劉曉蕾 金久陽(yáng)
摘要:本文討論了聚酯復(fù)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(xì)地剖析了模頭、靜電驅(qū)動(dòng)的吸附體系、以及鑄片輥對(duì)鑄片控制系統(tǒng)的深遠(yuǎn)影響。最終定義了模唇精度、靜電驅(qū)動(dòng)吸附系統(tǒng)參數(shù)和鑄片輥精度等數(shù)據(jù)。
關(guān)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(fēng)機(jī)吹進(jìn)干燥塔,在進(jìn)行風(fēng)干結(jié)晶后,去除其內(nèi)的晶體水,然后再經(jīng)過(guò)測(cè)量稱出溫度、抽最大真空度等工藝送入擠壓機(jī)內(nèi),在擠壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行升溫?cái)D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(guò)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(lái)源于擠出機(jī)的熔融物質(zhì),借助經(jīng)過(guò)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(guān)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(dǎo)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(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?。模唇是材料出?lái)的出口,通常設(shè)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(jiàn)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?dāng)z氏度,在擠出機(jī)的推動(dòng)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(guān)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(huì)降低。另外,模唇如果發(fā)生斷裂等其他損壞也會(huì)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(jìn)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(jiān)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(duì)鑄片產(chǎn)品質(zhì)量有著至關(guān)重要的因素。鑄片層的厚薄受鑄片制造時(shí)模唇縫隙大小和鑄片通過(guò)冷卻水轉(zhuǎn)鼓后的直線運(yùn)動(dòng)速度快慢有直接影響,模唇縫隙的調(diào)整既可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié),也可以通過(guò)調(diào)整與螺栓聯(lián)接方式來(lái)完成。在制造過(guò)程中,片層厚薄的測(cè)定也離不開在線測(cè)厚儀的使用,利用該裝置將經(jīng)檢測(cè)到的溫度信號(hào)上傳給主要控制室電腦,計(jì)算機(jī)可以對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。不同的溫度控制設(shè)定能夠使熔化液體的熱動(dòng)力學(xué)特性發(fā)生變化,從而使片層厚薄發(fā)生了變化。必須關(guān)注的問(wèn)題是模唇口開度調(diào)整無(wú)法頻繁或大幅度的調(diào)整,但可以實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)五自動(dòng)性的微調(diào)。在通常情況下,唇口開度調(diào)整設(shè)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(guān),當(dāng)二者速度相差很大時(shí),片膜拉扯得越薄,反之則越厚。在實(shí)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(xué)特點(diǎn)的影響程度都與片膜成形品質(zhì)有關(guān)。制冷速率與鑄片品質(zhì)成正比的關(guān)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(jìn)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(shí)應(yīng)該加用加壓水泵,在用水量增加的情況下應(yīng)該保證熱交換的工作溫度在最適宜范圍內(nèi)。當(dāng)鑄片厚度在一百五十微米以上時(shí),則需要通過(guò)輔助冷卻的方法減少冷鼓表面溫度,例如應(yīng)該選擇雙冷鼓的冷卻方法、水冷卻方法和背風(fēng)冷卻方法等。
(二)機(jī)器精度。影響鑄片產(chǎn)品質(zhì)量的另一個(gè)因素便是鑄片輥的機(jī)器精度。鑄片控制系統(tǒng)中最重要的機(jī)器組成部分便是鑄片輥,所以對(duì)鑄片輥機(jī)器精度要有較高的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)鑄片輥在長(zhǎng)期使用的狀況下,呈現(xiàn)的光滑性會(huì)變得越來(lái)越低,在鑄片輥光滑度較低的狀況下,片膜表面就會(huì)產(chǎn)生硌縫、陷槽等,進(jìn)而影響鑄片品質(zhì)。當(dāng)鑄片輥光滑性較低的狀況下,可通過(guò)在線拋光修補(bǔ)的模式加以解決。打磨修補(bǔ)時(shí)需要先將打磨裝置固定在機(jī)架上,在打磨過(guò)程中結(jié)合水洗可以提高打磨效率。當(dāng)鑄片輥光滑性為零點(diǎn)零一五微米,且徑向跳動(dòng)為零點(diǎn)零一毫米時(shí),方可視為合格。
(三)靜電吸附體系。當(dāng)貼合程度比較嚴(yán)密的狀況下,其間的室內(nèi)空氣也會(huì)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(shè)置附片設(shè)備,其中靜電附片體系是在雙向拉伸聚酯薄膜制造過(guò)程中常使用的方法。通過(guò)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(guò)了鋼絲式構(gòu)造,而且厚薄也要相應(yīng)較小,鋼帶式構(gòu)造結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的電荷也比較均勻。另外,通過(guò)放風(fēng)裝置還能夠?qū)⒅車途畚镞M(jìn)行消除,這樣就能夠保持鋼帶結(jié)構(gòu)平整,同時(shí)還維持了周圍電場(chǎng)強(qiáng)度的穩(wěn)定。而鋼絲式構(gòu)造也可以靈活應(yīng)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(fēng)裝置,所以鋼絲式構(gòu)造更易于沾附低聚物,進(jìn)而削弱了附片的作用效應(yīng),因此必須關(guān)注的問(wèn)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(wèn)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(shí)際應(yīng)用狀況定時(shí)更新壓膜線,把兩端位置都設(shè)定在合理范圍內(nèi),以調(diào)節(jié)好電壓和電流。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在雙向拉伸聚酯薄膜產(chǎn)品中必須重視的問(wèn)題還有很多。經(jīng)過(guò)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(dòng)吸附系統(tǒng)等對(duì)雙向拉伸聚酯薄膜產(chǎn)品也有很大的影響,在實(shí)際生產(chǎn)中就必須根據(jù)各種具體情況來(lái)分析,保證鑄片的生產(chǎn)品質(zhì)。
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