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BOPP薄膜中皱纹、条纹的产生原因及解决办法
2008-7-8 19:45:24 来源或作者: 湛江包装材料企业有限公司 王胜
 
 

双向拉伸后的BOPP薄膜经过切边、测厚、电晕处理(或不用),然后进入收卷。为了适应宽幅高速生产和自动换卷的要求,BOPP收卷设备采用双工位收卷机,收卷方式采用中心主动收卷,并设有张力、压力自动控制系统。收卷质量好坏直接影响薄膜的成品率、二等品率以及最终的利润。在大多BOPP生产线上;皱纹、条纹缺陷是经常遇见并很难解决的,为此本文着重分析皱纹、条纹缺陷的产生原因以及介绍控制办法。

收卷张力对皱纹、条纹的影响及解决办法

收卷张力实质是收卷速度增量引起的薄膜弹性伸长,只有保持适当的张力,薄膜才能平展地进行卷曲。张力控制不当是皱纹、条纹产生的―个主要原因,反之控制好张力也是解决皱纹、条纹缺陷的主要办法。在张力控制参数中,涉及到大小、斜度等因素,不但要控制好每一个因素,而且还要注意相互之间的协同效果。

1.1 张力大小的影响及解决办法

张力大小的设定直接影响膜卷收卷质量的好坏,张力设定越大其横向的分配越不均匀,薄膜平整度越差,膜卷某部卷入的空气越不易排出,产生皱纹、条纹缺陷机会越大;张力设定值太小,膜卷在收卷时辊芯易压皱,膜卷硬度偏松,大分切时膜卷辊芯易脱芯,难以收卷。而BOPP薄膜卷曲后仍有继续结晶而收缩趋势,随膜卷直径增加每圈长度增加纵向收缩量增大,如果生产中以恒定的张力收卷将会造成膜卷外紧内松,膜卷辊芯处大量膜产生皱纹、条纹缺陷(尤其O-4000m最重)。表1、表2是实际生产中22μm收缩膜张力(辊芯0―4000m张力)大小--皱纹、条纹产生米数(同温下)。

表1 张力大小对薄膜厚度皱纹和条纹的影响

张力设定值(N/m)
70-80
100-110
120-130
140-150
160-170
1号薄膜皱纹和条纹长度,m
1500
1200
800
200
1200
2号薄膜皱纹和条纹长度,m
1500
700
200
1000
1500

表1(薄膜型号不同)说明生产同种型号膜时应采用某一特定范围内的张力;生产不同型号薄膜时应采用不同范围内的张力;表2说明在生产中不能使用恒定的张力,随着膜卷直径增大张力值要逐渐递减,以便保证膜卷有收缩空间,硬度达到内紧外松。

表2 修正后张力大小对薄膜皱纹和条纹的影响 

膜卷米数,m
0-4000
4000-8000
8000-12000
12000-16000
张力设定,N/m
120-130
120-130
120-130
120-130
皱纹和条纹长度,m
2500
1500
1000
500
修正后张力设定值,N/m
120-130
110-100
100-110
100-110
修正后皱纹和条纹长度,m
200
180
150
100

1.2 张办斜度的影响及解决办法

同样条件下张力曲线斜度越小,张力衰减越慢,由张力大造成的皱纹、条纹越明显,同时斜度也不能太大否则易引起膜卷辊芯串边,从而辊芯膜被压皱,另外膜卷硬度偏松而不利于大分切,其张力曲线见下图。

1.3 配方的影响及解决办法

由于配方不同,薄膜表面摩擦系数各异,摩擦系数越大,静电相对严重,导致薄膜平整度变差,因而产生皱纹、条纹缺陷机会增多,通常情况下改变配方时应适当调整张力大小。大致调节如下:双滑面膜张力值设定大一点;单滑面膜滑脂摩擦系数越大张力设定值越小。另外表层热封料不同、所加添加剂不同也要相应调节张力设定值。

收卷压力对皱纹、条纹的影响及解决办法

收卷压力实质是排除在收卷过程中卷入的多气,使得薄膜层与层保持适当的空间,以便薄膜时效处理时有收缩余量。压力控制不当也是皱纹、条纹产生的一个主要原因,反之控制好压力也是解决皱纹、条纹缺陷的主要办法。在压力控制参数中,涉及到大小、斜度等因素,不但要控制好每一个因素,而且还要注意相互之间的协同效果。

2.1 压力大小的影响及解决办法

一般情况下薄膜在收卷过程中容易卷入空气,如果卷入的空气太多,大膜卷在时效处理期间由于薄膜后续结晶发生收缩,使得卷入的多余的空气无法排出,膜卷将呈现较多皱纹和条纹缺陷。因而设定压力的大小是很重要的。压力设定太大,虽有助于收卷时排除空气,皱纹、条纹缺陷产生可能性变小;但压力太大薄膜可能会粘在一起不利于大分切;压力设定太小时,膜卷卷入空气量大易发生膜卷松脱和纵向条纹。因而,生产每种膜时要采用特定的压力,其压力大小可根据膜卷硬度进行适度调节。其具体情况见表3。

表3 压力大小对薄膜皱纹和条纹的影响

膜卷直径,mm
200
400
600
800
压力1设定值,N/m
80
78
76
74
皱纹和条纹长度,m
200
160
100
50
压力2设定值,N/m
50
48
46
44
皱纹和条纹长度,m
1000
600
600
400
压力2设定值,N/m
60
58
56
54
皱纹和条纹长度,m
250
200
150
100

2.2 压力斜度的影响及解决办法

同样条件下压力曲线斜度越小,压力衰减越慢,膜卷受到压力越大,薄膜层与层之间的空间越小,薄膜越易粘在一起从而不利于分切:压力曲线斜度越大,膜卷受到压力越小,膜卷内部空气越不易排出,薄膜越易产生皱纹、条纹缺陷。为此,在生产中生产不同的薄膜,需要采用不同的、合适的压力曲线。

生产温度对皱纹、条纹的影响及解决办法

气候变化严重影响膜卷的松紧度,膜卷松紧度直接关系到皱纹、条纹缺陷产生的几率。通常气温降低时应加大张力和压力,使得膜卷硬度偏硬;气温上升时降低张力和压力,使得膜卷硬度偏松。其影响情况见表4(辊芯0--4000m)。

表4 气温对薄膜皱纹和条纹的影响  

温度,°C
20-22
24-26
28-30
36-38
原张力设定值,N/m
120-130
120-130
120-130
120-130
原压力设定值,N/m
60
60
60
60
原皱纹和条纹长度,m
2500
2000
1500
2800
修正后张力设定值,N/m
150-160
130-140
120-128
80-90
修订后压力设定值,N/m
66
64
60
56
修订后皱纹和条纹长度,m
380
320
250
400

累积厚度对皱纹、条纹的影响及解决办法

通常刚开机或转产时薄膜厚度较差,局部易出现凹凸不平,平整度差,使得大膜卷在时效期间空气排不尽从而产生较多的皱纹、条纹缺陷,为此在生产中要不时优化薄膜厚度。

生产速率对皱纹、条纹的影响及解决办法

通常情况在相同的收卷张力、压力条件下生产速率越慢膜卷硬度越硬,皱纹、条纹产生长度越长。具体情况见表5。

表5 生产速率对皱纹和条纹的影响

生产速率,kg/h
540
690
780
830
皱纹和条纹长度,m
2000
1000
500
100

上表说明不同生产速率应采用不同的收卷张力、压力;生产速率越小应采用较低的收卷张力和压力。

其它的影响因素

薄膜厚度,牵引衰减系数的设定,各牵引辊速的匹配情况,牵引辊表面光洁度,扩展轮的平行度、展平效果,收卷辊是否变形等。

其它的影响因素

通过上述讨论可知:皱纹、条纹缺陷受张力、压力、配方、累积厚度,生产速率等因素的影响,各因素又是相互制约的,在生产中要根据实际情况进行条件。



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