雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)線鑄片工藝研究

劉曉蕾 金久陽

摘要：本文討論了聚酯復合薄膜制造工藝中鑄片控制系統(tǒng)的基本構(gòu)造和主要組成，并詳細地剖析了模頭、靜電驅(qū)動的吸附體系、以及鑄片輥對鑄片控制系統(tǒng)的深遠影響。最終定義了模唇精度、靜電驅(qū)動吸附系統(tǒng)參數(shù)和鑄片輥精度等數(shù)據(jù)。

關鍵詞：聚酯薄膜;模頭;靜電吸附系統(tǒng);鑄片輥

雙向拉伸聚酯薄膜的主要方法，是將純凈的聚酯切塊用風機吹進干燥塔，在進行風干結(jié)晶后，去除其內(nèi)的晶體水，然后再經(jīng)過測量稱出溫度、抽最大真空度等工藝送入擠壓機內(nèi)，在擠壓機內(nèi)進行升溫擠壓產(chǎn)生的熔融流體參數(shù)，再經(jīng)模頭流延到鑄片輥上，制成厚片，然后再經(jīng)過縱向拉伸、側(cè)向提拉等工藝，最后制備成型覆膜。而整套流程中的鑄片單元便是把來源于擠出機的熔融物質(zhì)，借助經(jīng)過特殊構(gòu)造的模具生成片狀流體，再流延在冷轉(zhuǎn)鼓上，最后生成透明鑄片。

一、鑄片質(zhì)量影響因素分析

（一）結(jié)構(gòu)型式。鑄片成形離不開模頭，而模頭結(jié)構(gòu)型式又和鑄片品質(zhì)有很大的關聯(lián)。由于模腔為涂模頭特殊性的結(jié)構(gòu)，材料可以經(jīng)由導管直接流入模腔，并在電高溫加熱器的幫助下，為材料確定了適當?shù)墓ぷ鳒囟?。模唇是材料出來的出口，通常設在模頭下部，它們與模唇周圍的調(diào)節(jié)螺釘連接用于調(diào)整模唇間隙，衣架式T型模頭是較常見的模頭生產(chǎn)線。該型式的模頭能夠把模腔內(nèi)中材料加溫至二百八十攝氏度，在擠出機的推動幫助下流延到鑄片輥上，而且在此生產(chǎn)流水線上，與鑄片品質(zhì)有很大關系的是模唇。

（二）模唇。模唇是材料的主要出口，因此光滑程度較高的模唇能夠增加鑄片的品質(zhì)，而相反鑄片的品質(zhì)則會降低。另外，模唇如果發(fā)生斷裂等其他損壞也會影響鑄片的品質(zhì)，所以，鑄片制造商必須經(jīng)常和模頭加工商進行交流工作，以保證使用最優(yōu)質(zhì)的模頭。其中，品質(zhì)合格的模唇鉻色厚度一般在25μm以上，堅硬性一般在65～70HRC左右，并保證最佳光潔性，其光潔度以Ra≤0.018μm為最好，而模唇口圓周半徑一般在25～30μm左右。

（三）模唇開度調(diào)整。模唇打開程度對鑄片產(chǎn)品質(zhì)量有著至關重要的因素。鑄片層的厚薄受鑄片制造時模唇縫隙大小和鑄片通過冷卻水轉(zhuǎn)鼓后的直線運動速度快慢有直接影響，模唇縫隙的調(diào)整既可以通過手動調(diào)節(jié)，也可以通過調(diào)整與螺栓聯(lián)接方式來完成。在制造過程中，片層厚薄的測定也離不開在線測厚儀的使用，利用該裝置將經(jīng)檢測到的溫度信號上傳給主要控制室電腦，計算機可以對加熱溫度進行調(diào)節(jié)。不同的溫度控制設定能夠使熔化液體的熱動力學特性發(fā)生變化，從而使片層厚薄發(fā)生了變化。必須關注的問題是模唇口開度調(diào)整無法頻繁或大幅度的調(diào)整，但可以實現(xiàn)零點五自動性的微調(diào)。在通常情況下，唇口開度調(diào)整設定在2.3±0.5mm。另外，模頭拉伸比大小也直接影響著鑄片品質(zhì)。模頭拉伸比與冷卻水轉(zhuǎn)鼓的速率，與模頭擠壓速率正相關，當二者速度相差很大時，片膜拉扯得越薄，反之則越厚。在實際制造中，必須保持模頭拉伸比在規(guī)定范圍內(nèi)，如此才可以保證鑄片的品質(zhì)。

二、鑄片輥

（一）表層溫。鑄片輥表層氣溫、傳熱系數(shù)以及生物和化學特點的影響程度都與片膜成形品質(zhì)有關。制冷速率與鑄片品質(zhì)成正比的關系，而減少冷鼓表層溫一般是為了在板式換熱器的幫助下進行降溫。冷鼓內(nèi)環(huán)境溫度不得高于30℃，25℃為最適合工作溫度。在夏季工業(yè)生產(chǎn)時應該加用加壓水泵，在用水量增加的情況下應該保證熱交換的工作溫度在最適宜范圍內(nèi)。當鑄片厚度在一百五十微米以上時，則需要通過輔助冷卻的方法減少冷鼓表面溫度，例如應該選擇雙冷鼓的冷卻方法、水冷卻方法和背風冷卻方法等。

（二）機器精度。影響鑄片產(chǎn)品質(zhì)量的另一個因素便是鑄片輥的機器精度。鑄片控制系統(tǒng)中最重要的機器組成部分便是鑄片輥，所以對鑄片輥機器精度要有較高的標準。當鑄片輥在長期使用的狀況下，呈現(xiàn)的光滑性會變得越來越低，在鑄片輥光滑度較低的狀況下，片膜表面就會產(chǎn)生硌縫、陷槽等，進而影響鑄片品質(zhì)。當鑄片輥光滑性較低的狀況下，可通過在線拋光修補的模式加以解決。打磨修補時需要先將打磨裝置固定在機架上，在打磨過程中結(jié)合水洗可以提高打磨效率。當鑄片輥光滑性為零點零一五微米，且徑向跳動為零點零一毫米時，方可視為合格。

（三）靜電吸附體系。當貼合程度比較嚴密的狀況下，其間的室內(nèi)空氣也會減少。由于貼合程度直接影響了冷鼓傳熱速率和片膜品質(zhì)，因此想要將二者之間內(nèi)的空氣全部去除，就必須設置附片設備，其中靜電附片體系是在雙向拉伸聚酯薄膜制造過程中常使用的方法。通過使用該靜電吸附體系，能夠?qū)﹁T片產(chǎn)品質(zhì)量加以有效控制，包括目前產(chǎn)品中最常使用的鋼絲和鋼帶二種型式。鋼帶式構(gòu)造口徑超過了鋼絲式構(gòu)造，而且厚薄也要相應較小，鋼帶式構(gòu)造結(jié)合時產(chǎn)生的電荷也比較均勻。另外，通過放風裝置還能夠?qū)⒅車途畚镞M行消除，這樣就能夠保持鋼帶結(jié)構(gòu)平整，同時還維持了周圍電場強度的穩(wěn)定。而鋼絲式構(gòu)造也可以靈活應用，所產(chǎn)生的成本也較小，但是由于該構(gòu)造并不包括吹風裝置，所以鋼絲式構(gòu)造更易于沾附低聚物，進而削弱了附片的作用效應，因此必須關注的問題就是不管使用了什么構(gòu)造，都必須保證電流在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，避免產(chǎn)生低聚物從而降低鑄片品質(zhì)的問題。再者，尤其是在雙向拉伸聚酯薄膜制造中，還必須保持壓膜線的潔凈性，并按照實際應用狀況定時更新壓膜線，把兩端位置都設定在合理范圍內(nèi)，以調(diào)節(jié)好電壓和電流。

三、結(jié)語

綜上所述，在雙向拉伸聚酯薄膜產(chǎn)品中必須重視的問題還有很多。經(jīng)過上述分析我們可以得出，要想提高模唇的加工精確度就必須確定好模唇開口縫隙，以保證片膜厚度。另外，鑄片輥、靜電驅(qū)動吸附系統(tǒng)等對雙向拉伸聚酯薄膜產(chǎn)品也有很大的影響，在實際生產(chǎn)中就必須根據(jù)各種具體情況來分析，保證鑄片的生產(chǎn)品質(zhì)。

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