今明/吹膜机/风环/风圈/双风口风环

对于塑料薄膜吹塑机械，风环是膜泡成型、冷却的重要组成部件，风环对薄膜厚薄均匀度和薄膜产量有极大的影响。

    薄膜吹塑的冷却原理：塑料薄膜吹塑过程风环以风机产生的压力空气为冷却介质对膜泡吹胀区(即口模到冷凝线之间)进行冷却，当冷却空气通过风环以一定角度和速度吹向从机头挤出的膜泡时，高温的膜泡与冷却空气相接触，膜泡上大量的热量传递给空气并被带走，从而使膜泡得到冷却。

     常用风环有单、双风口风环、真空室风环以及用于旋转机头的旋转风环。由于旋转机头的技术无法适应现代高质量要求的薄膜生产，旋转风环将与旋转机头一起淘汰(本文不作讨论)。多年来，科技工作者不断研究新的风环，取得喜人的成果，例如射流式双风口风环、可调薄膜厚薄的自动风环，对塑料加工行业是一种极大的贡献。

    风环的构造、制造精度以及冷却气流的温度直接影响薄膜的厚薄均匀度、透明度、外观质量和物理机械性能。

     风环主要由进气管、风环体、风口等部分构成。进气管用于连接风机进气，其进气方向有与风环中心轴线垂直、平行或倾斜三种。风环体有均匀分配、匀化气流，建立气压的作用，风环体主要有迷宫(图1)或多孔分流(图2)的结构，其入口气室的容积应比出口气室的容积大，有一定的气体压缩比，以确保气流量和气压的稳定。风口用于喷射压力气体，冷却膜泡，风口在上吹塑法能扶托、稳定膜泡，下吹塑法为刚出口模的高温熔体提供一定的冷却，提高口模处高温熔体的抗拉强度，保持膜泡不因重力的作用而拉断、破泡，保持膜泡稳定。风口气流速度为10～30m/s，流速误差不大于0.5～1m/s，才能满足要求较高的薄膜生产。为控制膜泡冷凝线高度和冷却速度，必须改变风口可利用螺纹副调节，大风环由于大型车床无法加工螺纹，可采用升降机构代替螺纹副调节风口。风口的调节量视吹塑设备大小而定，调节量通常为2～20mm。

     早期的吹塑机械对薄膜厚薄均匀度和产量的要求不高，风环多为单风口结构，对mLLDPE、LLDPE、EVA的吹塑性能差，甚至无法正常成形膜泡。早期设计，风环直径与机头口膜直径的比为15～2，口膜直径小(大)取大(小)值，通常两者的直径差为100～300mm，口膜越大，其差值可以越大。尽管早期的风环构造简单，当结构庞大，对薄膜厚薄均匀度要求不高，为了膜泡的成形，风环体采用迷宫或多孔分流结构，以提高气压和气流分布的均匀度。风口的出风角β(图3)取40～60°，有利于气流稳定地托扶和有效地冷却膜泡；如果β太小，会引起膜泡飘动不稳，影响薄膜厚薄均匀度，甚至卡断膜泡；β太大，膜泡冷却气流不足，而且携带机头周围的热空气，使膜泡的冷却效果不良。

     单风口风环的性能无法与多风口风环比较，双风口风环广泛应用于包装薄膜、拉伸薄膜、农地膜、土工膜等单层及多层共挤等薄膜的生产，对LDPE、LLDPE、mLLDPE、EVA、HDPE、PA、EVOH、PP、PVA等树脂均有良好的工艺适应性。多风口风环的风口数为2～3个，常用2个，称为双风口风环(图4)，风口有可调和固定两种结构。

     双风口风环在膜泡成型、冷却过程，内风口对刚挤出口模的管坯进行预冷却，同时xx口模附近的真空区，确保膜泡正常成型的气垫层，使膜泡不粘附风环内壁，使熔融管坯初始吹胀及初始拉伸时得到一定的冷却，有利于提高熔体强度和薄膜的物理机械性能；外风口气体流量大，起着快速冷却膜泡的作用，上吹法风环的外风口同时起着托扶膜泡的作用。大型风环的两个风口容易设计成大小可调的型式，小型风环由于空间的限制，一般内风口是固定不可调整的，只有外风口的大小可调；小型的风环也有内外风口都设计为可调的结构，但是，当膜泡成形后外风口能够调整，而内风口没有调整的位置，所以要调整内风口，一是膜泡吹塑前，二是破断膜泡重来。风环的气流应具有合适的流量、压力及均匀度，才能保证薄膜厚薄均匀。有的小型风环设计有调心装置，目的是克服和减小膜泡环境气流差异以及补充风环加工精度不足等不利的因素，以矫正膜泡，减小薄膜厚薄误差。双风口风环内风口的出气量一般占吹塑时总气量的10～20％，外风口占80～90％。一旦调整风口时，气量的变化相当明显。