與三輥壓延和流延工藝相比

1、熱塑性塑料成型工藝與三輥壓延和流延工藝相比，柔性壓延工藝使產(chǎn)品的成型精度得到了明顯的提 高，并且冷卻定型過程也大為改善，從而為膜片帶來了良好的光學(xué)性能及力學(xué)性 能，并避免了過度拉伸、高熱收縮率、平整度不良和彎曲等問題。對于熱塑性塑料的成型加工而言，成型精度和冷卻定型過程對于最終產(chǎn)品的質(zhì) 量具有決定性的影響，這種影響尤其對于平擠薄膜和片材的成型質(zhì)量更為明顯。通 常，成型精度主要影響薄膜和片材的表觀質(zhì)量，如：收卷的平整度、端面的整齊度 以及使用中的適應(yīng)性等。而冷卻定型時間的長短、冷卻均勻度，以及冷卻位置等則 在很大程度上決定了材料的結(jié)晶和分子排列，對薄膜和片材的光學(xué)性能、機(jī)械力學(xué)性能以及后道的熱成

2、型操作等具有直接的影響。因此，需要從工藝 的角度對成型精度和冷卻定型效果進(jìn)行改善。目前，一種新的生產(chǎn)方式是柔性壓延工藝，采用該工藝生產(chǎn)出的薄膜和片材的 光學(xué)性能能夠與三輥壓延工藝相媲美，物理機(jī)械性能則超越了三輥壓延和流延工 藝。同時，產(chǎn)品的外觀質(zhì)量可達(dá)到流延工藝的效果。因此，柔性壓延工藝非常適合 于生產(chǎn)高品質(zhì)的膜片。在此，以PP作為生產(chǎn)原料，對三輥壓延工藝、流延工藝和柔 性壓延工藝的特點進(jìn)行介紹，以比較成品的外觀質(zhì)量、物理機(jī)械性能和光學(xué)性能。1.三輥壓延工藝如圖1所示，對于三輥壓延工藝而言，無論是平三輥、斜三輥還是立式三輥， 它們的基本結(jié)構(gòu)和成型原理基本一樣。其特點是：被塑化擠出的熱熔態(tài)均質(zhì)熔

3、體經(jīng) 模頭狹縫被擠出，在Roll 1和Roll 2之間被校準(zhǔn)、整平，然后在Roll 3和第六區(qū) 被冷卻成型。由于Roll 1和Roll 2的輥筒表面是剛性的，在對膜片進(jìn)行校準(zhǔn)、整 平的過程中，輥筒表面的圓周尺寸誤差就轉(zhuǎn)移嫁接到膜片上，并使其厚度方向產(chǎn)生 誤差，而且這個誤差永遠(yuǎn)存在，不會隨著工藝條件、操作水平、材料質(zhì)量等因素的 變化而改變。隨著成品卷公差的積累，最終使膜片的外觀收卷質(zhì)量大打折扣。另 外，三輥壓延工藝對膜片的冷卻定型是在兩輥的縫隙間進(jìn)行的，輥筒面向薄膜表面 的冷卻傳遞使得膜片獲得了良好的表面光學(xué)性能。但是，就冷卻條件而言，由于膜片僅在第二區(qū)很小的區(qū)域內(nèi)是雙面同時得到快速冷卻，進(jìn)入第

4、三區(qū)后則變成了單面冷卻，另外一面的冷卻介質(zhì)變成了空氣，從而導(dǎo)致了冷卻的 不均勻，最終使膜片的質(zhì)量不完美，成品會出現(xiàn)過度拉伸、高的熱收縮率、平整度 不良以及彎曲等質(zhì)量問題。2流延膜片工藝如圖2所示為流延工藝。從圖中可以看出，膜片的成型不再依賴于兩個剛性的 輥筒面來校準(zhǔn)和整平，這樣，冷卻輥筒的圓周尺寸誤差就不會轉(zhuǎn)移到膜片的表面 上。在此，膜片誤差的形成主要來自于T模頭的模唇間隙誤差。眾所周知，流延模 頭的模唇是可以調(diào)整的，因此，盡管膜片存在誤差，但通過對模頭的調(diào)整，以及利 用高超的操作技能，可以使這種誤差得到改善，且不會造成公差的積累，這對于提 高膜片的外觀質(zhì)量是有效的。從膜片的冷卻定型過程來看，

5、膜片通過風(fēng)刀并在真空 的作用下單面貼輥，這樣，輥筒僅使膜片的單面形成良好的表面光學(xué)性能，而膜片 另一面的表面光學(xué)性能很差。由于第二區(qū)的冷卻一直是單面的貼輥冷卻，另外一面 的冷卻介質(zhì)仍然是空氣，這與傳統(tǒng)的三輥壓延的冷卻過程基本相似，因此膜片也會 出現(xiàn)高強(qiáng)度拉伸、高熱收縮率以及彎曲等質(zhì)量問題。3.柔性壓延工藝在該工藝中，膜片的成型公差不依賴于兩個剛性的輥筒表面來校準(zhǔn)和整平，而是像流延工藝那樣，依據(jù)模唇的間隙來調(diào)整膜片的公差，膜片最終的外觀品質(zhì)可以 達(dá)到流延工藝所能達(dá)到的水平。該工藝特點是，塑化擠出的熱熔態(tài)均質(zhì)熔體受滾筒 和柔性鋼帶的共同作用，從而使最終膜片的兩個面均可獲得良好的表面光學(xué)性能。 柔性

6、壓延最大的優(yōu)點就是，在第二區(qū)冷卻段的壓光縫隙中，材料的雙面可得到充分 的冷卻，從而使膜片獲得良好的光學(xué)性能及力學(xué)性能，不會出現(xiàn)過度拉伸、高熱收 縮率、平整度不良和彎曲等問題。現(xiàn)在，再對上述三種工藝成型的薄膜和片材的各種性能進(jìn)行對比。首先，對材料的結(jié)晶度進(jìn)行分析。一般,PP膜片的性能在很大程度上是 由材料的結(jié)晶度決定的。由于冷卻溫度和速度的關(guān)系，使得材料有著不同的結(jié)晶 度。在柔性壓延工藝中，結(jié)晶度隨著輥筒和壓光帶的溫度升高而提高。相對于三輥 壓延和流延工藝，PP的結(jié)晶度和結(jié)晶晶粒均比較小，晶粒密度較高。就光澤度而言，柔性壓延和三輥壓延工藝可使膜片的雙面均獲得同樣優(yōu)異的光澤度，這主要是由于輥筒和壓

7、延鋼帶的光澤度被傳遞到了膜片的雙面上。而在流延工藝中，僅有輥筒的光澤度被單面地傳遞到膜片的單面上，使得流延工藝的 膜片的光澤度表現(xiàn)一般。霧度值反映的則是膜片的蒙朧程度，它是由光分度計來測定的。霧度除了受材 料本身的影響外，還受冷卻溫度的影響。一般，隨著冷卻溫度的升高，材料的結(jié)晶 度也迅速提高，從而使得成品的霧度提高。在上述三種工藝中，三輥壓延和流延工 藝均采用的是單面冷卻方式，相對于柔性壓延的雙面冷卻而言，上述兩種工藝的冷 卻速度較慢，從而使成品的霧度也相應(yīng)提高。由于冷卻速度的關(guān)系，拉伸強(qiáng)度在縱向（MD和橫向（TD方向上的表現(xiàn)是不一 致的，一般，縱向（MD拉伸強(qiáng)度均大于橫向（TD）拉伸強(qiáng)度。通

8、過對三種工藝的比 較表明，柔性壓延的拉伸強(qiáng)度比其他的差，這是由于冷卻速度造成的結(jié)晶度不一 樣。但是，成品拉伸強(qiáng)度的各向異性使得后道的熱成型性能受到一定的影響。如果 測試樣板在斷裂處有明顯的回縮現(xiàn)象，則表明熱成型性能比較好，而柔性壓延的樣 板在此方面的表現(xiàn)就比較明顯。對于柔性壓延生產(chǎn)出的膜片而言，其抗沖擊強(qiáng)度隨著冷卻鋼帶和壓光輥溫度的 升高而明顯提高。與另外兩種工藝相比，柔性壓延工藝使膜片的拉伸強(qiáng)度更好，這 在試驗中已經(jīng)得到證實。在對厚度偏差進(jìn)行控制方面，柔性壓延工藝的可控性和可操作性類似于流延工 藝。因此，膜片在收卷的過程中不會因公差積累而影響表觀質(zhì)量。在膜片的光澤度方面，柔性壓延工藝和三輥壓延工藝一樣，都可從雙面進(jìn)行高光澤度的傳 遞，使得兩個表面的光澤度都很高。在冷卻定型過程中，柔性壓延所具有的雙面快 速冷卻結(jié)構(gòu)，使得成品品質(zhì)明顯提高，膜片不會產(chǎn)生彎曲或翹曲變形。表三種