雙向拉伸聚酯薄膜生產線鑄片工藝研究

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的基本構造和主要組成，并詳細地剖析了模頭、靜電驅動的吸附體系、以及鑄片輥對鑄片控制系統的深遠影響。最終定義了模唇精度、靜電驅動吸附系統參數和鑄片輥精度等數據。

關鍵詞：聚酯薄膜;模頭;靜電吸附系統;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，在進行風干結晶后，去除其內的晶體水，然后再經過測量稱出溫度、抽最大真空度等工藝送入擠壓機內，在擠壓機內進行升溫擠壓產生的熔融流體參數，再經模頭流延到鑄片輥上，制成厚片，然后再經過縱向拉伸、側向提拉等工藝，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，借助經過特殊構造的模具生成片狀流體，再流延在冷轉鼓上，最后生成透明鑄片。

一、鑄片質量影響因素分析

（一）結構型式。鑄片成形離不開模頭，而模頭結構型式又和鑄片品質有很大的關聯。由于模腔為涂模頭特殊性的結構，材料可以經由導管直接流入模腔，并在電高溫加熱器的幫助下，為材料確定了適當的工作溫度。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節螺釘連接用于調整模唇間隙，衣架式T型模頭是較常見的模頭生產線。該型式的模頭能夠把模腔內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，而且在此生產流水線上，與鑄片品質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，而相反鑄片的品質則會降低。另外，模唇如果發生斷裂等其他損壞也會影響鑄片的品質，所以，鑄片制造商必須經常和模頭加工商進行交流工作，以保證使用最優質的模頭。其中，品質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）模唇開度調整。模唇打開程度對鑄片產品質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鼓后的直線運動速度快慢有直接影響，模唇縫隙的調整既可以通過手動調節，也可以通過調整與螺栓聯接方式來完成。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節。不同的溫度控制設定能夠使熔化液體的熱動力學特性發生變化，從而使片層厚薄發生了變化。必須關注的問題是模唇口開度調整無法頻繁或大幅度的調整，但可以實現零點五自動性的微調。在通常情況下，唇口開度調整設定在2.3±0.5mm。另外，模頭拉伸比大小也直接影響著鑄片品質。模頭拉伸比與冷卻水轉鼓的速率，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定范圍內，如此才可以保證鑄片的品質。

二、鑄片輥

（一）表層溫。鑄片輥表層氣溫、傳熱系數以及生物和化學特點的影響程度都與片膜成形品質有關。制冷速率與鑄片品質成正比的關系，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。冷鼓內環境溫度不得高于30℃，25℃為最適合工作溫度。在夏季工業生產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。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。影響鑄片產品質量的另一個因素便是鑄片輥的機器精度。鑄片控制系統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，片膜表面就會產生硌縫、陷槽等，進而影響鑄片品質。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，因此想要將二者之間內的空氣全部去除，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，能夠對鑄片產品質量加以有效控制，包括目前產品中最常使用的鋼絲和鋼帶二種型式。鋼帶式構造口徑超過了鋼絲式構造，而且厚薄也要相應較小，鋼帶式構造結合時產生的電荷也比較均勻。另外，通過放風裝置還能夠將周圍低聚物進行消除，這樣就能夠保持鋼帶結構平整，同時還維持了周圍電場強度的穩定。而鋼絲式構造也可以靈活應用，所產生的成本也較小，但是由于該構造并不包括吹風裝置，所以鋼絲式構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造，都必須保證電流在穩定的范圍內，避免產生低聚物從而降低鑄片品質的問題。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，以調節好電壓和電流。

三、結語

綜上所述，在雙向拉伸聚酯薄膜產品中必須重視的問題還有很多。經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、靜電驅動吸附系統等對雙向拉伸聚酯薄膜產品也有很大的影響，在實際生產中就必須根據各種具體情況來分析，保證鑄片的生產品質。

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