论一种挤出薄膜模头相关的质量问题分析及对模头的要求

尹红星

（沧州明珠塑料股份有限公司，河北沧州，061001 ）

1.引言

模头是非常关键的生产设备之一，在一定程度上决定了最终产品的质量。本篇文章介绍的此种薄膜与普通的流延膜有很大不同。影响膜结构的主要因素包括：原料熔融指数非常低；加工温度低；流延辊温度高；熔融牵伸比（模唇间隙与膜厚的比值）非常大；横向牵伸比相同。

2.给生产造成的困扰

这些不利因素给薄膜生产造成了很多问题，主要有：

2.1 模腔挂料形成的晶点

由于原料熔融指数非常低和加工温度低，造成熔体粘度大，流动性差，熔体容易粘附在模腔内壁形成挂料，甚至遇到空气中的氧气降解，挂料受到料流不断冲刷，有的就会从模腔内壁上剥落下来，随熔体一起从模腔流出，在膜上形成晶点。而这些晶点材料力学性能有很大不同，尤其是面积比较大的，在后道拉伸工序中就会产生破膜，大大降低产品的合格率。在分切后的成品膜中的晶点也会有造成电池短路的风险。

2.2 模腔挂料形成的厚度变薄或暴筋

熔体在从靠近模唇口的挂料处经过时，挂料会阻碍熔体在模腔中的流动，如果比较严重，此处的熔体就会被挤向两边，到唇口还不能融合，此处膜就会变薄，影响厚度均匀性，应停车清理。若不严重，厚度就不会有明显变化，但熔体与挂料发生摩擦，粗糙度提高，形成微观的毛刺，在收卷过程中，此处就会收的蓬松，夹带空气多，就会在膜卷上看到暴筋。在后续拉伸过程中，也是依靠摩擦的原理产生在带速差的两点间把膜拉长，会把暴筋缺陷进一步放大。这就要求分切机带放卷微摆功能，以降低暴筋对膜卷平整度的影响。

2.3 熔体帘抖动形成的横向斑纹

由于流延辊温度高，使熔体帘非常软，而牵伸比又非常大，导致熔体帘抖动，熔体帘就会与唇角发生挤压变形形成横向斑纹，造成拉伸后隔膜性能指标的不同。

2.4 模唇间隙不同形成的片晶结构不一致

原料、工艺参数的变化，会导致横向料流的不一致，横向膜厚也会跟着发生变化，为使膜厚均匀，我们需要手动调整模唇间隙，如果间隙差距过大，使横向牵伸比差距过大，流延膜的片晶结构就会不一致，最终导致拉伸后成品膜的性能指标不同。

3.解决方法

针对生产中的问题，对这种工艺的模头有一些特殊的技术要求，以从设备方面消除或减少质量问题的发生。具体分述如下：

3.1 衣架型模头

模头的内部结构是根据塑料的种类性能、熔体流动特性等因素进行设计的。目的是确保整个出口处熔体的流速均匀一致，制品厚度均匀，避免模头内部出现死角而引起熔体降解。T型模头物料在模腔内的压力分布均匀性较差。越远离进料口的地方，压力降越大。衣架型模头模腔内压力分布十分均匀，有利于熔体的流动，克服熔体产生滞流现象，模口各处流量、压力是十分均匀的。

3.2 带阻流块。

原料、熔体温度、挤出量的变化等因素都会影响熔体在模腔内的流动特性，造成模口处横向料流的不一致，过大调整模唇间隙，使横向牵伸比差距过大，薄膜不能满足工艺要求，而通过阻流块调整模腔内部横向料流的一致性，这样，模唇间隙就可以不必调整或只需微量调整了。所以，我们一定要采用带阻流块模头，但必须保证阻流块不漏料。

3.3 模腔尤其是模唇经过特殊脱模性能处理

模唇挂料易产生晶点或暴筋，模唇经过特殊脱模性能处理后，表面光洁度提高，杂质或熔体不容易粘附在模腔内壁上。另外，EDI美国公司的碳化钨或氮化铬涂层模唇更平滑、更平坦、更锋利、更耐磨。由于磨损的模唇口会产生积料，从而导致产品出现缺陷。所以，我们应该采用模腔尤其是模唇经过特殊处理模头。

3.4 带模唇加热管

模唇壁很薄，熔体流到模唇处温度就会降低，通过模唇加热管加热保温，不会产生挂料，减少晶点和暴筋。所以，我们应该采用带模唇加热管的模头。

3.5 上下模单独控温

上下模壁厚不同，热量传递的速度也不同，若共用控温，会造成上下模腔内壁温度不同，对膜的性能产生影响。所以，我们应该采用上下模单独控温的模头。

3.6 考虑流延辊的异形模唇

目前我们所用模头未考虑流延辊直径及与模头的相对位置，流延辊与模唇不能靠的太近，造成气隙过大，在70mm以上，一般应在30～50mm。熔融状态的物料就容易受到外界因素的影响（如环境风）产生抖动，影响熔体帘的稳定性，进而使薄膜厚度均匀性变差或产生斑纹甚至膜的性能指标不符合要求，同时还会造成颈缩过大，减小薄膜有效宽度，增加废料，边部太厚，压辊压不实，膜上产生皱纹。所以，我们应该采用考虑流延辊的异形模唇的模头。

3.7 斜一定角度安装

目前我们所用模头垂直向下安装，熔体帘与上模唇角刮蹭，熔体帘发生抖动就会产生横向斑纹，唇角受损变的不锋利后或粘在唇角上的料也会使膜上纵向划痕。所以，我们应该采用斜一定角度安装的模头，通常出料角度为60～70°之间。

3.8 模唇调节螺栓间距尽量小

一般模唇调节螺栓间距为20～30mm，间距越小，横向厚度控制就越精确。我们现在采用的是30mm，应采用25.4 mm或更小的螺栓间距。

4.结论

综上所述，从这种薄膜的工艺特性出发，针对生产过程中与模头有关的质量问题，首先从模头设计角度考虑，确定对模头的特殊技术要求从根本上杜绝质量问题的发生。

随着科学技术的发展，新结构、新材料、新工艺的不断出现，我们要时刻关注，及时的应用到我们的设备上来，从而降低对操作人员的要求，并节约生产成本。在生产实践中摸索经验，缓解甚至解决问题。

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