聚酯薄膜分切收卷過程中膠帶壓痕的不良結(jié)果分析

胡甲元，劇君

（合肥樂凱科技產(chǎn)業(yè)有限公司，安徽合肥230012）

聚酯（PET）薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原料，采用擠出法制成厚片，再經(jīng)雙向拉伸制成的高分子塑料薄膜[1-2]。因其機械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高溫和低溫，耐化學(xué)藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好，可廣泛應(yīng)用于液晶顯示背光模組中的擴散片、增亮片基膜，磁記錄，感光材料，電子，工業(yè)用膜等領(lǐng)域，市場需求極大[3]。

圖1 PET薄膜分切收卷示意圖

樂凱公司在生產(chǎn)PET 薄膜時通常會根據(jù)客戶需求將薄膜分切成一定的長度，影響分切收卷質(zhì)量的因素有很多，如壓力、張力等分切工藝參數(shù)[4]。除此之外，分切的外部環(huán)境對分切收卷質(zhì)量也產(chǎn)生很大影響。工業(yè)上薄膜類產(chǎn)品分切收卷時通常在軸芯上固定一層雙面膠或者噴涂液體膠，然后將薄膜起始端粘貼在管軸上，在一定張力、壓力下，卷取一定長度，如圖1 所示。PET 薄膜材質(zhì)較硬，如此包裝二次打開再加工，雙面膠、片膜起始端等具有一定的厚度，在靠近管軸部分形成高度差，由于高分子鏈的蠕動性，就會產(chǎn)生膠帶印痕（圖2），進而影響其在再加工中的平整性，造成管底浪費。本文擬分析PET 薄膜分切過程中受管軸膠帶壓痕影響的薄膜長度，以及如何降低這種不良后果，為薄膜行業(yè)提供參照。

圖2 PET管壓痕圖

1 實驗部分

本實驗以厚度為188 μm 的PET 薄膜為例，管軸直徑152.4 mm（6 英寸），軸卷取米數(shù)1 300 m，永大牌雙面膠，康普多站分切機，壓力180～200 N/m，張力240～2 600 N/m等，開展相關(guān)實驗確認(rèn)過程，采取多軸單人確認(rèn)方式減少系統(tǒng)誤差。膠帶壓痕修復(fù)實驗：將收卷后的薄膜放置在60℃、50%濕度烘房，烘烤4 h，待自然冷卻后再次測量受膠帶壓痕影響的薄膜長度。

2 結(jié)果與討論

2.1 膠帶壓痕對薄膜長度的影響

薄膜收卷過程中即使降低管底張力也會由于重力作用導(dǎo)致數(shù)十米長的薄膜上有膠帶壓痕，影響其性能，在質(zhì)量檢測中被判定為不合格產(chǎn)品。本文隨機選取放置一個月的產(chǎn)品軸20 軸，進行復(fù)卷，測量壓痕薄膜的長度，并分析其占總檢測薄膜的比例，結(jié)果如表1 所示。以厚度為188 μm 的PET 薄膜為例，管軸直徑152.4 mm（6 英寸），膠帶規(guī)格寬20 mm*厚0.05 mm，軸卷取米數(shù)1 300 m，有膠帶壓痕的薄膜長度分布在15～30 m，平均長度約25 m，所占比例近2%，這部分產(chǎn)品因壓痕影響其平整性，實際生產(chǎn)中通常評判為次品，產(chǎn)生了極大的資源浪費。

表1 膠帶壓痕造成的不合格薄膜長度和比例

2.2 膠帶規(guī)格對薄膜壓痕的影響

圖3 （a）膠帶寬度和（b）厚度對不合格產(chǎn)品比例的影響

除薄膜自身材質(zhì)和工藝外，我們還研究了膠帶規(guī)格對薄膜壓痕的影響，具體包括膠帶的寬度和厚度如何影響薄膜上的壓痕。本實驗選用了厚度為0.03 mm 和0.05 mm 兩種規(guī)格以及1 cm 和1.5 cm 兩種寬度規(guī)格的膠帶，各200卷共400卷進行了壓痕長度實驗，通過測量有壓痕的薄膜長度，分析了膠帶的寬度和厚度對薄膜產(chǎn)生壓痕的影響。如圖3所示，寬度為1 cm的膠帶產(chǎn)生的壓痕薄膜在總長度的0.95%，產(chǎn)生的不良后果低于1.5 cm 寬的膠帶。與此同時，膠帶的厚度也極大影響了薄膜壓痕，經(jīng)測量0.03 mm 和0.05 mm 厚膠帶產(chǎn)生的壓痕薄膜占總長度的百分比發(fā)現(xiàn)，厚度小的薄膜產(chǎn)生的不良后果較小。以上結(jié)果提示我們，在保證收卷質(zhì)量的前提下，盡可能選用窄寬度和較薄厚度的膠帶進行收卷。

2.3 烘烤對壓痕修復(fù)的影響

表2 經(jīng)烘烤修復(fù)后的不合格薄膜長度和比例

將復(fù)卷后的薄膜放置在60℃、50%濕度烘房，烘烤4 h，發(fā)現(xiàn)薄膜上的膠帶壓痕有明顯降低，受壓痕影響的薄膜長度明顯降低。盡管經(jīng)烘烤處理后并不能保證所有帶壓痕的薄膜都能恢復(fù)平整投入下道工序，但帶壓痕的薄膜長度明顯降低了，均值由烘烤前的25 m 降至18 m，不合格率由1.83%降至1.29%。這提示我們在基于不影響后續(xù)使用的前提下，可以采用適當(dāng)?shù)臈l件對壓痕薄膜進行烘烤修復(fù)，以降低膠帶壓痕帶來的不良后果。

圖4 烘烤工藝前后受壓痕影響的薄膜長度

3 結(jié)論

鑒于以上討論，我們建議薄膜行業(yè)盡可能采用窄寬度和薄厚度的膠帶進行收卷，同時在不影響客戶需求的同時通過熱烘烤降低壓痕的影響，對于無法通過烘烤修復(fù)壓痕的產(chǎn)品投放到對平整性要求降低的行業(yè)。必須指出的是，在現(xiàn)有收卷工藝中，很難完全避免膠帶壓痕，要想解決此類問題，還需要進一步對設(shè)備、分切工藝等綜合考慮，探索更合適的分切收卷工藝。