本发明涉及包扎技术领域，具体涉及一种打包 带生产方法及成套设备， 可适用于聚丙烯和聚乙烯物料制造打包带。

背景技术

目前广泛使用于产品外包装的轻质打包带是一 种塑料打包带 （聚丙烯 打包带）， 一般的工艺均是用 PP聚丙烯为原料， 经挤出机熔融混合成型、 并经至少两次的拉伸过程、 回火过程、 再经定型制成。 不同工艺方法的拉 伸变形过程有所不同， 对于产品规格偏差及拉伸力的控制也差异较大 。 现 有工艺均存在一定缺陷， 兹举例进行说明： 例如， 一种聚酯打包带及其加工工艺包括以下步骤： （1)对聚酯原料 进行除湿干燥； （2)对聚酯原料熔融挤出厚片和定性； （3)对挤出厚片进 行至少两次拉伸的过程， 每一拉伸前对厚片进行加热； （ 4 )对拉伸后的带 子进行压花； （5)回火热定型； （6)冷却定型； （7)收卷。 主要缺陷在于， 拉伸时温度较高， 容易破坏分子结构， 由此影响打包带的拉伸强度。 又如， 一种用于制造包装带的方法的基本工艺过程为 ： （1)原料熔融 定型得到条带状或薄片状 PET; (2)在水槽中进行冷却； （3) 由第一拉伸 装置进行一次拉伸； （4) 由第二拉伸装置进行二次拉伸； （5)条带状塑料 导引至炉子中加热至玻璃化温度（ Glass Temperature ) ； (6) 由第三拉伸装 置进行三次拉伸； (7)由定型装置进行加热； （8)在冷却装置中进行冷却； (9) 由第四拉伸装置进行四次拉伸； (10)塑料薄片被缠绕在缠绕至缠绕 装置中进行打卷。 主要缺陷在于， 难以精确控制拉伸过程中的张力， 易出 现产品厚薄不均、 偏斜度大等问题。 上述两种工艺容易存在产品缺陷， 且主要用于 PET原料， 难以满足 PP聚丙烯原料的生产要求， 因而有必要设计一种新的生产工艺及相应的成 套设备。

发明内容

有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种打包带生产方法及 成套设备， 有助于提高打包带品质。 为解决以上技术问题， 本发明提供的技术方案是， 一种打包带生产方 法， 包括以下步骤： ( 1 )将打包带物料塑化熔融，之后从成型口模的� �口挤出有一定厚度 和宽度的带状熔体的打包带初坯；

( 2 )牵引打包带初坯进行冷却定型及一次拉伸， 以满足不同规格打包 带初坯的要求；

( 3 )牵引冷却定型后的打包带初坯进行加热，在� �设拉伸温度下同时 进行二次拉伸， 拉伸变形后得到打包带半成品带；

( 4 )在打包带半成品带的表面上压花；

( 5 )牵引压花后的打包带半成品带进行加热定型� � 冷却定型， 去除应 力后完全成型为打包带成品带；

( 6 )对打包带成品带计量后进行收卷， 得到打包带最终产品。

较优地， 步骤（1 )之前， 将聚丙烯新料和再生料混合， 再加入需要的 辅助料， 按配方要求分别计量， 混合均匀后得到打包带物料。

较优地， 在 18°C~20°C的水中进行冷却定型， 并通过调节入水角度和 入水长度， 以满足不同规格打包带初坯的要求。

较优地， 步骤（2 ) 中， 通过动态水下喷射方式冷却定型， 以利用高压 水流带动初胚表面水的流动， 即时清除初胚表面热气泡， 提高初胚成型质 量。

较优地， 步骤（3 ) 中， 通过自循环风热方式进行加热拉伸， 保持拉伸 温度恒定为 110。C~130。C; 且采用往复式绕带方式进行加热， 提高拉伸变 形线路总长为拉伸变形区域长度的 4倍以上。

较优地， 步骤（4 ) 中， 采用气动方式进行压花， 使多气缸同步联动机 构及压花辊四向调节装置根据张力大小自动调 节、 补偿压纹深度以及调整 横、 纵双向压紋位置。

较优地， 步骤（5 ) 中， 通过光热方式加热定型， 且采用往复式绕带方 式进行加热， 提高加热定型线路总长为加热定型区域长度的 4倍以上。

较优地， 步骤（6 ) 中， 通过张力的自动控制， 实现打包带成品带的快 速收卷。

较优地， 各步骤中， 采用同步柔性联动方式进行牵引， 其牵引线速度 可达 280m/min。

在此基础上，本发明相应提供一种打包带成套 设备， 包括强力挤出机、 冷却水箱、 第一牵引机组、 拉伸烘箱、 第二牵引机组、 压花机组、 定型烘 箱、 定型水箱、 第三牵引机组及卷带机， 上述各设备顺次排列， 用以实现 从打包带物料挤出带状熔体的打包带初坯到打 包带成品带收卷的连续加 工。

与现有技术相比， 本发明通过优化打包带的拉伸和定型工序， 可以有 效地减小打包带规格偏差， 提高拉伸强度， 保证产品质量。 具体而言， 本 发明的生产方法及成套设备可取得但不仅限于 以下有益效果： 1、 适用范围广： 采用可调入水角度和入水长度的冷却水箱， 能适用普 通打包带、 轻质打包带、 薄型带、 窄型带等多种型号的带子， 通过高精度 双通道快换模头能实现 5mm至 19mm不同规格品种同机生产， 适用范围 十分广泛。

2、 加热区域长： 采用箱内环绕和自循环风热技术， 能有效地保证箱内 温度恒定， 实现物带在箱内可进行多次穿越， 从而使受热长度提高到加热 箱体长度的 4倍以上， 物带在烘烤加热运行中緩慢均勾拉伸， 增大抗蠕变 性能， 减小拉伸内应力对偏斜度的影响。

3、 加热温度低： 采用低温拉伸技术， 拉伸温度控制在 110°C ~ 130°C 之间， 这不仅不会破坏分子结构， 更有利于分子取向， 以获得最大可达 15 倍的拉伸倍数， 实现超轻克重。

4、 速度快、 生产量高： 采用多种特有技术， 恒定牵引线速度可达 280m/min, 日产量高达 2400公斤， 极大程度地提高了生产效率。

5、 压纹规则、 美观： 采用的双带气动压花系统为四缸同步联动， 靠压 力补偿自动调节压力大小， 并能四向微调压辊位置， 从而避免了打包带因 压花造成的打包带厚薄均勾、偏斜度大、花纹 紊乱等因素影响打包带质量、 性能及外观的现象。

6、 质量好、 性能稳定： 运用了同步柔性联动技术， 实现牵引速度直观 数显和智能补偿， 保证全线高速运行时牵引力和拉伸倍数恒定。 超长恒低 温实现了高达 15倍的拉伸倍数， 不仅有效保证产品质量， 而且实现了低于 3.3克 /m的超轻高档打包带。

7、能耗小，成本低：运用了低温自循环恒温� �统， 大大提高热能效率， 并且实行 PLC人机系统， 只需单人即可完成整条成套设备操控， 可极大提 高生产效率， 降低生产成本。

附图说明

图 1是本发明打包带生产方法的工艺流程图； 图 2是本发明打包带成套设备的组成图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案， 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。 参见图 1 , 表示本发明打包带生产方法一较优实施例的工 艺流程。 该 工艺流程适应于智能化聚丙烯双工位打包带机 组。 在生产聚丙烯打包带时 的基本工艺流程为： 把聚丙烯新料与再生料混合， 再加入需要的辅助料， 按配方要求分别计量， 混合均勾后加入到挤出机中塑化熔融， 然后从成型 口模的唇口挤出有一定厚度和宽度的带状熔体 ； 再在水中冷却定型初胚； 通过牵引进行烘箱加热实现二次拉伸， 达到要求的形状及尺寸规格； 再进 入压花机进行表面压纹； 在第三牵引力作用下迅速进入定型烘箱、 定型水 箱去除应力； 完全成型后的成品带通过计量装置和张力控制 系统后进入卷 带机收卷即成聚丙烯打包带。 参见图 1 , 以下针对该打包带生产方法的每一个工艺流程 步骤进一步 进行详细说明：

5101、 物料加入 把聚丙烯新料与再生料混合， 再加入需要的辅助料， 按配方要求分别 计量， 混合均匀, 得到混合物料； 该步骤采用上料系统自动完成， 并在加 料过程中对物料进行干燥， 使水分降低到 0.1%以下。

5102、 物料塑化熔融 具体是将混合物料加入到挤出机中进行塑化熔 融， 该挤出机包括挤出 装置（如螺杆）、 过滤网及模头等部件， 使得在物料推进过程中同时对物料 加热， 熔融后的物料经过滤网后， 从模头挤出初坯。

5103、 初坯挤出 塑化熔融后的物料从成型口模的唇口挤出， 由此形成有一定厚度和宽 度的带状熔体的打包带初坯。 较优地， 可设置能够更换的双模头， 由此通 过更换成型口模， 即可实现 5mm~19 mm不同规格品种的同机生产。 S104、 一次拉伸 初坯挤出后， 配合初坯冷却定型步骤， 同时牵引初坯进行一次拉伸， 使之基本达到预设的尺寸规格。

S105、 初坯冷却定型 具体是在 18。C~20。C的水中进行冷却定型， 并通过调节初坯的入水角 度和入水长度， 以满足不同规格打包带初坯的要求。 特别地， 可通过动态 水下喷射方式进行冷却定型， 由此可以利用喷射的高压水流带动初坯表面 水的定向流动，及时清除吸附于初坯表面的热 气泡，提高初坯的成型质量。

5106、 拉伸受热 为了进行二次拉伸， 再对初坯进行加热， 使其达到玻璃化温度（ 100。C 以上）。 优选地， 是在拉伸烘箱中加热， 保持拉伸温度恒定为 110。C~130。C (因温度太高， 影响产品均匀性）。 为保证加热时间足够长， 可采用往复式 绕带方式进行加热， 提高拉伸变形线路总长为拉伸变形区域长度的 4倍以 上。

5107、 二次拉伸 二次拉伸在拉伸受热（步骤 S106 )同时进行， 在设拉伸温度下进行二 次拉伸变形后， 由此达到要求的形状及尺寸规格。 此时， 初坯的规格接近 成品带的规格， 即得到半成品带。

5108、 表面压花 表面压花采用气动压花方式， 使多气缸同步联动机构及压花辊四向调 节装置根据张力大小自动调节、 补偿压纹深度以及调整横、 纵双向压纹位 置， 由此有助于提高产品质量。

5109、 定型加热 可通过光热方式加热定型， 并同时采用往复式绕带方式进行加热， 提 高加热定型线路总长为加热定型区域长度的 4倍以上，由此保证受热均匀、 避免骤热现象。

5110、 牵引 在加热定型的同时， 同时牵引半成品带至定型水槽中进行快速冷却 。 为保证产品质量， 该步骤与前两次拉伸步骤之间采用同步柔性联 动方式进 行牵引， 其中牵引线速度可达 280m/min。

Sill , 冷却定型 将加热定型后的物带在定型水槽中进行快速冷 却，由此完全消除应力， 从而完全成型为成品带。

5112、 计量 计量方式有多种， 可筒单地按照速度与时间的乘积 （成品带长度）计 量， 一般可由控制系统自动完成。

5113、 成品带收卷 完全成型后的成品带通过计量装置和张力控制 系统（保证收卷力的合 适大小）后进入卷带机收卷， 至此即得到打包带。

5114、 包装、 入库 将收卷后的成品带包装、 入库后， 即完成整个产品生产的流程。 图 1所示实施例包括三次牵引拉伸步骤、 两次加热及两次冷却步骤， 其通过优化打包带的拉伸和定型工序， 可以有效地减小打包带规格偏差， 较大地提高了拉伸强度， 较好地保证了产品质量。

对本发明打包带成套设备进行说明。 参见图 2, 表示本发明打包带成套设备的一较优实施例结 构， 为 PP粒 料一出二智能型轻质打包带成套设备， 型号为 YZJPP[QD2-V]。 该成套设 备由强力挤出机 1、 冷却水箱 2、 第一牵引机组 3、 拉伸烘箱 4、 第二牵引 机组 5、 压花机组 6、 定型烘箱 7、 定型水箱 8、 第三牵引机组 9及卷带机 10等设备构成， 各设备沿用现有技术中的部分结构， 并作一定改进， 具体 如下述。

如图 2所示， 该轻质打包带双机组标准安装要求成直线型排 列安装， 即这些设备顺次排列， 用以实现从打包带物料挤出带状熔体的打包带 初坯 到打包带成品带收卷的连续加工， 下面分别对各设备进行说明：

1、 强力挤出机

强力挤出机（主机） 1 包括传动部分和成型部分， 其中： 传动部分由 变频调速电动机、 塑机专用硬齿面减速器组成； 成型部分由螺杆料筒、 机 头、 口模组成。 工作时， 原料通过自动送料系统（图未示出）定量输送 到 自动干燥机料斗内， 经干燥后的物料自动进入料筒， 使物料在料筒内经加 热和强力挤压、 熔融后由出料处的口模定型压出打包带初胚， 此时初坯为 有一定厚度和宽度的带状熔体。

该强力挤出机 1的特点是： a、 挤出量大； b、 挤出量均匀、 恒定； c、 换网迅捷； d、 出带规格可调节。

2、 冷却水箱

用以对主机口模压出的初胚快速冷却定型， 其设置有入水角度调节装 置和入水长度调节装置， 以便通过调节入水角度和入水长度， 由此满足不 同规格初胚的要求。 此外， 该冷却水箱 2设置有动态喷射制冷系统， 使水 流带动打包带初坯表面的水定向流动， 由此及时清除依附于初坯表面的热 气泡， 提高初坯成型质量。

该冷却水箱 2的特点为： a、 入水角度和长度可调节； b、 箱内自循环 水； c、 冷却定型快； d、 初胚尺寸稳定。

3、 第一牵引机组

由变频调速电动机、 自锁性减速器、 牵引辊同步传动机构、 5~7 个牵 引辊、 气动压带装置等组成， 它是将定型后的初胚输送到循环式风热拉伸 烘箱。如图 2所示，依工艺流程方向上排列，各牵引辊的� �径依次增大（图 示方向从右至左依次增大）， 有助于优化初坯所受张力， 提高产品质量。

该第一牵引机组 3的特点为： a、 同步柔性传动， 运行平衡， 噪音低； b、 压带力可调节； c、 附着力强， 有效防止打滑。

4、 拉伸烘箱

拉伸烘箱 4为循环式风热拉伸烘箱， 由烘室、 可调绕带辊、 加热器、 内置式拉力装置、 动力牵引装置、 风机等组成， 作用是将初胚加热， 达到 拉伸所需的预设温度， 同时在烘箱的烘室内部实现拉伸变形。

该拉伸烘箱 4的特点为： a、 往复式绕带结构， 将加热线路总长提高到 加热箱体 4倍以上； b、 风热自循环系统， 能最大程度保持室内温度恒定； C、 聚热快， 热能利用率高， 能耗低； d、 动力恒定， 能有效地与第二牵引 联动， 增大适用范围 （能满足再生料要求）。

5、 第二牵引机组

由变频调速电动机、 牵引辊同步传动、 5~7 个牵引辊、 气动压带装置 等组成， 它是通过牵引辊将烘箱内拉伸成型后的打包带 输送给压花机， 实 现下一步的压花工序。与第一牵引机组 3类似，各牵引辊的外径依次增大， 以优化物带所受到的张力。

该第二牵引机组 5的特点为： a、 同步柔性传动， 运行平衡， 噪音低； b、 压带力可调节； c、 附着力强， 有效防止打滑； d、 牵引力恒定， 能有效 与第三牵引机组联动， 精确控制拉伸比。

6、 压花机组

压花机组 6为气动压花机组， 其由变频调速电动机提供动力， 经同步 柔性传动机构带动压花主辊转动， 并通过组合式花辊机构实现压花辊横、 纵向微调， 有效地控制花纹的重合度。 优选地， 压花机组设置有张力调节 装置， 用以调节压花后的打包带半成品带的张力， 有助于提高产品质量。

该气动压花机组 6特点为： a、 无阻尼滑轨载体， 花辊移动平稳； b、 压花辊横、 纵向微调， 控制花纹地重合度； c、 可调驱动气缸， 进出压力可 调， 精确控制压花深度； d、 张力控制装置， 根据张力大小自动调节。

7、 定型烘箱

定型烘箱 7为光热整形定型烘箱， 由烘室、 可调绕带辊、 加热器等组 成， 其超长整形通道能有效地消除拉伸内应力， 大大降低产量偏斜度。

该定型烘箱 7的特点为： a、 可调绕带辊采用往复式绕带结构， 将加热 线路总长提高到加热箱体烘室长度的 4倍以上； b、 红外光加热系统， 效率 高； c、 无动力自动恒压设计， 避免二次拉伸应力的产生； d.、 嵌入式水箱 设计， 缩短成套设备长度。

8、 定型水箱

是将整形后的带子快速冷却定型， 同时去除水份， 保证下一道工序的 低温收卷。 该定型水箱 8中可以设置溢流槽， 它安装于定型水箱 8的侧壁 上， 且溢流槽的顶面与定型水箱 8的正常水位面平齐， 由此当定型水箱 8 的水从溢流口溢出时， 不会产生波纹， 这有利于提高产品质量。 同理， 冷 却水箱 2也可采用类似的溢流槽结构， 在此不再赘述。

该定型水箱 8的特点为： a、 采用往复式绕带结构， 根据成带规格调节 冷却线路长度（绕行方式可变）； b、 高压自吸式除水系统， 即时清除表面 附着水份； c、 无动力自动对中导引辊， 避免二次拉伸应力地产生； d、 嵌 入式水箱设计， 缩短成套设备长度。

9、 第三牵引机组

由变频调速电动机、 带传动、 牵引辊、 压带装置、 计米（计量）装置 组成， 将成形后的带子输送给卷带机 10, 同时在第三牵引处实现计米。 该 第三牵引机组 9采用双轴四轮结构， 不仅能有效节约空间， 而且能实现双 带独立牵引。 优选地， 第三牵引机组 9的主、 副牵引辊的辊径为差式设计， 充分保证整形后打包带半成品带的放松， 以降低内应力， 提高成品质量。

10、 卷带机

卷带机 10为双带恒力卷带机， 由力矩电动机、 带传动机构、 齿轮幅及 往复行程机构等组成， 其通过齿轮配制不同速比， 可实现收卷不同型号的 产品。 最终， 它将合格产品收卷成为规定外形、 规定质量的单件产品。 优 选地， 该双带恒力卷带机 10增设计量报警装置， 保证有序安全生产。

本成套设备中， 第一牵引机组 3、 第二牵引机组 5及第三牵引机组 9 采用同步柔性联动方式， 以恒定牵引速度进行牵引。 特别地， 三个牵引机 组中的牵引辊均可采用限位轴肩设计，可防止 物带运动时产生偏差。此外， 该成套设备设置有 PLC控制系统， 用以实现各设备按预定参数运行， 由此 提高控制精度， 降低劳动强度。 由此可见， 以上所述实施例采用但不仅限于以下技术， 其可取得明显 的有益效果， 具体而言：

1、 采用渐开式卷绕和张力控制技术

利用往复行程机构幅保证牵引动力同向运行， 根据不同要求进行齿轮 组合配对， 可对不同规格打包带进行张力自动控制卷绕。 该渐开式卷绕技术（内含计量装置、 张力控制装置） 的优点为： （1 ) 往复行程机构幅保证牵引动力同向运行， 避免换向停顿现象； （2 )根据不 同要求进行齿轮组合配对， 增加适用范围； （3 ) 自动张力控制， 实现快速 收卷， 免除人为因素。

2、 采用同步柔性联动技术和低温恒力内拉伸技术

采用同步柔性联动技术， 实现牵引速度直观数显和智能补偿， 保证全 线高速运行时牵引力和拉伸倍数恒定； 采用低温恒力内拉伸技术， 利用风 热自循环拉伸烘箱将独立的加热系统与烘室组 成闭循环系统， 烘室内采用 复式绕行技术， 将带受热线路总长达加热区域长度的 4倍， 能实现打包带 最大 15倍拉伸比。

采用同步柔性联动技术（需第二、 三牵引机组和拉伸烘箱共同作用） 和低温恒力内拉伸技术的优点为：（ 1 )实现牵引速度直观数显和智能补偿， 保证全线高速运行时牵引力和拉伸倍数恒定； （2 ) 烘室采用多级绕辊组方 式， 使打包带在烘室内受热区域长度达加热室总长 的四倍， 使打包带在整 个烘室内逐步緩慢受热、 逐步匀速拉伸， 增强打包带抗蠕变能力； （3 )通 过烘室内拉伸装置的变化能实现 5mm ~ 19mm成品带的作业， 使整条成套 设备在线速度提升到 280m/min。

3、 采用打包带光热定型技术

通过红外光热系统和牵引辊径差地配合， 对打包带进行长距离加温， 经适量的外拉力改变原带中应力分布； 采用牵引差速机构， 通过主辊与副 辊间线速差实现打包带内应力消除。

该打包带光热定型技术（含嵌入式定型水箱和 自吸式除水系统） 的优 点为： （1 )利用外力改变原应力分布， 促使应力排列规律分布； （2 ) 利用 牵引辊径变化消除应力， 降低打包带偏斜度； （3 ) 受热均匀恒定， 避免骤 热现象； （4 )缩短定型时间， 提高定型质量。

4、 采用气动压花技术

利用气缸同步联动机构及花辊四向调节装置， 能根据张力大小自动调 节、 补偿压纹深度以及横、 纵双向调整花纹位置。 该气动压花技术（含张力控制装置） 的优点为： 气缸同步联动， 靠压 力补偿自动调节压力大小， 并能四向微调压辊位置， 从而避免了打包带因 压花造成的打包带厚薄均勾、 偏斜度大、 花纹紊乱等影响打包带质量、 性 能及外观的现象。

5、 采用一出^^具技术

通过流量控制保证两条打包带初胚克重相同， 同时能分别对两条打包 带初胚的厚度进行调节， 以达到成型后的打包带初胚尺寸相同、克重一 致。

该一出二模具技术的优点为： （1 )模体内增设双级压力緩沖仓， 解决 分流模均勾分流， 挤出初胚形状、 尺寸及克重一致， 形成合格初胚； （2 ) 口模前端配设精密熔体计量泵， 精密控制泵前后压力， 利用伺服系统自动 补偿螺杆挤出量， 保证挤出总量均匀恒定。

6、 采用动态水下喷射制冷恒定技术

利用高压系统在水下对打包带初胚进行喷射处 理， 满足不同规格初胚 成型条件。

该动态水下喷射制冷恒定技术（含箱内水自循 环系统）的优点为： （1 ) 利用喷射的高压水流带动初胚表面水的定向流 动， 及时清除吸附于初胚表 面的热气泡， 提高初胚成型质量； （2 )通过喷射压力调节水流速度， 满足 不同规格要求； （3 )通过水的流动达到箱内水的自动循环， 免除外置循环 装置， 降低成本。

7、 PLC程控技术

运用 PLC程控系统， 实现人机直接对话， 自动记忆和选择配方， 避免 人为因素影响。

该 PLC程控技术的优点为： （ 1 )智能化程度高， 自动记忆和储存原始 参数； （2 )控制精密、 准确， 避免人为因素影响； （3 )性价比高， 人机直 接对话， 降低 70%的劳动强度， 提高了 1.5倍的工作效率。

根据上述实施例记载的成套设备及其工艺， 可得到以热塑性聚丙烯为 原料的打包带， 打包带宽度为 5 mm ~19mm, 厚度为 0.5 mm ~ 1.5mm, 拉 伸强度大于 550Mpa, 其产品规格偏差小， 质量较为稳定， 具有良好的市 场前景。 以上仅是本发明的优选实施方式， 应当指出的是， 上述优选实施方式 不应视为对本发明的限制， 本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范 围为准。 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明的精神和 范围内， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的 保护范围。