[发明专利]一种生产TPU复合膜的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术领域，尤其涉及一种生产TPU复合膜的设备和方法。

背景技术

热塑性聚氨酯(TPU)拥有硬度范围宽(60HA～85HD)、耐磨、耐油、透明、弹性好等特性，是弹性体中比较特殊的一大类，性能范围很宽，所以TPU是介于橡胶和塑料的一类高分子材料，可加热塑化，化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的，然而却存在一定的物理交联。目前，TPU已被广泛应用于：鞋材、成衣、充气玩具、水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材料、雨伞、皮箱、皮包等，无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求。2015年我国TPU薄膜消费量约占TPU产品总消费量的20％，TPU薄膜平均销售价格约4万元/吨。按照2013年我国TPU产品消费量23万吨计算，TPU薄膜消费量约为4.6万吨，市场消费额约18.4亿元。预计，2013～2017年TPU市场规模年均增长速度为11.2％，2017年达到28.1亿元。

TPU薄膜是在TPU颗粒料基础上，经压延、流延、吹膜、涂覆等特殊工艺制成的薄膜。目前在运动鞋上应用极广泛：鞋底及鞋面上的商标装饰、气囊、气垫、油包等。而今，TPU薄膜可应用于高档建筑覆膜、汽车和火车车窗的贴膜、鞋材等。然而，单层TPU薄膜，其弹性、韧性、耐磨性、耐寒性等性能都不能满足特殊产品的要求，还容易产生龟裂、破裂、不防漏等其它一系列物性，对TPU薄膜的改性通常工艺复杂，损耗大，成本高，普适性差。因此需要开发一种损耗低，成本低、可操作性强，可大批量生产多功能TPU复合薄膜的设备和方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种生产TPU复合膜的设备，包括螺杆挤出机、分配器和T型模头。

所述螺杆挤出机包括螺杆料筒和连接螺杆的驱动装置；所述螺杆机的数量大于等于2；所述分配器中设有分流道，所述分流道的入口连接所述螺杆机的出口；所述分流道的出口连接所述T型模头。

例如，所述螺杆挤出机的数量为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12等。

通过设置多个螺杆挤出机，可以根据产品性能需要，将不同功能的高分子材料与TPU通过分流道在分配器的出口汇合，调节各螺杆机的出料流量比可以调节复合膜的厚度、层数和其中各组分的比例，从而实现功能可调的TPU复合膜生产需求，能够满足中高透防水透湿膜的需求，且本发明所述设备成本低、可操作性强，适合大批量复合产品，损耗可降低到0.5％以下。

本发明所述螺杆机与所述驱动装置可拆卸地连接。

优选地，所述螺杆机的出口处设有过滤网。

优选地，所述过滤网为不锈钢过滤网。

优选地，不锈钢过滤网的网孔为20～800目，例如20目、30目、50目、80目、100目、130目、150目、200目、240目、280目、300目、350目、380目、400目、430目、460目、500目、550目、600目、650目、700目、750目或800目等，优选100～200目。

优选地，所述过滤网可拆卸。

本发明所述分流道的入口与所述螺杆机的出口可拆卸地连接。

优选地，所述分流道为上凸的曲柱状空腔。上凸的曲柱状空腔分流道可以缩短熔融料到T型模头的时间使之趁热复合，进一步加强复合膜的层间作用力，从而进一步提高TPU复合膜的机械性能和耐候性，也有助于提高生产效率。

本发明所述分流道的出口与所述T型模头可拆卸地连接。

所述T型模头中设有可调节的宽度控制装置，用以控制挤出产品的宽度，减少浪费；夹具能够控制T型模头挤出的物料的量。

TPU薄膜宽度由T型模头及夹具来控制，且能够进一步降低原料损耗。

本发明所述设备还包括定型轮和/或冷却装置；所述定型轮位于所述T型模头的下游；所述冷却装置位于所述T型模头的下游；

优选地，所述设备还包括定型轮和冷却装置，所述冷却装置位于所述定型轮的下游。定型轮和冷却装置可进一步提高生产效率和TPU复合膜的稳定性。

本发明的目的之二在于提供一种利用如目的之一所述设备生产TPU复合膜的方法，包括如下步骤：

(1)将包括TPU的原料喂入螺杆挤出机，经加热、剪切、混炼，得到熔融料；所述螺杆挤出机的数量大于等于2个，例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个和12个；

(2)步骤(1)所得熔融料通过分配器的分流道进入T型模头后挤出得到复合熔融料；所述分流道的数量大于等于2个；