AC驅(qū)動(dòng)的最大優(yōu)勢(shì)不是速度，而是低維護(hù)。DC驅(qū)動(dòng)使用電刷，時(shí)常需要更換，并且只能在使用外部空氣冷卻時(shí)才能在低速下運(yùn)行。AC驅(qū)動(dòng)沒(méi)有電刷，不需要冷卻，更精確并且速度范圍更廣。近來(lái)，AC伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)逐漸代替了AC矢量驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以獲得更加精確的速度和位置控制。

DC驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度和扭矩不是線性的，當(dāng)速度低于10%時(shí)，根本沒(méi)有扭矩。然而AC電機(jī)（矢量和伺服）從零轉(zhuǎn)速到最大轉(zhuǎn)速時(shí)都有線性扭矩。也就是說(shuō)，DC驅(qū)動(dòng)的可用速度范圍大約為80:1；而AC矢量或伺服驅(qū)動(dòng)的可用速度范圍為2000:1。

中心傳動(dòng)的收膜機(jī)從軸芯處開(kāi)始卷繞時(shí)軸的轉(zhuǎn)速高，隨著膜卷增大轉(zhuǎn)速逐漸遞減至最低以保持膜卷表面速度的恒定。轉(zhuǎn)速以至少10:1的比例遞減，大直徑膜卷的遞減比例可能為25:1。Black Clawson公司稱(chēng)，60英寸直徑的巨型卷和薄型、彈性材料的膜卷甚至需要100:1的張力遞減。

用上述比例乘以線速度的范圍（極薄型膜的線速度為450英尺/分鐘，極厚型膜的線速度為30英尺/分鐘，范圍是15:1），那么一臺(tái)收膜機(jī)卷繞各種類(lèi)型產(chǎn)品所需要的速度范圍是1500:1。

今天，流延膜的最高可行卷繞速度是2500英尺/分鐘（彈性膜）和2000英尺/分鐘（BOPP），而幾年前兩者的卷繞速度只是1500-1700英尺/分鐘以上，如今流延膜卷膜線不再受到收膜機(jī)的限制。

在印刷、涂敷和層壓等二次加工過(guò)程中，膜的卷繞速度甚至更快。例如，Davis-Standard公司的一臺(tái)Meridian收膜機(jī)以2500英尺/分鐘的速度卷繞涂敷/層壓、金屬化膜和BOPP快餐食品包裝膜。Keller說(shuō)：“因?yàn)樾枰懦鼍砝@時(shí)夾入的空氣，所以這可能是走膜的最快速度。”

新一代收膜機(jī)還可以在低線速度下保持前所未有的低張力，這對(duì)于預(yù)拉伸彈性膜的軟、薄卷筒和吹膜來(lái)說(shuō)非常有利。吹膜本身就比流延膜薄，因此需要疏松地卷繞才能做成平展的膜卷。如果彈性膜卷繞得過(guò)緊，薄的地方會(huì)更薄，而厚的地方會(huì)隆起。薄型膜的厚度偏差比較小，但是膜卷疊壘了許多層膜，結(jié)果整個(gè)膜卷的總偏差就會(huì)很大。因此吹膜的典型卷繞速度是300-350英尺/分鐘，薄型或定向膜的最高卷繞速度是500-600英尺/分鐘。HDPE吹膜可以以最高1000英尺/分鐘的速度卷繞。

更快的卷繞速度和更好的張力控制正在“改變著規(guī)則，”Macro工程技術(shù)公司的總裁Mirek Planeta先生說(shuō)，“為此我們正在翻新全球多條生產(chǎn)線上的收膜機(jī)。”老式的收膜機(jī)用新的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電子元件和測(cè)力計(jì)，以一臺(tái)全新收膜機(jī)的三分之二的成本重新翻造。

新型高速收膜機(jī)使用與過(guò)去的型號(hào)不同的輥輪結(jié)構(gòu)。例如，Davis-Standard公司的卷繞最大直徑57英寸膜卷的2300型流延膜收膜機(jī)現(xiàn)在只有三個(gè)托輥，過(guò)去是五個(gè)。Hosokawa Alpine American公司的最新中心收膜機(jī)使用較多的S型結(jié)構(gòu)，更換掉了壓輥的從動(dòng)輥?，F(xiàn)在所有的制造商都使用質(zhì)輕、鋼硬和高速下偏差小的碳纖托輥。

高速加工線上的巨型膜卷變得越來(lái)越大，越來(lái)越重。德國(guó)布魯克納機(jī)械制造公司（Br焎kner） 宣布制造出了世界上最大的收膜機(jī)，可以卷繞10米寬的PP卷筒和直徑60英寸、重26000磅的膜卷。自1997年至今，Br焎kner制造了四臺(tái)這樣的龐然大物。

Battenfeld Gloucester公司的1022型表面收膜機(jī)可以卷繞直徑60英寸、重7000磅的膜卷（還設(shè)計(jì)了一臺(tái)直徑72英寸膜卷的收膜機(jī)）。Gloucester為OPP（定向PP）制造的1037型流延膜收膜機(jī)可以支撐10000磅重的膜卷，而一種支撐12000磅重膜卷的型號(hào)正在制造之中。

力求零張力

精確測(cè)力計(jì)和新型輥輪結(jié)構(gòu)大大降低了卷繞張力。Black Clawson使用伺服驅(qū)動(dòng)和特殊的壓膜輪將90英寸卷筒的張力保持在2磅之低，或0.02普利（磅/英寸）。Windmoeller & Hoelscher公司的壓膜輪被平衡至零重量，并且使用伺服電機(jī)為100英寸的卷筒施加僅4磅的張力（0.04普利）。張力的分布從最初的10磅遞減至整個(gè)膜卷周緣的2磅或4磅。

Black Clawson的產(chǎn)品經(jīng)理Robert Moeller說(shuō)，該公司正在為特種薄膜開(kāi)發(fā)一種“零張力”收膜機(jī)，通過(guò)檢測(cè)薄膜表面來(lái)保持一定的垂度。

低張力的優(yōu)化控制改進(jìn)了PP流延膜的膜卷質(zhì)量。由于PP流延膜在卷繞后會(huì)隨著48小時(shí)或48小時(shí)以上的結(jié)晶化而收縮，因此它是一種很難卷繞的產(chǎn)品。如果膜卷沒(méi)有收縮需要的足夠的空氣，膜卷會(huì)變硬，并可能壓碎軸芯。W&H's Reinhold Div.經(jīng)理Gerd Kasselmann解釋說(shuō)，低張力的中心/表面卷繞可以在膜層之間夾入一定控制量的空氣。

聚乙烯的收縮沒(méi)有PP高，可以卷繞得緊一些，不必加入空氣。聚乙烯膜卷應(yīng)當(dāng)軸芯處卷得緊，外側(cè)卷得松，因?yàn)閺埩υ谳S芯處逐漸松弛，但是在膜卷直徑的最外20英寸處需保持繃緊。

為了在吹膜卷繞機(jī)上進(jìn)行低張力控制，Addex公司去年開(kāi)發(fā)出一種稱(chēng)為Superwind的高終表面/間隙收膜機(jī)。這種收膜機(jī)有一組13臺(tái)AC伺服電機(jī)，帶直接扭矩控制——每個(gè)卷繞站6臺(tái)，剩下的一臺(tái)用于輸入壓輥。每個(gè)卷繞軸的一端使用大電機(jī)，另一端使用小電機(jī)進(jìn)行軸的傳動(dòng)。鼓輪后托輥兩端的、用光纖電纜連接的測(cè)力計(jì)監(jiān)測(cè)實(shí)際張力。Superwind根據(jù)所有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞來(lái)的扭矩?cái)?shù)據(jù)控制張力，僅使用測(cè)力計(jì)調(diào)準(zhǔn)和校驗(yàn)張力。

Addex的總裁Rick von Kraus說(shuō)，這套系統(tǒng)可以提供更加精確的張力控制，其精確度在2%～3%之內(nèi)，而僅依靠測(cè)力計(jì)進(jìn)行張力控制的精確度是10%～15%。他說(shuō)，只有不發(fā)生滑移時(shí)，測(cè)力計(jì)才能準(zhǔn)確地控制電機(jī)的速度。如果一個(gè)張力區(qū)域發(fā)生滑移，它會(huì)影響下一個(gè)動(dòng)作，產(chǎn)生扯動(dòng)。

Reifenhauser公司的高速UFA Ⅲ收膜機(jī)采用了Rockwell自動(dòng)化公司（Rockwell Automation）的Control Logix PLC，通過(guò)電機(jī)的傳感器數(shù)據(jù)和一根現(xiàn)場(chǎng)總線連接的3-7個(gè)從動(dòng)輥控制張力。張力通過(guò)高速測(cè)力計(jì)發(fā)出的信號(hào)測(cè)量托輥上應(yīng)變片的撓曲度，然后給出與實(shí)際張力成比例的電子信號(hào)。

Reifenhauser的表面卷繞機(jī)使用軸的伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在接觸鼓輪上產(chǎn)生機(jī)械壓，而不是使用氣壓或液壓。這種伺服壓力可以低至50N（11.25磅），從而能夠以壓力方式而不是間隙方式卷繞粘性的薄膜。UFA Ⅲ型收膜機(jī)可以卷繞直徑59英寸的膜卷。

幾年前，Kiefel公司收購(gòu)了瑞士Wintech Winding Technology公司和德國(guó)Christian Maier GmbH公司的收膜機(jī)業(yè)務(wù)。Kiefel將兩條生產(chǎn)線合并為Kirion。Kirion W-M（Wintech Multi-purpose）多功能表面/中心/間隙收膜機(jī)可以在卷繞極薄的薄膜時(shí)，將張力控制到40N（9磅）。其專(zhuān)利CLP2（恒定壓膜壓力）控制和獨(dú)特的“抗彎曲”碳纖輥可以防止空氣的滯留。

更大、更好、更快

制造吹膜和流延膜轉(zhuǎn)塔式收膜機(jī)的Alpha Marathon公司，近期推出了一種卷繞帶橫褶薄膜的高速?gòu)?fù)卷機(jī)，可以以1200英尺/分鐘的速度卷繞，每隔20秒進(jìn)行輥輪的全自動(dòng)切換。

Black Clawson正在為聚酯膜和OPP膜的自動(dòng)切換開(kāi)發(fā)一種新“砧座”，用一把伺服驅(qū)動(dòng)的切刀在背輥上沖壓，據(jù)稱(chēng)，鈍刃在背輥上的沖壓可以切斷脆性聚酯膜而不發(fā)生碎裂。伺服驅(qū)動(dòng)加速砧座支架，使其與薄膜同速移動(dòng)。

Davis-Standard在其創(chuàng)記錄的Meridian收膜機(jī)的EPIC控制系統(tǒng)內(nèi)安裝了高速攝像機(jī)，幫助優(yōu)化卷筒的高速移動(dòng)。該型號(hào)如今以2500英尺/分鐘的速度實(shí)現(xiàn)切換和拼接。

Battenfeld Gloucester公司的1002 DS（雙軸）型收膜機(jī)在最高2000英尺/分鐘的速度下卷繞彈性流延膜，可以生產(chǎn)八個(gè)20英寸寬的膜卷或者六個(gè)30英寸寬的膜卷。Gloucester還為共擠出彈性吹膜提供一種高速雙轉(zhuǎn)塔式收膜機(jī)，使用首次工業(yè)化的MDO單元。定向前，0.8-1密耳厚度的薄膜以225英尺/分鐘的速度運(yùn)行。定向后，厚度僅有0.25-0.35密耳、長(zhǎng)度增長(zhǎng)4倍的薄膜以900英尺/分鐘的速度卷繞。

Alpine制造表面和表面/中心/間隙收膜機(jī)，并且正在制造它的第一臺(tái)具有反向卷繞功能的間隙收膜機(jī)，其最高卷繞速度將達(dá)1000英尺/分鐘。

Macro Engineering為直徑達(dá)60英寸、速度超過(guò)2000英尺/分鐘的BOPP制造轉(zhuǎn)塔式中心收膜機(jī)。而大多數(shù)轉(zhuǎn)塔式收膜機(jī)的速度只有700-800英尺/分鐘。Macro的最新Automax C(中心)和S（表面）收膜機(jī)使用一種特殊的伺服驅(qū)動(dòng)壓輥施加非常輕的作用力——僅僅夠排出空氣，這種線性（而不是樞軸式）壓輥在兩端有支撐，與卷繞輥的軸線保持平行。張力和壓力控制通過(guò)觸屏進(jìn)行編程。

奧地利的SML擠出技術(shù)公司（SML Extrusion Technology）開(kāi)發(fā)出了Winder 2000，一種臥式滑動(dòng)收膜機(jī)，可以將膜卷切成一字排列的16個(gè)小卷筒，不產(chǎn)生任何廢料。據(jù)說(shuō)，卷繞薄型透氣膜時(shí)，張力可以保持0.05普利之低。它可以在3英寸的軸芯上卷繞外徑10英寸的彈性PE膜，在6英寸的軸芯上卷繞外徑40英寸的PP流延膜。

意大利的Tecno Coating Engineering SrL公司最近開(kāi)發(fā)了一種運(yùn)行速度為1600英尺/分鐘、卷繞彈性流延膜的高速轉(zhuǎn)塔式收膜機(jī)。該機(jī)可以直接高速卷繞彈性膜卷筒。通常各個(gè)彈性膜膜卷是截?cái)嗟?，然后在二次操作中重新卷繞。Tecno在卷繞輥上使用AC矢量驅(qū)動(dòng)，在其它從動(dòng)輥上使用AC伺服驅(qū)動(dòng)控制張力。

從今年開(kāi)始，Reinhold將為W&H公司制造表面和間隙收膜機(jī)，并且將首次在表面收膜機(jī)上采用鼓輪內(nèi)切刀的切換設(shè)計(jì)，使表面收膜機(jī)可以方便地反轉(zhuǎn)方向——這是中心收膜機(jī)的典型優(yōu)勢(shì)之一。

Reinhold的專(zhuān)利切斷鼓輪已經(jīng)在W&H的全伺服Filmatic R中心收膜機(jī)上應(yīng)用了。切刀進(jìn)行直角切斷，然后將切邊移到一個(gè)新軸芯上而不發(fā)生折疊。因此從一開(kāi)始就能夠以中心卷繞的方式收膜，而不必在切換后先以表面卷繞的方式進(jìn)行。W&H最近優(yōu)化了一種正弦波型切刀，可以在20毫秒內(nèi)截?cái)嗄ぞ怼?