[发明专利]制造薄片料空心卷的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄片材料，具体地说，本发明涉及制造薄片料例如塑料薄膜包装材料的空心卷的方法和设备以及所制成的薄片料空心卷。

背景技术

塑料薄膜包装材料在商业上通常有很多用途，尤其是用于包装要运输的货物。例如，塑料薄膜包装材料可用于将单件物品结合在一起或将多件物品固紧在托盘等上。通常将货物堆叠在托盘上，并用带子或连续卷绕的塑料薄膜、或者同时使用带子和塑料薄膜将货物固定在托盘上。

众所周知，通过将薄膜拉伸至接近其屈服点、然后使薄膜稍稍松弛的办法可以提高塑料薄膜用于固定货物的使用性能。上述的拉伸使薄膜的厚度减小并增加了薄膜的包装长度。所得到的拉伸过的薄膜具有较高的拉伸强度并具有“记忆”功能，或者说，在拉伸力解除时它容易缩回到其未拉伸的长度。例如，一种记忆10％拉伸的拉伸过的薄膜在其用于缠绕的托盘上的物品后松弛时，将要收缩其拉伸长度的10％，这种收缩有助于将放在托盘上的货物在压缩下牢牢固定在托盘上，从而减少运输过程中托盘上的货物移动的可能性。

拉伸过的薄膜可以通过人工或自动机械捆缚到托盘的物品上。在捆缚托盘物品时拉紧塑料薄膜的手工机械(如美国专利No.4166589所公开的那种)含有手工致动的制动机构，用于在从料卷拉出薄膜缠绕托盘物品时拉紧塑料薄膜。上述机械存在几个缺点，即需要有足够的体力来拉紧人工包扎部分上的塑料薄膜，并且在捆缚时还可能对薄膜施加不均匀的拉力。也已知可用塑料薄膜拉紧装置作为自动包装机的一个部件，例如美国专利No.5040356公开的那种。但是，这种机构增加了自动包装机的成本、复杂性和尺寸。

用预拉伸薄膜卷可克服上述机械的许多缺点。一般说来，预拉伸就是使塑料薄膜通过多级具有不同直径和/或不同转速的辊子，从而使薄膜受到预定量的拉伸而拉长。通常在薄膜通过各级辊子后，便减小对薄膜的拉力，以便使薄膜稍稍松弛，并将张拉对的薄膜卷绕在芯棒上，以备后用。塑料薄膜也可以在其开始制造阶段后进行预拉伸(如美国专利No.5,531,393所述)，或者作为薄膜制造工艺的一部分，在该工艺中，熔融塑料制成薄膜、冷却、拉伸(如上述)并卷在芯棒上以便以后分配。

一般，芯棒是空心塑料(或纤维板)管，其用来保持卷的形状。空心芯棒使卷可装在芯轴上以便从芯轴上把薄膜退绕下来。但芯棒也带来一些缺点。纤维板芯棒，特别是用于大型的商用薄膜卷的芯棒必须经受在张力下绕在其上的薄膜的搬运力和撕碎的力。结果，芯棒要由重而厚的纤维板制成，具有高的胶的含量以便增加刚性。根据其尺寸，芯棒重量为约0.5-2kg，外径高达10cm，厚度高达2.5cm。这种芯棒形成各薄膜卷的总的径向尺寸及重量的重要部分。因此，由于减小了在一个容器中包装及搬运的卷数，及增加了运输重量而使薄膜卷的运费增加。另外，在通常塑料薄膜卷中用的芯棒比较贵和可占到高达薄膜卷最终价格的五分之一。而且纤维板芯棒中高的胶含量使它们不能回用，因此它们必须丢弃，或造成其它对环境的污染。

另外，由于薄膜的记忆性，预拉伸薄膜有收缩倾向，以压托盘的同样百分比压缩芯棒。在一段时间后，形成卷的多层薄膜会熔合在一起而使以后使用时难以把薄膜退绕下来。在上述的美国专利No.5531393中公开过一种克服预拉伸薄膜易于熔合在一起的方法，其中，有一种制造预拉伸塑料薄膜卷的方法包含一个在薄膜被张拉时用带纹理的辊子对薄膜压花的工步，当经过压花的薄膜卷绕在芯棒上时，压花可截留薄膜层间的空气，使薄膜层分离并防止它们熔合在一起，但是，此办法仍然要求薄膜要卷绕在芯棒上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的薄片料空心卷以及制造这种薄片料空心卷的新方法和设备，这种方法和设备可避免或者减轻现有技术中的至少一个缺点。

按照本发明的第一个方面，提出一种由以连续薄片供应的材料制造空心卷的设备，它含有：

一个具有第一形状和第二形状的芯轴，其特征在于，上述薄片料的长度可在具有第一圆周的心轴表面上卷绕成一个料卷，其特征还在于，上述第二形状的表面的圆周小于上述的第一圆周，以允许将上述心轴从上述料卷中取去；

一个对上述供给的薄片料进行拉伸的张拉机构；

一个可使上述心轴转动以将上述薄片料卷绕在上述心轴的具有第一圆周的上述表面上的卷取机构；和

一个驱动上述张拉机构以便在预定的薄片料量已被卷绕后对正卷绕在上述心轴的上述表面上的上述薄片料进行拉伸的控制器。

按照本发明的另一方面，提出一种由以连续的薄片供应的材料制造空心卷的方法，包含下列步骤：

(i)将上述薄片料长度的第一部分基本上无拉力地卷绕在心轴的圆周上；