双向拉伸聚酯薄膜生产线铸片工艺研究

刘晓蕾 金久阳

摘要：本文讨论了聚酯复合薄膜制造工艺中铸片控制系统的基本构造和主要组成，并详细地剖析了模头、静电驱动的吸附体系、以及铸片辊对铸片控制系统的深远影响。最终定义了模唇精度、静电驱动吸附系统参数和铸片辊精度等数据。

关键词：聚酯薄膜;模头;静电吸附系统;铸片辊

双向拉伸聚酯薄膜的主要方法，是将纯净的聚酯切块用风机吹进干燥塔，在进行风干结晶后，去除其内的晶体水，然后再经过测量称出温度、抽最大真空度等工艺送入挤压机内，在挤压机内进行升温挤压产生的熔融流体参数，再经模头流延到铸片辊上，制成厚片，然后再经过纵向拉伸、侧向提拉等工艺，最后制备成型覆膜。而整套流程中的铸片单元便是把来源于挤出机的熔融物质，借助经过特殊构造的模具生成片状流体，再流延在冷转鼓上，最后生成透明铸片。

一、铸片质量影响因素分析

（一）结构型式。铸片成形离不开模头，而模头结构型式又和铸片品质有很大的关联。由于模腔为涂模头特殊性的结构，材料可以经由导管直接流入模腔，并在电高温加热器的帮助下，为材料确定了适当的工作温度。模唇是材料出来的出口，通常设在模头下部，它们与模唇周围的调节螺钉连接用于调整模唇间隙，衣架式T型模头是较常见的模头生产线。该型式的模头能够把模腔内中材料加温至二百八十摄氏度，在挤出机的推动帮助下流延到铸片辊上，而且在此生产流水线上，与铸片品质有很大关系的是模唇。

（二）模唇。模唇是材料的主要出口，因此光滑程度较高的模唇能够增加铸片的品质，而相反铸片的品质则会降低。另外，模唇如果发生断裂等其他损坏也会影响铸片的品质，所以，铸片制造商必须经常和模头加工商进行交流工作，以保证使用最优质的模头。其中，品质合格的模唇铬色厚度一般在25μm以上，坚硬性一般在65～70HRC左右，并保证最佳光洁性，其光洁度以Ra≤0.018μm为最好，而模唇口圆周半径一般在25～30μm左右。

（三）模唇开度调整。模唇打开程度对铸片产品质量有着至关重要的因素。铸片层的厚薄受铸片制造时模唇缝隙大小和铸片通过冷却水转鼓后的直线运动速度快慢有直接影响，模唇缝隙的调整既可以通过手动调节，也可以通过调整与螺栓联接方式来完成。在制造过程中，片层厚薄的测定也离不开在线测厚仪的使用，利用该装置将经检测到的温度信号上传给主要控制室电脑，计算机可以对加热温度进行调节。不同的温度控制设定能够使熔化液体的热动力学特性发生变化，从而使片层厚薄发生了变化。必须关注的问题是模唇口开度调整无法频繁或大幅度的调整，但可以实现零点五自动性的微调。在通常情况下，唇口开度调整设定在2.3±0.5mm。另外，模头拉伸比大小也直接影响着铸片品质。模头拉伸比与冷却水转鼓的速率，与模头挤压速率正相关，当二者速度相差很大时，片膜拉扯得越薄，反之则越厚。在实际制造中，必须保持模头拉伸比在规定范围内，如此才可以保证铸片的品质。

二、铸片辊

（一）表层温。铸片辊表层气温、传热系数以及生物和化学特点的影响程度都与片膜成形品质有关。制冷速率与铸片品质成正比的关系，而减少冷鼓表层温一般是为了在板式换热器的帮助下进行降温。冷鼓内环境温度不得高于30℃，25℃为最适合工作温度。在夏季工业生产时应该加用加压水泵，在用水量增加的情况下应该保证热交换的工作温度在最适宜范围内。当铸片厚度在一百五十微米以上时，则需要通过辅助冷却的方法减少冷鼓表面温度，例如应该选择双冷鼓的冷却方法、水冷却方法和背风冷却方法等。

（二）机器精度。影响铸片产品质量的另一个因素便是铸片辊的机器精度。铸片控制系统中最重要的机器组成部分便是铸片辊，所以对铸片辊机器精度要有较高的标准。当铸片辊在长期使用的状况下，呈现的光滑性会变得越来越低，在铸片辊光滑度较低的状况下，片膜表面就会产生硌缝、陷槽等，进而影响铸片品质。当铸片辊光滑性较低的状况下，可通过在线抛光修补的模式加以解决。打磨修补时需要先将打磨装置固定在机架上，在打磨过程中结合水洗可以提高打磨效率。当铸片辊光滑性为零点零一五微米，且径向跳动为零点零一毫米时，方可视为合格。

（三）静电吸附体系。当贴合程度比较严密的状况下，其间的室内空气也会减少。由于贴合程度直接影响了冷鼓传热速率和片膜品质，因此想要将二者之间内的空气全部去除，就必须设置附片设备，其中静电附片体系是在双向拉伸聚酯薄膜制造过程中常使用的方法。通过使用该静电吸附体系，能够对铸片产品质量加以有效控制，包括目前产品中最常使用的钢丝和钢带二种型式。钢带式构造口径超过了钢丝式构造，而且厚薄也要相应较小，钢带式构造结合时产生的电荷也比较均匀。另外，通过放风装置还能够将周围低聚物进行消除，这样就能够保持钢带结构平整，同时还维持了周围电场强度的稳定。而钢丝式构造也可以灵活应用，所产生的成本也较小，但是由于该构造并不包括吹风装置，所以钢丝式构造更易于沾附低聚物，进而削弱了附片的作用效应，因此必须关注的问题就是不管使用了什么构造，都必须保证电流在稳定的范围内，避免产生低聚物从而降低铸片品质的问题。再者，尤其是在双向拉伸聚酯薄膜制造中，还必须保持压膜线的洁净性，并按照实际应用状况定时更新压膜线，把两端位置都设定在合理范围内，以调节好电压和电流。

三、结语

综上所述，在双向拉伸聚酯薄膜产品中必須重视的问题还有很多。经过上述分析我们可以得出，要想提高模唇的加工精确度就必须确定好模唇开口缝隙，以保证片膜厚度。另外，铸片辊、静电驱动吸附系统等对双向拉伸聚酯薄膜产品也有很大的影响，在实际生产中就必须根据各种具体情况来分析，保证铸片的生产品质。

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