吸水輥系統(tǒng)在萃取薄膜除水干燥中的研制運(yùn)用

呂劍銳，魏學(xué)鋒

(大連橡膠塑料機(jī)械有限公司，遼寧 大連 116036)

1 工作原理

吸水輥系統(tǒng)在萃取薄膜出水干燥中的研制運(yùn)用，主要基于PVA縮甲醛吸水海綿的柔韌性、彈性佳、耐磨耗性、優(yōu)異親水性、高吸水性、孔壁鎖水性，以及卓越的耐油性、耐溶劑特性[1]，在萃取成孔薄膜自水封裝置至后續(xù)拉伸定型裝置之間輸運(yùn)行程中設(shè)置吸水輥系統(tǒng)。通過上、下層吸水輥裝置同步相向旋轉(zhuǎn)擠壓吸附薄膜表面及微孔內(nèi)部鑲嵌水份，對(duì)萃取薄膜起到除水干燥作用，消除薄膜后續(xù)拉伸定型干燥出現(xiàn)影響性能的不利因素。通過在結(jié)構(gòu)上設(shè)置傳動(dòng)系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、上層擠水輥裝置、下層擠水輥裝置、排水系統(tǒng)，保證上、下層吸水輥裝置始終保持與薄膜接觸的柔韌性、吸水性，上、下層吸水輥裝置與薄膜牽引速度保持一致消除對(duì)薄膜的損傷，并及時(shí)將擠壓排除的水份通過排水裝置排放至指定區(qū)域進(jìn)行處理。

2 主要結(jié)構(gòu)及功能作用

如圖1所示，本文所述的吸水輥系統(tǒng)主要由傳動(dòng)系統(tǒng)（1）、下層吸水輥裝置（2）、擺動(dòng)裝置（3）、噴淋系統(tǒng)（4）、上層吸水輥裝置（5）、上層擠水輥裝置（6）、導(dǎo)輥裝置（7）、下層擠水輥裝置（8）、機(jī)架（9）、排水系統(tǒng)（10）等部分組成[2]。

圖1 吸水輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能作用

如圖2所示，傳動(dòng)系統(tǒng)是下層吸水輥裝置、上層吸水輥裝置同步相向旋轉(zhuǎn)進(jìn)行萃取成孔薄膜除水干燥輸運(yùn)的能量輸入保障。詳見如圖2所示，傳動(dòng)系統(tǒng)主要由行星擺線針齒變頻減速電機(jī)（1）、鏈輪Ⅰ（2）、鏈輪 Ⅱ（3）、鏈輪 Ⅲ（4）、齒輪（5）、鏈條 Ⅰ（6）、鏈條Ⅱ（7）等部分組成。其中鏈輪Ⅰ直聯(lián)在行星擺線針齒變頻減速電機(jī)輸出軸上，鏈輪Ⅱ連接在下層吸水輥裝置軸端部，通過鏈條Ⅰ實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力由行星擺線針齒變頻減速電機(jī)等速傳遞給下層吸水輥裝置；鏈輪Ⅲ連接在擺動(dòng)裝置軸端部，鏈條Ⅱ作為鏈輪Ⅱ與鏈輪Ⅲ間的動(dòng)力傳遞元件，將傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力由下層吸水輥裝置繼續(xù)等速傳遞擺動(dòng)裝置上；而后，通過分別設(shè)置在擺動(dòng)裝置、上層吸水輥裝置軸端部且始終保持相互嚙合狀態(tài)的齒輪，將傳動(dòng)系統(tǒng)的能量傳遞給上層吸水輥裝置，最終實(shí)現(xiàn)下層吸水輥裝置、上層吸水輥裝置同步等速相向旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)萃取成孔薄膜除水干燥及輸運(yùn)功能[3]。

圖2 傳動(dòng)系統(tǒng)、擺動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 擺動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)及功能作用

如圖1所示，擺動(dòng)裝置是根據(jù)萃取成孔薄膜穿膜操作、除水干燥需要實(shí)現(xiàn)上層吸水輥裝置與下層吸水輥裝置分離、壓緊功能及傳動(dòng)系統(tǒng)能量傳遞的關(guān)鍵執(zhí)行部件。詳見如圖2所示，擺動(dòng)裝置主要由氣控執(zhí)行系統(tǒng)、擺臂系統(tǒng)Ⅰ、擺臂系統(tǒng)Ⅱ等部分組成。其中氣控執(zhí)行系統(tǒng)電磁閥通斷變化促使氣缸活塞桿伸縮推拉擺臂系統(tǒng)Ⅰ進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步帶動(dòng)擺臂系統(tǒng)Ⅱ、上層吸水輥裝置整體進(jìn)行工作位變換，實(shí)現(xiàn)上層吸水輥裝置與下層吸水輥裝置分離、貼合壓緊功能，方便快捷完成萃取成孔薄膜穿膜操作、除水干燥生產(chǎn)工藝需求。

2.3 吸水輥裝置結(jié)構(gòu)及功能作用

如圖1所示，萃取成孔薄膜膜經(jīng)設(shè)置在吸水輥系統(tǒng)前部的導(dǎo)輥裝置由水封裝置輸運(yùn)通過上層吸水輥裝置、下層吸水輥裝置，并通過兩者貼合壓緊盡可能完全吸除薄膜表面及微孔內(nèi)部鑲嵌水份，而后經(jīng)過設(shè)置在吸水輥系統(tǒng)前部的導(dǎo)輥裝置輸運(yùn)至后續(xù)拉伸定型干燥設(shè)備。

如圖1、圖2所示，吸水輥裝置主要是由下層吸水輥裝置、上層吸水輥裝置組成，其中下層吸水輥裝置安裝調(diào)整至最佳工作位置后即保持不變，僅在傳動(dòng)系統(tǒng)作用下與上層吸水輥裝置保持同步等速相向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)萃取成孔薄膜除水干燥及輸運(yùn)功能；與下層吸水輥裝置不同，上層吸水輥裝置在擺動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工位：非工作工位為萃取成孔薄膜穿膜操作所需的旋轉(zhuǎn)一定角度與下層吸水輥裝置分離，工作工位為萃取成孔薄膜除水干燥所需的下層吸水輥裝置壓緊貼合并與牽引速度匹配的同步等速相向旋轉(zhuǎn)。

值得重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，為保證吸水輥的最佳除水干燥功能的實(shí)現(xiàn)，下層吸水輥裝置、上層吸水輥裝置選擇具有閉孔率低、相互連通微孔結(jié)構(gòu)的PVA縮甲醛海綿輥。借以充分利用PVA材料優(yōu)良的表觀特性、柔韌性、親水性、彈性佳、耐磨耗性，卓越的耐油性、耐溶劑性，以及其孔壁鎖水機(jī)理為主的高吸水率、保水率，非常好地對(duì)萃取薄膜除水干燥，保證萃取成孔薄膜的表面質(zhì)量及透氣度等更關(guān)鍵性能要求，為后續(xù)薄膜的進(jìn)一步定性干燥創(chuàng)造了有利條件。[1]

2.4 擠水輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能作用

如圖3所示，擠水輥系統(tǒng)主要由上層擠水輥裝置（1）、下層擠水輥裝置（3）組成，其兩者分別設(shè)置在上層吸水輥裝置、下層吸水輥裝置下部，具有位置角度調(diào)整功能。為保證上層吸水輥裝置、下層吸水輥裝置在萃取成孔薄膜牽引輸運(yùn)過程中快速有效吸除薄膜表面及微孔內(nèi)部鑲嵌水份，在兩者各自旋轉(zhuǎn)軌跡下部適宜位置分別設(shè)置擠水輥系統(tǒng)的上層擠水輥裝置、下層擠水輥裝置。如此設(shè)置擠水輥系統(tǒng)，主要目的在于根據(jù)生產(chǎn)需要持續(xù)高效對(duì)PVA海綿輥實(shí)施擠壓脫水，保證吸水輥裝置始終保持最佳吸水工作狀態(tài)，輸運(yùn)萃取成孔薄膜的同時(shí)保證對(duì)其優(yōu)良的擠壓除水干燥功能，防止在后續(xù)拉伸定型干燥過程中產(chǎn)生水花紋，為保證萃取成孔薄膜的表面質(zhì)量及透氣度等更關(guān)鍵性能要求創(chuàng)造積極條件。

圖3 擠水輥系統(tǒng)、排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.5 排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能作用

如圖3所示，排水系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上主要由上接水盤（2）、排水軟管 Ⅰ（4）、下接水盤（5）、排水軟管 Ⅱ（6）組成，其中上接水盤、下接水盤分別安裝在機(jī)架對(duì)應(yīng)上層擠水輥裝置、下層擠水輥裝置擠壓上層吸水輥裝置、下層吸水輥裝置連續(xù)排液的適宜位置。其中上接水盤設(shè)置在對(duì)應(yīng)上層擠水輥裝置下部，通過排水軟管Ⅰ將上層吸水輥裝置擠壓脫離出積聚在上接水盤內(nèi)的液體排放至下接水盤中；下接水盤內(nèi)盛放的是通過下層擠水輥裝置擠壓作用迫使下層吸水輥裝置排放出的液體，以及上接水盤內(nèi)排放至此的液體，兩部分液體匯聚后通過排水軟管Ⅱ排放至制定區(qū)域進(jìn)行集中處理。排水系統(tǒng)與擠水輥系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，共同完成吸水輥系統(tǒng)在萃取成孔薄膜輸運(yùn)過程中的除水干燥。

2.6 噴淋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能作用

詳見圖1所示，噴淋裝置設(shè)置在吸水輥系統(tǒng)上部，通過管路系統(tǒng)將進(jìn)水總管內(nèi)的純凈水以一定壓力、流量噴淋在下層吸水輥裝置、上層吸水輥裝置PVA海綿輥表面，利用PVA的親水、孔壁鎖水特性，保持PVA海綿輥表面始終濕潤(rùn)柔滑、最佳彈性及柔韌性，避免在萃取成孔薄膜輸運(yùn)及除水干燥過程中對(duì)膜面產(chǎn)生損傷。作為吸水輥系統(tǒng)的輔助裝置，噴淋系統(tǒng)必須時(shí)刻保證正常工作狀態(tài)能力，以保證下層吸水輥裝置、上層吸水輥裝置PVA海綿輥表面處于最佳除水干燥狀態(tài)為佳。

3 結(jié)束語

塑料擠出拉伸薄膜經(jīng)萃取成孔經(jīng)過水封裝置后，薄膜表面及微孔內(nèi)部會(huì)吸附鑲嵌大量液體，通過吸水輥系統(tǒng)的研制運(yùn)用，可將薄膜表面及鑲嵌于微孔內(nèi)部的液體充分吸除干燥。吸水輥系統(tǒng)在萃取成孔薄膜除水干燥中的研制運(yùn)用，充分消除了后續(xù)拉伸定型干燥生產(chǎn)過程薄膜表面形成不規(guī)律性水花紋可能性，避免薄膜因未經(jīng)優(yōu)異的除水干燥而影響表面質(zhì)量及透氣度等關(guān)鍵性能，為薄膜后續(xù)拉伸定型干燥創(chuàng)造了有利條件保障。