一種新型過濾裝置對工業(yè)膠片表觀提升的研究

趙迎新，任學(xué)鋒，張 杰，張學(xué)超

（樂凱醫(yī)療科技有限公司 河北 保定 071054）

1 引言

樂凱醫(yī)療科技有限公司在通過轉(zhuǎn)型升級后，其主導(dǎo)產(chǎn)品之一為工業(yè)膠片，作為工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量要求來講，必須是嚴(yán)格的。作為生產(chǎn)產(chǎn)品的涂布車間，涂布表觀的保證是產(chǎn)品性能的主要質(zhì)量指標(biāo)之一。目前產(chǎn)品在2015年時有一個急需解決的質(zhì)量問題：膠片表觀條道多。

為做好產(chǎn)品質(zhì)量提升工作，分析各種條道出現(xiàn)的原因，及采取對應(yīng)解決措施進(jìn)行處理。最終有一種條道：膠片射線曝光檢測時為不固定的細(xì)直條道，總是容易出現(xiàn)，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的分析出癥結(jié)所在，針對性加以升級改造，使質(zhì)量問題得到圓滿解決。

2 工業(yè)膠片涂布和檢驗(yàn)過程

工業(yè)膠片是通過計(jì)量泵，將具備一定物化性能和照相性能的物料，定壓定量的經(jīng)過靜態(tài)混合器供入恒溫涂布嘴，再從涂布嘴間隙中擠出，以層流方式沿坡流面下流，經(jīng)過涂布負(fù)壓系統(tǒng)形成的涂布輥和涂布嘴間的物料彎月面，均勻鋪展到勻速運(yùn)行的支持體上，涂有物料的支持體通過斜密集輥進(jìn)入冷凝段冷凝定型，而后進(jìn)入平板干燥段熱風(fēng)干燥，最后通過平板平衡段和箱式平衡段加濕回潮后收卷，工業(yè)膠片是四層兩面過機(jī)涂布，最終生產(chǎn)出半成品寬片。收片崗位人員進(jìn)行收卷產(chǎn)品的取樣，通過送樣窗口送達(dá)到表觀檢驗(yàn)崗位，表觀檢驗(yàn)人員通過觀片臺進(jìn)行產(chǎn)品的表觀檢驗(yàn)，再通過在線自動檢測儀二次確認(rèn)[1]。

3 各種條道產(chǎn)生的原因分析

產(chǎn)品檢驗(yàn)分為生片檢驗(yàn)和射線曝光檢驗(yàn)兩種。條道弊病有很多種，產(chǎn)生的原因也不同。條道的檢測也是從這兩個檢驗(yàn)方式中區(qū)別發(fā)現(xiàn)。就目前發(fā)現(xiàn)的條道有四大類：（1）生片能看到的固定位置直條道，（2）生片能看到的不固定細(xì)直道，（3）生片看不到，顯定影后有不固定位置寬條道，（4）生片看不到，顯定影后才能看到的不固定細(xì)直道。

從整個涂布環(huán)節(jié)分析，因?yàn)橥坎忌献旌蠼?jīng)過的干燥系統(tǒng)是穩(wěn)定的，產(chǎn)品的表觀一旦出現(xiàn)條道，弊病的出現(xiàn)在一定是在涂布嘴上嘴前。分析四大類條道，有一種條道為固定位置，即條道1，考慮到物料是經(jīng)過涂布嘴的坡流擠壓涂布，必定要經(jīng)過涂布嘴，通過膠片的條道位置與涂布嘴進(jìn)行比對，檢測發(fā)現(xiàn)，涂布嘴有傷口，經(jīng)過處理后固定位置出現(xiàn)條道的問題得到解決。再從生片能否看到條道區(qū)分，即條道2，生片能看到有條道，說明涂布面已經(jīng)被破壞，且位置不固定，說明不是涂布嘴的傷口，而只有個別的不固定細(xì)直條道，并且通過查找記錄發(fā)現(xiàn)，在過接頭擦嘴后，此位置條道消失，說明此類條道是偶然事件，而且是發(fā)生在彎月面或是涂布嘴間隙上，因?yàn)樵谶^接頭擦嘴之前只有彎月面是與支持體接觸的，若有飄落到彎月面的情況，飄落到涂布嘴間隙的可能也是存在的，通過單層雙層都擦嘴和保證涂布小室的潔凈度，此類條道的出現(xiàn)幾率基本杜絕。寬條道而且是在顯定影后，說明涂布層破壞的不嚴(yán)重，但有一定的圖層不勻現(xiàn)象出現(xiàn)，涂層經(jīng)涂布嘴是沒有直觀問題的，但在干燥后發(fā)現(xiàn)有位置不固定的寬條道，說明是各涂層之間的匹配不是很好，通過調(diào)整表面活性劑的用量，達(dá)到各層之間良好的物化性能。通過以上三種條道的原因分析和對應(yīng)的措施解決，現(xiàn)在還剩下一種條道，即條道4，此類條道生片看不到，顯定影后才能看到的不固定細(xì)直道。

本文具體分析及解決第4類條道，從表觀上看，生片看不到，說明涂布層沒有受到嚴(yán)重影響，顯定影后才能看到細(xì)直道，且位置不固定，通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)分析，直道的出現(xiàn)即為氣泡，而且通過出現(xiàn)細(xì)直道后通過分別拔掉護(hù)膜和隔層發(fā)現(xiàn)，只有護(hù)膜和隔層完全拔掉涂布的乳劑層才沒有了細(xì)直道，說明氣泡是在隔層和護(hù)膜中存在的。通過隔層和護(hù)膜的配方分析找出，這兩層中有多種，大量的表面活性劑，在物料的供料過程中極易產(chǎn)生氣泡，接下來就是分析氣泡產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，從熔化供料往下分析，整個系統(tǒng)基本上都是保證正壓狀態(tài)（即管路的壓力比外界大氣壓大），而涂布嘴崗位的過濾裝置和超聲裝置均有排空閥，也是正壓狀態(tài)，這樣的狀態(tài)下是不會出現(xiàn)氣泡的，唯獨(dú)有一個環(huán)節(jié)是就是過濾裝置，負(fù)壓狀態(tài)，而且這個環(huán)節(jié)是必須要有的，過濾裝置是防止大個顆粒或硬度大的物體通過齒輪泵的吸力進(jìn)入齒輪泵內(nèi)部，打壞齒輪的過濾裝置，它是沒有排空閥的。一旦造成齒輪泵報廢，一套齒輪泵的造價為3萬元，一是成本浪費(fèi)的表現(xiàn)，更重要的是影響生產(chǎn)的進(jìn)度，耽誤工時。圖1為物料從配制到供料到涂布嘴的流程圖，

圖1 物料從配制到供料到涂布嘴的流程圖Figure.1 Flow chart of material from preparation to feeding to coating nozzle

從流程圖中可以看出，物料從高液位配制好后，通過重力作用過濾到一樓熔化受槽，通過計(jì)量泵把物料供到涂布嘴進(jìn)行涂布，為了防止大顆粒進(jìn)入計(jì)量泵，所以在計(jì)量泵之前加入過濾裝置。

4 過濾裝置改進(jìn)

4.1 作用

過濾裝置的作用只是過濾大顆粒物質(zhì)，類似于茶具篩子，受此形態(tài)和使用情況影響，考慮改造過濾裝置，使之變成小而精的過濾裝置。

通過分析和實(shí)踐，改造出如下裝置，圖2和3為改造前和改造后過濾裝置的外型圖。

圖2 改造前的粗過濾（1#）照片F(xiàn)igure.2 The coarse filter (1#)photo before the transformation

圖3 改造后的粗過濾（2#）照片F(xiàn)igure.3 The coarse filter (2#)photo after the transformation

4.2 考慮因素

4.2.1 在外型大小，作用機(jī)理和操作使用上考慮，通過加裝透明供料管路二次確認(rèn)，保證供料平穩(wěn)后的物料狀態(tài)。下面就改造前和改造后的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析比較，見表1。

表1 兩種種類過濾裝置特征對比表Table.1 Comparison of two types of filter devices

4.2.2 體積 考慮過濾裝置只是起到過濾掉大顆粒物的作用，避免把齒輪泵打壞，所以不必要做的很大，1#粗過濾體積大，對應(yīng)的腔體就會大，物料從靜止鍋流出，通過一個大的腔體，再到一個細(xì)小的腔體內(nèi)，由于橫截面積的巨大改變，勢必會導(dǎo)致流體的運(yùn)動發(fā)生變化，而物料有有大量的表面活性劑，通過變化流動很容易導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生。2#粗過濾體積小，對應(yīng)的流入和輸送的管路直徑大小沒有驟然變化，如圖4所示。

圖4 鍋底閥流入和輸出管路圖Figure.4 bottom valve inflow and output pipe diagram

4.2.3整體構(gòu)造 1#過濾裝置為卡盤手工上緊的方式，由于個人手法的不同和夾套本身使用的磨損狀態(tài)的不同，很容易導(dǎo)致夾套沒有上緊而漏氣，因?yàn)橹挥羞^濾裝置的位置是負(fù)壓狀態(tài)，一旦漏氣，空氣中的氣體就會到過濾裝置中，伴隨齒輪泵的不斷供料，把氣泡供到涂布嘴去，導(dǎo)致在整個涂布過程中，始終伴隨氣泡的出現(xiàn)，最終影響表觀情況。2#為一體型，不會出現(xiàn)人工手法導(dǎo)致漏氣現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.2.4 配對類型 1#過濾裝置的型號只有一種，及各個涂布層對應(yīng)的粗過濾只有一個型號，而對于不同涂布量的物料和不同功率的齒輪泵來說，在流量大的時候，物料流動快，氣泡會隨著大流量帶走，而小流量的時候，物料流動慢，氣泡不易一起帶走，而積攢到腔體內(nèi)部。而2#過濾裝置只是類似一個接頭閥，對應(yīng)不同的流量選擇不同大小的相匹配的粗過濾，合理使用，如圖5。

圖5 不同型號的2#過濾裝置Figure.5 different models of 2# filter

4.2.5 腔體形態(tài) 1#過濾裝置為上進(jìn)上出型，會在腔體內(nèi)部填滿物料，濾網(wǎng)和腔體之間會隨時進(jìn)行物料流動，雖然通過中間的濾網(wǎng)攔截大顆粒物質(zhì)，但隨著時間的延續(xù)，過濾網(wǎng)中的物質(zhì)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，自身會形成大顆粒或產(chǎn)生化學(xué)變化形成其他產(chǎn)物，輸送輸送出去。而2#過濾裝置腔體內(nèi)部不會積攢物料，只是起到過濾網(wǎng)作用，起到使大顆粒攔截，物料快速通過的作用，具體分解見圖6和圖7。

圖6 1#粗過濾腔體內(nèi)部構(gòu)造Figure.6 1# coarse filter cavity internal structure

圖7 2#粗過濾內(nèi)部構(gòu)造Figure.7 2# coarse filter internal structure

4.2.6 配對供料管路 1#過濾裝置對應(yīng)的齒輪泵后面的供料管路為較細(xì)的不透明的供料，不方便觀察有無氣泡，而且，直徑較細(xì)，氣泡更容易粘附在管壁上，帶不走。2#過濾裝置對應(yīng)的齒輪泵后面供料管路為透明的，且直徑較大，既方便觀察，氣泡也會隨著物料的流動迅速帶走，如圖8所示。

圖8 2#過濾裝置對應(yīng)的透明管路供料Figure.8 2# coarse filter corresponding transparent pipeline feeding

5 實(shí)施效果

通過熔化鍋底閥過濾裝置的改造，配套使用的透明的直徑較大的供料管路，把隔層護(hù)膜流量小的涂布層帶不走氣泡的問題得到根本解決，再次確認(rèn)排泡效果，在出現(xiàn)氣泡的源頭控制氣泡的產(chǎn)生，從而為涂布嘴的排泡提供了源頭保障，從而降低工業(yè)膠片的條道率。使生產(chǎn)同樣產(chǎn)量的工業(yè)膠片工時縮短了三分之一，物料返回率降低了二分之一，條道率從之前的50%降低到了10%以下，如生產(chǎn)四萬平米的工業(yè)膠片，改造后節(jié)約3個班的工時，物料返回次數(shù)之前平均為6次，現(xiàn)為3次以下，條道軸數(shù)之前生產(chǎn)20軸有10軸有條道，現(xiàn)在降低到了3軸以下。通過工業(yè)片的過濾裝置的升級改造，推廣到涂布車間的各個片種，主要的生產(chǎn)片種有醫(yī)用干式片等。