流延薄膜厚薄均勻性的成因以及注意事項(xiàng)

薄膜厚度是否皆勻是檢測(cè)薄膜產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，薄膜絕不皆勻，不僅影響到薄膜各處的拉伸強(qiáng)度、阻隔性，除此之外會(huì)導(dǎo)致薄膜卷曲之后卷面出現(xiàn)爆筋，于暴筋處的薄膜形成永久性變形，越來(lái)越會(huì)影響到聚合物的后續(xù)加工，如膜面絕不平整、薄膜松弛下垂，更進(jìn)一步影響后續(xù)的復(fù)合、印刷、鍍鋁、制袋等。因而造成流延膜厚薄均勻度變化和設(shè)備、材料與工藝等均有比較小的關(guān)聯(lián)。

1. 設(shè)備成由于

流延聚合物的成型工藝是樹(shù)脂原料經(jīng)擠出機(jī)熔融塑化, 從機(jī)頭透過(guò)平模頭的狹縫口擠出, 于定邊、風(fēng)刀、真空箱裝置作用之下, 使熔料緊貼于流延輥( 亦稱(chēng)急冷輥) 筒之上, 然之后于流延輥牽引與冷卻作用之下, 對(duì)于熔料縱向拉伸冷反而成膜, 經(jīng)預(yù)切邊、測(cè)厚儀、偏擺、表面電暈處理、切邊之后卷取。因而薄膜厚薄均勻度控制于設(shè)備成因亦包含如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

擠出系統(tǒng)：絕不準(zhǔn)確的螺桿和模頭設(shè)計(jì)，或是使用已經(jīng)磨損的擠出機(jī)料筒與螺桿，或是料筒與螺桿的驅(qū)動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)故障，會(huì)造成薄膜皆勻度變化。

?？跅澫叮耗ｎ^?？陂g隙是影響薄膜厚度皆勻的主要因素。?？陂g隙的調(diào)整是控制薄膜橫向厚度皆勻的精確的操作, 亦是常見(jiàn)最為余的操作?，F(xiàn)代的流延設(shè)備裝置之中, 借以能立即地透過(guò)調(diào)整模口間隙來(lái)控制薄膜的橫向厚度皆勻, 均裝配有冷膨脹螺栓手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。該裝置基本上工作原理是透過(guò)對(duì)于控制?？陂g隙的螺栓進(jìn)行加熱與冷卻, 運(yùn)用熱脹冷縮物理性質(zhì)調(diào)整模口間隙。如果自?？诹鞒龅娜垠w成型之后經(jīng)過(guò)測(cè)厚裝置測(cè)得膜的橫向某一區(qū)域偏厚, 測(cè)厚裝置把該區(qū)域的偏厚信息傳輸至電腦之中,電腦對(duì)于反饋的信息進(jìn)行處理之后, 輸出加熱信號(hào)到該片區(qū)對(duì)應(yīng)的冷膨脹螺栓進(jìn)行加熱, 反之, 進(jìn)行冷卻。盡管這種手動(dòng)調(diào)整控制較立即, 但由于冷膨脹螺栓的熱脹冷縮量絕不小, 這種手動(dòng)調(diào)整控制只能于厚度偏差幅度絕不甚小情況之下進(jìn)行調(diào)整, 通常手動(dòng)調(diào)整的范圍于1.5um之內(nèi), 當(dāng)超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)必需進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。于開(kāi)機(jī)或是改變厚度生產(chǎn)時(shí), 應(yīng)先進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整, 手動(dòng)調(diào)整絕不能急于求成, 要逐漸調(diào)整, 當(dāng)調(diào)整到極限偏差于1.5um之內(nèi), 再次啟用手動(dòng)調(diào)整控制裝置。?？陂g隙絕不當(dāng)引起的厚度絕不皆表現(xiàn)為薄膜橫往厚度穩(wěn)定絕不均, 即偏厚的片區(qū)始終偏厚, 偏薄的片區(qū)始終偏薄。

風(fēng)刀、真空箱：熔融物料和冷卻輥表面密切貼合, 是流延薄膜成型的關(guān)鍵。薄膜的貼輥效果間接影響到聚合物的外觀質(zhì)量與物理性能。借以避免薄膜和冷卻輥間產(chǎn)生氣泡, 采用空氣流通過(guò)氣刀皆勻地吹于薄膜和冷卻輥接觸成切線方向的地方, 使薄膜和輥面密切貼合。借以使這種貼合效果越來(lái)越好, 除此之外也采用真空箱裝置, 利用真空原理將薄膜和流延輥間空氣抽去, 進(jìn)而使薄膜和流延輥間絕不會(huì)產(chǎn)生氣泡。風(fēng)刀寬度和流延輥長(zhǎng)度相近, 真空箱寬度和模頭寬度相近。于風(fēng)刀操作時(shí), 風(fēng)刀風(fēng)量要控制適宜, 風(fēng)量這么小, 會(huì)使熔膜過(guò)分抖動(dòng), 引起薄膜厚度偏差增大; 風(fēng)量過(guò)大,壓力缺乏,貼輥效果變少, 薄膜便會(huì)產(chǎn)生橫向波動(dòng),薄膜厚度偏差非常小, 膜面變形絕不平整無(wú)法生產(chǎn)(于開(kāi)車(chē)生產(chǎn)時(shí)移動(dòng)風(fēng)刀靠近流延輥過(guò)程之中表現(xiàn)顯著)。風(fēng)刀對(duì)于流延輥的角度以及風(fēng)刀位置亦十分關(guān)鍵。角度失當(dāng), 亦會(huì)使薄膜表面產(chǎn)生氣泡, 貼輥效果變少, 此角度調(diào)整為使風(fēng)刀氣流方向垂直在過(guò)熔膜和流延輥始接觸點(diǎn)流延輥截面元的切線。風(fēng)刀位置是指風(fēng)刀出風(fēng)口(稱(chēng)風(fēng)刀口) 的?？奎c(diǎn)。有所不同的風(fēng)刀位置會(huì)使薄膜和流延輥的接觸線有所不同。風(fēng)刀位置愈接近模唇, 接觸線亦便愈接近模唇, 氣息便愈大,熔膜急冷效果好, 熔膜抖動(dòng)的幅度便大, 成膜之后聚合物的薄薄度皆勻性便愈好。所以, 風(fēng)刀口愈接近模唇, 愈不利對(duì)于控制薄膜厚度皆勻性

透過(guò)風(fēng)刀的空氣流應(yīng)皆勻地吹到熔膜之上, 若風(fēng)刀口薪附有異物影響氣流的皆勻, 那么聚合物的橫向厚度便會(huì)絕不皆勻, 勃有異物處對(duì)應(yīng)的薄膜于熱效應(yīng)作用之下便會(huì)偏薄, 且由于急冷程度差異導(dǎo)致該處膜面霧度比較低, 于膜面形成縱向透明度高的時(shí)隔條紋。因此風(fēng)刀某種要保證無(wú)影響氣流的勃附物。真空箱的操作重要是注意調(diào)整抽氣風(fēng)速要和具體生產(chǎn)清況相互匹配, 抽氣風(fēng)速這么小, 會(huì)使熔膜不易產(chǎn)生破洞;抽氣風(fēng)速過(guò)大, 便起絕不到抽去薄膜和流延輥間空氣的效果。于生產(chǎn)同樣厚度產(chǎn)品時(shí), 生產(chǎn)速度慢比較生產(chǎn)速度快的真空箱風(fēng)速大; 于同樣的生產(chǎn)速度時(shí), 產(chǎn)品厚度薄比較產(chǎn)品厚度厚的真空箱風(fēng)速小。

2. 工藝成由于

原料樹(shù)脂本身的熱性能，或是模頭各加熱區(qū)溫度設(shè)置、會(huì)造成熔體絕不能皆勻等速流動(dòng)；塑料熔體的速度變化（如螺桿速度、牽引速度）亦影響熔體的分布，進(jìn)而影響塑料薄膜的橫向厚度。

溫度設(shè)定：因?yàn)橛兴煌蠘?shù)脂要求的加工溫度有所不同，于擠出機(jī)機(jī)筒溫度的設(shè)定之中通常是沿著物料流向自高到低。典型的溫度設(shè)定范圍（聚乙烯與聚丙烯溫度有比較小差異）是: 機(jī)筒靠近冷卻加料段部分于150~215 ℃ , 機(jī)筒下方部分于190~230 ℃ , 機(jī)筒后端部分于210 -240 ℃ , 連接體以及模頭于200~230 ℃ , 模唇部分于210~240℃ 。擠出溫度設(shè)定絕不恰當(dāng)時(shí),會(huì)影響擠出量絕不平穩(wěn), 對(duì)于膜厚度影響表現(xiàn)為縱向厚度絕不平穩(wěn)。模頭溫度設(shè)定絕不恰當(dāng)時(shí), 會(huì)影響熔料自?？诹鞒鰰r(shí)流量于模口寬度方向不等, 進(jìn)而導(dǎo)致成膜之后橫向厚度絕不皆勻。模頭寬度方向之上的溫度設(shè)定作為下方高, 兩端稍低。于整個(gè)寬度方向之上, 溫度分布圖形象馬鞍一樣。

牽引速度：重要是流延輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。如果擠出量絕不變時(shí), 流延輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越快, 生產(chǎn)的膜越薄; 流延輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越慢,生產(chǎn)的膜越薄。所以,如果流延輥速度絕不平穩(wěn)時(shí)生產(chǎn)的薄膜縱向厚度亦便絕不平穩(wěn)。這里所說(shuō)的流延輥速度是指它的線速度, 因此, 流延輥運(yùn)轉(zhuǎn)速度取決于兩個(gè)方面:一是流延輥縱截面元的規(guī)整度; 二是流延輥縱曲面圓半徑的角速度。通常情況之下流延輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度均比較平穩(wěn)。假如于生產(chǎn)過(guò)程之中發(fā)現(xiàn)薄膜縱向厚度有周期性的絕不平穩(wěn),而且一個(gè)周期的厚度對(duì)于應(yīng)薄膜縱向長(zhǎng)度和流延輥縱截面圓圓周長(zhǎng)接近時(shí), 須用測(cè)速儀器對(duì)于流延輥的線速度進(jìn)行檢測(cè)。

模腔之內(nèi)雜物或是模唇的焦料：模腔之中有雜物, 會(huì)非常顯著地影響聚合物的橫向厚度皆勻性。模腔之中的雜物會(huì)阻礙熔體于模腔之中的流動(dòng)。如果熔體經(jīng)過(guò)有雜物的模腔自模唇流出時(shí), 于模唇寬度方向之上的熔體流量便會(huì)絕不皆勻, 對(duì)于應(yīng)有雜物處熔體流量相比無(wú)雜物處難, 這樣成膜之后便會(huì)顯著偏薄, 于膜面形成縱向的透明度比較低( 因偏薄程度小) 的續(xù)條紋,而且于取卷卷面對(duì)應(yīng)條紋處出現(xiàn)一條暴筋, 輕微影響膜卷使用。如果有雜物停留于模腔之中時(shí), 須立即清理。增大模唇開(kāi)度進(jìn)行擠料, 同時(shí)使用鄭銅片插人模腔于模唇寬度方向自下方往兩邊刮, 直到雜物同一擠料遭刮出模唇。模唇之上如有焦塊，亦會(huì)影響聚合物的橫向厚度皆勻, 相比程度比較慢, 一般稱(chēng)之拉絲( 輕微的叫膜口線), 解決方法便是清理模唇。

模唇到流延輥的距離：模唇到流延輥的距離要盡量控制到最為大, 由于物料自模頭模唇擠出時(shí)為熔融狀態(tài),假如模頭模唇離流延輥的距離這么小, 熔融狀態(tài)的物料便難受到外界因素的影響(例如環(huán)境風(fēng)) 產(chǎn)生抖動(dòng), 薄膜厚度亦便逐漸發(fā)生變化, 造成聚合物厚度皆勻性少。

3. 材料成由于

原料的密度、熔體指數(shù)以及原料的配比亦會(huì)影響流延膜的厚薄均勻度。

縮幅：流延膜生產(chǎn)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)聚合物寬度小于模頭寬度的縮幅(亦稱(chēng)瘦頸)現(xiàn)象。熔融流延膜于空氣之中熱拉伸時(shí)聚合物變狹窄,結(jié)論聚合物的邊緣變厚, 薄膜寬度與模頭寬度間存在差別一般便規(guī)定為縮幅?？s幅愈小,聚合物的邊緣越厚, 所以產(chǎn)品的產(chǎn)量隨厚邊料的增加因而相應(yīng)降低。縮幅和熔融薄膜表面張力與彈性模量有關(guān), 是改由薄膜的收縮引起的。縮幅程度和樹(shù)脂的特性有關(guān), 如樹(shù)脂密度、熔體指數(shù)有關(guān); 和流延條件, 如熔融聚合物的溫度、氣隙與模唇寬度有關(guān)。于流延條件絕不變的情況之下, 密度或是熔融指數(shù)愈低, 縮幅愈小。有關(guān)流延條件, 氣隙小, 模唇寬, 引出速度慢,熔膜溫度低, 則縮幅便愈小。

因而對(duì)于流延設(shè)備自身控制縮幅的部件乃定邊裝置。定邊裝置常用的有高壓空氣定邊與高壓放電定邊兩種。高壓空氣兆惠適用在車(chē)速較高或是生產(chǎn)相當(dāng)比較薄的薄膜情況; 高壓電子兆惠適用在穩(wěn)定對(duì)于薄膜厚度皆勻控制十分關(guān)鍵, 尤其是生產(chǎn)相當(dāng)模唇寬度比較闊的產(chǎn)品, 定邊上是否平穩(wěn)會(huì)非常顯著地影響產(chǎn)品兩端厚度皆勻性。于產(chǎn)品兩端厚度皆勻性控制的源頭便是控制縮幅平穩(wěn)所以程度比較大。透過(guò)上述內(nèi)容可知,選擇加工樹(shù)脂特性與流延條件亦可以控制縮幅,但是通常重要是依靠定邊裝置來(lái)控制。高壓放電兆惠操作的核心是定邊針位置的確認(rèn)。再次依據(jù)加工樹(shù)脂特性與流延條件做細(xì)膩大范圍的調(diào)整。兆惠針合適位置的判定即所作用之下的工藝要求內(nèi)膜邊上寬度平穩(wěn), 膜邊上絕不擺動(dòng)或是有平穩(wěn)的非常大幅度擺動(dòng)。

配方的配比：原料的配比絕不皆勻，加料和混料絕不平穩(wěn)，造成配方組份變化，亦會(huì)影響熔體溫度與黏度變化，亦把改變塑料熔體子模頭之中的流動(dòng)，因而造成聚合物的厚度變化。