論一種擠出薄膜模頭相關(guān)的質(zhì)量問題分析及對模頭的要求

尹紅星

（滄州明珠塑料股份有限公司，河北滄州，061001 ）

1.引言

模頭是非常關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備之一，在一定程度上決定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。本篇文章介紹的此種薄膜與普通的流延膜有很大不同。影響膜結(jié)構(gòu)的主要因素包括：原料熔融指數(shù)非常低；加工溫度低；流延輥溫度高；熔融牽伸比（模唇間隙與膜厚的比值）非常大；橫向牽伸比相同。

2.給生產(chǎn)造成的困擾

這些不利因素給薄膜生產(chǎn)造成了很多問題，主要有：

2.1 模腔掛料形成的晶點

由于原料熔融指數(shù)非常低和加工溫度低，造成熔體粘度大，流動性差，熔體容易粘附在模腔內(nèi)壁形成掛料，甚至遇到空氣中的氧氣降解，掛料受到料流不斷沖刷，有的就會從模腔內(nèi)壁上剝落下來，隨熔體一起從模腔流出，在膜上形成晶點。而這些晶點材料力學(xué)性能有很大不同，尤其是面積比較大的，在后道拉伸工序中就會產(chǎn)生破膜，大大降低產(chǎn)品的合格率。在分切后的成品膜中的晶點也會有造成電池短路的風(fēng)險。

2.2 模腔掛料形成的厚度變薄或暴筋

熔體在從靠近模唇口的掛料處經(jīng)過時，掛料會阻礙熔體在模腔中的流動，如果比較嚴重，此處的熔體就會被擠向兩邊，到唇口還不能融合，此處膜就會變薄，影響厚度均勻性，應(yīng)停車清理。若不嚴重，厚度就不會有明顯變化，但熔體與掛料發(fā)生摩擦，粗糙度提高，形成微觀的毛刺，在收卷過程中，此處就會收的蓬松，夾帶空氣多，就會在膜卷上看到暴筋。在后續(xù)拉伸過程中，也是依靠摩擦的原理產(chǎn)生在帶速差的兩點間把膜拉長，會把暴筋缺陷進一步放大。這就要求分切機帶放卷微擺功能，以降低暴筋對膜卷平整度的影響。

2.3 熔體簾抖動形成的橫向斑紋

由于流延輥溫度高，使熔體簾非常軟，而牽伸比又非常大，導(dǎo)致熔體簾抖動，熔體簾就會與唇角發(fā)生擠壓變形形成橫向斑紋，造成拉伸后隔膜性能指標的不同。

2.4 模唇間隙不同形成的片晶結(jié)構(gòu)不一致

原料、工藝參數(shù)的變化，會導(dǎo)致橫向料流的不一致，橫向膜厚也會跟著發(fā)生變化，為使膜厚均勻，我們需要手動調(diào)整模唇間隙，如果間隙差距過大，使橫向牽伸比差距過大，流延膜的片晶結(jié)構(gòu)就會不一致，最終導(dǎo)致拉伸后成品膜的性能指標不同。

3.解決方法

針對生產(chǎn)中的問題，對這種工藝的模頭有一些特殊的技術(shù)要求，以從設(shè)備方面消除或減少質(zhì)量問題的發(fā)生。具體分述如下：

3.1 衣架型模頭

模頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是根據(jù)塑料的種類性能、熔體流動特性等因素進行設(shè)計的。目的是確保整個出口處熔體的流速均勻一致，制品厚度均勻，避免模頭內(nèi)部出現(xiàn)死角而引起熔體降解。T型模頭物料在模腔內(nèi)的壓力分布均勻性較差。越遠離進料口的地方，壓力降越大。衣架型模頭模腔內(nèi)壓力分布十分均勻，有利于熔體的流動，克服熔體產(chǎn)生滯流現(xiàn)象，?？诟魈幜髁?、壓力是十分均勻的。

3.2 帶阻流塊。

原料、熔體溫度、擠出量的變化等因素都會影響熔體在模腔內(nèi)的流動特性，造成?？谔帣M向料流的不一致，過大調(diào)整模唇間隙，使橫向牽伸比差距過大，薄膜不能滿足工藝要求，而通過阻流塊調(diào)整模腔內(nèi)部橫向料流的一致性，這樣，模唇間隙就可以不必調(diào)整或只需微量調(diào)整了。所以，我們一定要采用帶阻流塊模頭，但必須保證阻流塊不漏料。

3.3 模腔尤其是模唇經(jīng)過特殊脫模性能處理

模唇掛料易產(chǎn)生晶點或暴筋，模唇經(jīng)過特殊脫模性能處理后，表面光潔度提高，雜質(zhì)或熔體不容易粘附在模腔內(nèi)壁上。另外，EDI美國公司的碳化鎢或氮化鉻涂層模唇更平滑、更平坦、更鋒利、更耐磨。由于磨損的模唇口會產(chǎn)生積料，從而導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷。所以，我們應(yīng)該采用模腔尤其是模唇經(jīng)過特殊處理模頭。

3.4 帶模唇加熱管

模唇壁很薄，熔體流到模唇處溫度就會降低，通過模唇加熱管加熱保溫，不會產(chǎn)生掛料，減少晶點和暴筋。所以，我們應(yīng)該采用帶模唇加熱管的模頭。

3.5 上下模單獨控溫

上下模壁厚不同，熱量傳遞的速度也不同，若共用控溫，會造成上下模腔內(nèi)壁溫度不同，對膜的性能產(chǎn)生影響。所以，我們應(yīng)該采用上下模單獨控溫的模頭。

3.6 考慮流延輥的異形模唇

目前我們所用模頭未考慮流延輥直徑及與模頭的相對位置，流延輥與模唇不能靠的太近，造成氣隙過大，在70mm以上，一般應(yīng)在30～50mm。熔融狀態(tài)的物料就容易受到外界因素的影響（如環(huán)境風(fēng)）產(chǎn)生抖動，影響熔體簾的穩(wěn)定性，進而使薄膜厚度均勻性變差或產(chǎn)生斑紋甚至膜的性能指標不符合要求，同時還會造成頸縮過大，減小薄膜有效寬度，增加廢料，邊部太厚，壓輥壓不實，膜上產(chǎn)生皺紋。所以，我們應(yīng)該采用考慮流延輥的異形模唇的模頭。

3.7 斜一定角度安裝

目前我們所用模頭垂直向下安裝，熔體簾與上模唇角刮蹭，熔體簾發(fā)生抖動就會產(chǎn)生橫向斑紋，唇角受損變的不鋒利后或粘在唇角上的料也會使膜上縱向劃痕。所以，我們應(yīng)該采用斜一定角度安裝的模頭，通常出料角度為60～70°之間。

3.8 模唇調(diào)節(jié)螺栓間距盡量小

一般模唇調(diào)節(jié)螺栓間距為20～30mm，間距越小，橫向厚度控制就越精確。我們現(xiàn)在采用的是30mm，應(yīng)采用25.4 mm或更小的螺栓間距。

4.結(jié)論

綜上所述，從這種薄膜的工藝特性出發(fā)，針對生產(chǎn)過程中與模頭有關(guān)的質(zhì)量問題，首先從模頭設(shè)計角度考慮，確定對模頭的特殊技術(shù)要求從根本上杜絕質(zhì)量問題的發(fā)生。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，我們要時刻關(guān)注，及時的應(yīng)用到我們的設(shè)備上來，從而降低對操作人員的要求，并節(jié)約生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)實踐中摸索經(jīng)驗，緩解甚至解決問題。

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