈信号的控制装置；所述放卷装置和收卷装置分别用于送出和收回所述聚乙烯薄膜，所述前后牵引装置用于引导所述聚乙烯薄膜的输送，所述电子束辐照装置用于照射经过其中的聚乙烯薄膜并使其改性。·参照附图1，为本专利技术公开的一种聚乙烯薄膜改性装置的实施例结构示意图。所述的一种聚乙烯薄膜改性装置，依次包括放卷装置I、前牵引装置3、电子束辐照装置4、后牵引装置5、收卷装置7，以及用于控制所述各装置并接收所述各装置反馈信号的控制装置；所述放卷装置I和收卷装置7分别用于送出和收回所述聚乙烯薄膜8，所述前后牵引装置用于引导所述聚乙烯薄膜8的输送，所述电子束辐照装置4用于照射经过其中的聚乙烯薄膜8并使其改性。所述控制装置，包括主控制器、放卷装置变频器、放卷装置驱动电机、前张力控制器2、前牵引装置变频器、前牵引装置驱动电机、后牵引装置变频器、后牵引装置驱动电机、后张力控制器6、收卷装置变频器、收卷装置驱动电机。所述放卷装置I中安装有连续输送聚乙烯薄膜8的放卷辊11，所述放卷辊11上装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯薄膜改性装置，其特征在于，依次包括放卷装置、前牵引装置、电子束辐照装置、后牵引装置、收卷装置以及用于控制所述各装置并接收所述各装置反馈信号的控制装置；所述放卷装置和收卷装置分别用于送出和收回所述聚乙烯薄膜，所述前后牵引装置用于引导所述聚乙烯薄膜的输送，所述电子束辐照装置用于照射经过其中的聚乙烯薄膜并使其改性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹少中，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：