流延薄膜厚薄均匀性是一个重要指标

时间:2019-01-18 10:13:40 星期五
摘要:

流延薄膜厚薄均匀性的成因以及注意事项 薄膜厚度是否皆匀是检测薄膜产品质量的一个关键指标,薄膜绝不皆匀,不仅影响 […]

流延薄膜厚薄均匀性的成因以及注意事项

薄膜厚度是否皆匀是检测薄膜产品质量的一个关键指标,薄膜绝不皆匀,不仅影响到薄膜各处的拉伸强度、阻隔性,除此之外会导致薄膜卷曲之后卷面出现爆筋,于暴筋处的薄膜形成永久性变形,越来越会影响到聚合物的后续加工,如膜面绝不平整、薄膜松弛下垂,更进一步影响后续的复合、印刷、镀铝、制袋等。因而造成流延膜厚薄均匀度变化和设备、材料与工艺等均有比较小的关联。

 

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1. 设备成由于

流延聚合物的成型工艺是树脂原料经挤出机熔融塑化, 从机头透过平模头的狭缝口挤出, 于定边、风刀、真空箱装置作用之下, 使熔料紧贴于流延辊( 亦称急冷辊) 筒之上, 然之后于流延辊牵引与冷却作用之下, 对于熔料纵向拉伸冷反而成膜, 经预切边、测厚仪、偏摆、表面电晕处理、切边之后卷取。因而薄膜厚薄均匀度控制于设备成因亦包含如下几个环节:

挤出系统:绝不准确的螺杆和模头设计,或是使用已经磨损的挤出机料筒与螺杆,或是料筒与螺杆的驱动设备出现故障,会造成薄膜皆匀度变化。

模口栋隙:模头模口间隙是影响薄膜厚度皆匀的主要因素。模口间隙的调整是控制薄膜横向厚度皆匀的精确的操作, 亦是常见最为余的操作。现代的流延设备装置之中, 借以能立即地透过调整模口间隙来控制薄膜的横向厚度皆匀, 均装配有冷膨胀螺栓手动调节装置。该装置基本上工作原理是透过对于控制模口间隙的螺栓进行加热与冷却, 运用热胀冷缩物理性质调整模口间隙。如果自模口流出的熔体成型之后经过测厚装置测得膜的横向某一区域偏厚, 测厚装置把该区域的偏厚信息传输至电脑之中,电脑对于反馈的信息进行处理之后, 输出加热信号到该片区对应的冷膨胀螺栓进行加热, 反之, 进行冷却。尽管这种手动调整控制较立即, 但由于冷膨胀螺栓的热胀冷缩量绝不小, 这种手动调整控制只能于厚度偏差幅度绝不甚小情况之下进行调整, 通常手动调整的范围于1.5um之内, 当超过这个范围时必需进行手动调整。于开机或是改变厚度生产时, 应先进行手动调整, 手动调整绝不能急于求成, 要逐渐调整, 当调整到极限偏差于1.5um之内, 再次启用手动调整控制装置。模口间隙绝不当引起的厚度绝不皆表现为薄膜横往厚度稳定绝不均, 即偏厚的片区始终偏厚, 偏薄的片区始终偏薄。

风刀、真空箱:熔融物料和冷却辊表面密切贴合, 是流延薄膜成型的关键。薄膜的贴辊效果间接影响到聚合物的外观质量与物理性能。借以避免薄膜和冷却辊间产生气泡, 采用空气流通过气刀皆匀地吹于薄膜和冷却辊接触成切线方向的地方, 使薄膜和辊面密切贴合。借以使这种贴合效果越来越好, 除此之外也采用真空箱装置, 利用真空原理将薄膜和流延辊间空气抽去, 进而使薄膜和流延辊间绝不会产生气泡。风刀宽度和流延辊长度相近, 真空箱宽度和模头宽度相近。于风刀操作时, 风刀风量要控制适宜, 风量这么小, 会使熔膜过分抖动, 引起薄膜厚度偏差增大; 风量过大,压力缺乏,贴辊效果变少, 薄膜便会产生横向波动,薄膜厚度偏差非常小, 膜面变形绝不平整无法生产(于开车生产时移动风刀靠近流延辊过程之中表现显著)。风刀对于流延辊的角度以及风刀位置亦十分关键。角度失当, 亦会使薄膜表面产生气泡, 贴辊效果变少, 此角度调整为使风刀气流方向垂直在过熔膜和流延辊始接触点流延辊截面元的切线。风刀位置是指风刀出风口(称风刀口) 的停靠点。有所不同的风刀位置会使薄膜和流延辊的接触线有所不同。风刀位置愈接近模唇, 接触线亦便愈接近模唇, 气息便愈大,熔膜急冷效果好, 熔膜抖动的幅度便大, 成膜之后聚合物的薄薄度皆匀性便愈好。所以, 风刀口愈接近模唇, 愈不利对于控制薄膜厚度皆匀性

透过风刀的空气流应皆匀地吹到熔膜之上, 若风刀口薪附有异物影响气流的皆匀, 那么聚合物的横向厚度便会绝不皆匀, 勃有异物处对应的薄膜于热效应作用之下便会偏薄, 且由于急冷程度差异导致该处膜面雾度比较低, 于膜面形成纵向透明度高的时隔条纹。因此风刀某种要保证无影响气流的勃附物。真空箱的操作重要是注意调整抽气风速要和具体生产清况相互匹配, 抽气风速这么小, 会使熔膜不易产生破洞;抽气风速过大, 便起绝不到抽去薄膜和流延辊间空气的效果。于生产同样厚度产品时, 生产速度慢比较生产速度快的真空箱风速大; 于同样的生产速度时, 产品厚度薄比较产品厚度厚的真空箱风速小。

2. 工艺成由于

原料树脂本身的热性能,或是模头各加热区温度设置、会造成熔体绝不能皆匀等速流动;塑料熔体的速度变化(如螺杆速度、牵引速度)亦影响熔体的分布,进而影响塑料薄膜的横向厚度。

温度设定:因为有所不同原料树脂要求的加工温度有所不同,于挤出机机筒温度的设定之中通常是沿着物料流向自高到低。典型的温度设定范围(聚乙烯与聚丙烯温度有比较小差异)是: 机筒靠近冷却加料段部分于150~215 ℃ , 机筒下方部分于190~230 ℃ , 机筒后端部分于210 -240 ℃ , 连接体以及模头于200~230 ℃ , 模唇部分于210~240℃ 。挤出温度设定绝不恰当时,会影响挤出量绝不平稳, 对于膜厚度影响表现为纵向厚度绝不平稳。模头温度设定绝不恰当时, 会影响熔料自模口流出时流量于模口宽度方向不等, 进而导致成膜之后横向厚度绝不皆匀。模头宽度方向之上的温度设定作为下方高, 两端稍低。于整个宽度方向之上, 温度分布图形象马鞍一样。

牵引速度:重要是流延辊的运转速度。如果挤出量绝不变时, 流延辊的运转速度越快, 生产的膜越薄; 流延辊的运转速度越慢,生产的膜越薄。所以,如果流延辊速度绝不平稳时生产的薄膜纵向厚度亦便绝不平稳。这里所说的流延辊速度是指它的线速度, 因此, 流延辊运转速度取决于两个方面:一是流延辊纵截面元的规整度; 二是流延辊纵曲面圆半径的角速度。通常情况之下流延辊的运转速度均比较平稳。假如于生产过程之中发现薄膜纵向厚度有周期性的绝不平稳,而且一个周期的厚度对于应薄膜纵向长度和流延辊纵截面圆圆周长接近时, 须用测速仪器对于流延辊的线速度进行检测。

模腔之内杂物或是模唇的焦料:模腔之中有杂物, 会非常显著地影响聚合物的横向厚度皆匀性。模腔之中的杂物会阻碍熔体于模腔之中的流动。如果熔体经过有杂物的模腔自模唇流出时, 于模唇宽度方向之上的熔体流量便会绝不皆匀, 对于应有杂物处熔体流量相比无杂物处难, 这样成膜之后便会显著偏薄, 于膜面形成纵向的透明度比较低( 因偏薄程度小) 的续条纹,而且于取卷卷面对应条纹处出现一条暴筋, 轻微影响膜卷使用。如果有杂物停留于模腔之中时, 须立即清理。增大模唇开度进行挤料, 同时使用郑铜片插人模腔于模唇宽度方向自下方往两边刮, 直到杂物同一挤料遭刮出模唇。模唇之上如有焦块,亦会影响聚合物的横向厚度皆匀, 相比程度比较慢, 一般称之拉丝( 轻微的叫膜口线), 解决方法便是清理模唇。

模唇到流延辊的距离:模唇到流延辊的距离要尽量控制到最为大, 由于物料自模头模唇挤出时为熔融状态,假如模头模唇离流延辊的距离这么小, 熔融状态的物料便难受到外界因素的影响(例如环境风) 产生抖动, 薄膜厚度亦便逐渐发生变化, 造成聚合物厚度皆匀性少。

3. 材料成由于

原料的密度、熔体指数以及原料的配比亦会影响流延膜的厚薄均匀度。

缩幅:流延膜生产过程会出现聚合物宽度小于模头宽度的缩幅(亦称瘦颈)现象。熔融流延膜于空气之中热拉伸时聚合物变狭窄,结论聚合物的边缘变厚, 薄膜宽度与模头宽度间存在差别一般便规定为缩幅。缩幅愈小,聚合物的边缘越厚, 所以产品的产量随厚边料的增加因而相应降低。缩幅和熔融薄膜表面张力与弹性模量有关, 是改由薄膜的收缩引起的。缩幅程度和树脂的特性有关, 如树脂密度、熔体指数有关; 和流延条件, 如熔融聚合物的温度、气隙与模唇宽度有关。于流延条件绝不变的情况之下, 密度或是熔融指数愈低, 缩幅愈小。有关流延条件, 气隙小, 模唇宽, 引出速度慢,熔膜温度低, 则缩幅便愈小。

因而对于流延设备自身控制缩幅的部件乃定边装置。定边装置常用的有高压空气定边与高压放电定边两种。高压空气兆惠适用在车速较高或是生产相当比较薄的薄膜情况; 高压电子兆惠适用在稳定对于薄膜厚度皆匀控制十分关键, 尤其是生产相当模唇宽度比较阔的产品, 定边上是否平稳会非常显著地影响产品两端厚度皆匀性。于产品两端厚度皆匀性控制的源头便是控制缩幅平稳所以程度比较大。透过上述内容可知,选择加工树脂特性与流延条件亦可以控制缩幅,但是通常重要是依靠定边装置来控制。高压放电兆惠操作的核心是定边针位置的确认。再次依据加工树脂特性与流延条件做细腻大范围的调整。兆惠针合适位置的判定即所作用之下的工艺要求内膜边上宽度平稳, 膜边上绝不摆动或是有平稳的非常大幅度摆动。

配方的配比:原料的配比绝不皆匀,加料和混料绝不平稳,造成配方组份变化,亦会影响熔体温度与黏度变化,亦把改变塑料熔体子模头之中的流动,因而造成聚合物的厚度变化。