防止边缘摆动的挤出涂布工艺
http://www.plasticschina.net 日期：2006-5-22 点击：
在挤出涂布工艺中，边缘稳定度取决于均匀的熔体温度。边缘摆动会使涂层过厚，造成废品率增加，并导致生产线因轧辊被堵塞而经常停车，所以必须着手解决。 作者：Andrew Christie 边缘摆动是指熔体幕的宽度发生突然的变化。当熔体强度因为温度太高而降低，或者由于压力波动使机器的挤出量发生突然变化时，都会发生边缘摆动。如果涂层摆动到衬底边缘以外，它就可能粘在橡胶轧辊上，这将导致轧辊之间的间隙被堵塞，使熔体聚集在胶辊上，或者导致衬底被撕烂，这两种情况都会引起生产线停车。 边缘摆动是由挤出机的压力和产量稳定性、温度一致性、物料性质、设备的设计和操作条件等诸多因素的综合效应所决定的。为此，有人曾试图通过提高背压来加强剪切作用，使熔体温度升高并更均匀。但是，边缘摆动问题并没有得到明显改善。很明显，除了温度因素以外，还有其它更为主要的因素引起边缘摆动。 热电偶 在涂布生产线上，熔体的温度一般是用一个单点浸入式熔体热电偶来测量的，它被装在模板之前的机筒里，可以显示沿机器方向的温度变化。但是，当物料离开模头之后，热电偶却不能显示熔体幕横向的温度波动，而这种波动可能是比较大的。因为熔体热电偶的精确度/灵敏度与耐用性之间常常有一个相反的关系，许多生产商为了减小维修工作量，就使用精确度/灵敏度差但耐用的热电偶。 最常用的热电偶采用表面安装或者固定深度浸入式安装，带有不锈钢保护套，以防止灵敏的结点被熔体损坏。但是，由于保护套是导热的，它会降低熔体温度读数的精确度和灵敏度。例如，如果500oF的熔体流过直径为1in（1in=25.4mm）的机筒时，机筒的加热区域被控制在400oF，那么，一个插入管道1/8in深的带保护套的热电偶所显示的温度是接近于400oF钢套的温度，如果熔体温度突然增高（产生一个温度峰值），热电偶将不能马上反映出来。由此看来，通过这样的热电偶测得的温度值与熔体的真实温度值之间具有相当大的误差。当熔体发生短时间的或与位置相关的温度波动时，不能被及时发现，而这些波动往往会直接导致工艺问题和产品质量问题。 用红外线扫描温度 因为热电偶不能及时反映基于时间和位置造成的温度波动，一些生产商就在上述生产线上安装了一台红外线温度扫描仪来诊断边缘摆动问题。红外线温度扫描仪被安装在织物成型的位置，因为这是涂布生产线（或者任何平织物工艺）上的关键位置。 使用一台红外线线性扫描仪来读取模口与层压辊隙之间熔体幕横向的温度，它的工作原理是：先用一个红外线温度传感器和一个震动的镜子，以每秒钟36次的频率对织物进行扫描，每次扫描后，可提供一个连续的沿着熔体幕横向的温度数据分布。然后，把此数据显示成带有位置和温度标尺的曲线图，或者显示成代表熔体幕横向温度波动的彩色线条。当500条线结合在一起时，就形成了一幅合成的彩色图像，显示出熔体幕与位置相关的（幕的横向）或与时间相关的（机器方向）温度波动情况。 当把背压阀门开大（提高背压）而引起生产线上发生边缘摆动时，红外线扫描仪产生的热图像上显示出呈“M”形外观的、大约18oF的温度波动，而且在发生摆动的边缘，其温度比幕中心的温度高10oF。当调整阀门来提高背压和剪切力时，机器上的热电偶所显示的温度将升高。在转动阀门时，如果扫描仪显示出幕上局部热点的位置发生了改变，这表明阀杆已经磨损了或者发生了偏移，没有与阀座的中心对准。 在更换了一个新的阀门后，可把阀杆的TIR（总的指示偏移量）调整到0.001口寸 的范围内。另外，作为一个改善温度分布的附加措施，还在阀门下面的机筒里安装了一个静止混合器。 在进行了这些修改之后，幕的横向温度波动仅为5oF，而且不管阀门转动到什么位置都不会产生热的边缘，两个边缘的温度只比中心温度低2oF～3oF，总体的厚度一致性也得到了改善。
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