李二營


摘 要:本文論述了PVC彈性地板的在線復合工作原理、設備組成及其技術,重點分析了PVC彈性地板在線復合生產設備的工藝流程,研究了PVC彈性地板的復合、發泡、壓紋、冷卻、背面印刷、切邊和卷取功能及其設置;設計完成了新型PVC彈性地板在線復合生產設備即復合、發泡、壓紋生產線。經實際應用達到了設計要求與效果,減少了操作人員,提高了PVC地板層的生產效率。
關鍵詞:PVC彈性地板;在線復合技術;復合;發泡;壓紋
中圖分類號:TS653文獻標識碼:A文章編號:1003-5168(2018)26-0046-03
復合、發泡、壓紋是壓延法PVC彈性地板生產中的主要環節,是彈性地板成型的關鍵技術工藝,由壓延主線生產的彈性地板底層經在線復合生產設備即復合、發泡、壓紋后PVC彈性地板已成型,經UV表面處理、成品檢驗即成為產品。現有的五層復合、發泡壓紋、三層復合均為獨立生產線,工序煩瑣,費工費時,效率低。在線復合生產設備將以上煩瑣工序在線完成,減少了設備的占地面積,減少了操作人員,提高了彈性地板復合加工生產效率。
1 PVC彈性地板及其生產工藝
PVC地板采用PVC材料,由耐磨面層、印刷層、緩沖層、玻璃纖維加強層及和密實層組成連續卷材。PVC地板分為體育運動地板和商務地板兩大類。商務地板用于家庭、高層建筑,是良好的環保型鋪地材料[1]。
PVC地板用在體育運動場地稱為體育運動地板,是用聚氯乙烯材料專門為體育運動場地開發的一種新型地板,是奧運會等國際比賽指定的場地用材。
PVC地板腳感舒適,有彈性,戲稱“地材軟黃金”。其具有以下幾方面優勢:阻燃、防火、防水、抗菌、防霉、耐酸堿、耐腐蝕、易于清洗;防滑、耐磨、接縫小,用無縫焊接技術可以達到完全無縫;易于更新,可以回收再加工,綠色環保;適合潮濕的浴室、廚房及兒童房,能減少意外事故發生;不含甲醛、苯等有毒物質和輻射;用在高層建筑上可減輕樓體承重,減少災害損失;完全可以取代瓷磚、木地板。
體育運動地板結構見圖1。
PVC地板的生產方法有三種:壓延法、涂覆法和擠出法。在此,筆者只敘述壓延法,以體育運動地板為例:①首先由四輥壓延機生產出不同厚度、不同原料成分的塑料薄膜;②由五層復合機復合密實發泡底層、玻璃纖維布二層、結合層、玻璃纖維布一層和彈性發泡層;③發泡烘箱發泡;④由三層復合機復合印刷層和透明層;⑤表面處理機UV耐磨層處理;⑥成品檢驗機檢驗。
2 復合、發泡、壓紋生產線構成
依據PVC彈性地板生產工藝,在線復合生產設備(以下稱為復合、發泡、壓紋生產線)包括依次設置的第一至第五放卷機;第一至第五預熱輥筒組;第一至第五復合裝置和集中復合輥筒。放卷機至預熱輥筒組之間設有導布輥筒和展布輥筒。集中復合輥筒為雙層結構,導熱油在夾層間流動,對集中復合輥筒外層表面進行加熱。復合裝置由橡膠復合輥筒、橡膠復合輥筒兩端支撐處的油缸及滑動裝置組成,橡膠復合輥筒在兩油缸壓力作用下與集中復合輥筒對制品實施擠壓,彈性地板各層在溫度和壓力作用下進行復合。
復合后的制品經發泡和冷風定型,進入設置于烘箱出口處的三層復合機,復合印刷層和透明耐磨層,其復合原理與以上所述復合原理相同。經前后復合的制品經壓紋、冷卻、背面印刷、切邊和卷取。至此,復合、發泡、壓紋均已在線完成。具體流程圖如圖2所示。
3 在線復合技術
為了解決現有技術中的不足之處,本文提供了一種工序簡單、省工省時、可在一條生產線上進行全部復合作業的彈性地板在線復合裝備及方法。
為解決上述技術問題,采用如下技術方案。彈性地板在線復合裝備,包括由前到后依次設置的五層復合系統、發泡烘箱、冷風定型裝置、三層復合系統、壓紋裝置、冷卻裝置、背印裝置、切邊裝置和卷取裝置。
五層復合系統包括第一機架、第一開卷機、第二開卷機、第三開卷機、第四開卷機和第五開卷機。第一開卷機和第二開卷機分別設置在第一機架前側,第三開卷機、第四開卷機和第五開卷機由前到后依次設置在第一機架上,第一機架上設置有第一導布展布預熱輥筒組、第二導布展布預熱輥筒組、第三導布展布預熱輥筒組、第四導布展布預熱輥筒組、第五導布展布預熱輥筒組、五層復合裝置和五層集中復合輥筒。
發泡烘箱和冷風定型裝置共用一套輸送網帶,輸送網帶的從動輥筒設置在第一機架后側,輸送網帶的主動輥筒設在冷風定型裝置后側,發泡烘箱內設有位于輸送網帶上半幅的上方和下方的熱空氣噴嘴,冷風定型裝置上設有位于輸送網帶上半幅的上方和下方的冷空氣噴嘴。
三層復合系統包括第二機架,第二機架上設有前冷卻輥筒組、第六開卷機、第七開卷機、第六導布展布預熱輥筒組、第七導布展布預熱輥筒組、第八導布展布預熱輥筒組、三層復合裝置和三層集中復合輥筒,三層復合裝置與五層復合裝置的形狀、大小、構造、安裝方式均相同,三層集中復合輥筒與五層集中復合輥筒的形狀、大小、構造、安裝方式均相同,前冷卻輥筒組位于第二機架前側;第二機架后側設置有位于壓紋裝置上方的調節式烘烤裝置。
冷卻裝置包括冷卻機架,冷卻機架上設置有一排冷卻輥筒。
五層復合裝置包括橡膠復合輥筒和驅動油缸,橡膠復合輥筒兩端通過滑動結構滑動設在第一機架上,驅動油缸的動力輸出端與滑動結構傳動連接,橡膠復合輥筒通過驅動油缸的頂壓與五層集中復合輥筒平行且接觸。
彈性地板在線復合裝備的在線復合方法包括以下步驟。
①根據彈性地板結構,將底層卷、一卷結合塑料薄膜、一卷玻璃纖維布卷、一卷彈性發泡塑料薄膜、第二卷彈性發泡塑料薄膜分別放置到第二開卷機、第一開卷機、第三開卷機、第四開卷機和第五開卷機上,底層卷繞過第二導布展布預熱輥筒組、結合塑料薄膜繞過第一導布展布預熱輥筒組、玻璃纖維布繞過第三導布展布預熱輥筒組、一卷彈性發泡塑料薄膜繞過第四導布展布預熱輥筒組、第二卷彈性發泡塑料薄膜繞過第五導布展布預熱輥筒組后同時進入五層復合裝置和五層集中復合輥筒之間,在復合裝置驅動油缸的作用下,底層卷的玻璃纖維布、結合塑料薄膜、單獨一卷的玻璃纖維布和兩卷彈性發泡薄膜依次復合成五層制品,五層制品由上到下依次為彈性發泡層、第一玻璃纖維布層、結合層、第二玻璃纖維布層和密實發泡底層。
同時,將一卷印刷塑料薄膜和一卷透明塑料薄膜分別放置到第六開卷機和第七開卷機上。
②五層制品在輸送網帶的帶動下進入發泡烘箱內,隨著輸送網帶的緩慢行進,熱空氣噴嘴向五層制品的上表面和下表面噴160~200℃的熱空氣,五層制品進行發泡工序[2]。
③發泡工序完成后,五層制品在輸送網帶的帶動下進入冷風定型裝置內進行冷卻定型。
④五層制品接著繞過第八導布展布預熱輥筒組,印刷塑料薄膜和透明塑料薄膜分別繞過第六導布展布預熱輥筒組和第七導布展布預熱輥筒組,同時進入三層復合裝置和三層集中復合輥筒之間,在三層復合裝置驅動油缸的作用下復合成七層制品,七層制品由上而下依次為透明層、印刷層、彈性發泡層、第一玻璃纖維布層、結合層、第二玻璃纖維布層和密實發泡底層。
⑤七層制品依次經壓紋裝置進行壓紋、冷卻裝置進行冷卻、背印裝置對背面進行印刷圖案、切邊裝置進行切邊,最后經卷取裝置的卷取成卷。
⑥成卷的七層制品再經過UV表面處理機的處理,在透明層表面涂覆一層UV耐磨面層,從而成為彈性地板成品。
⑦對成品質量進行檢驗。當彈性地板成品較薄時,將第二卷彈性發泡塑料薄膜去掉,只用一卷彈性發泡塑料薄膜進行復合。
4 結論
新型在線復合技術及裝備采用了上述技術措施,使復合、發泡、壓紋和背印融合在一條生產線上,彈性地板的多層復合在發泡烘箱前、后完成,實現了在發泡生產流水線中對彈性地板的在線復合,減少了設備的占地面積,同時也減少了彈性地板生產過程中所需的操作人員,提高了PVC地板層的生產效率,從而解決了現有技術中彈性地板的復合加工生產效率低的問題。
參考文獻:
[1]中國大百科全書總編輯委員會.中國大百科全書:輕工卷[M].北京:中國大百科全書出版社,1991.
[2]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.輕工機械通用技術條件:GB/T14253—2008[S].北京:中國標準出版社,2008.