聚酯薄膜分切收卷过程中胶带压痕的不良结果分析

胡甲元，剧君

（合肥乐凯科技产业有限公司，安徽合肥230012）

聚酯（PET）薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的高分子塑料薄膜[1-2]。因其机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好，可广泛应用于液晶显示背光模组中的扩散片、增亮片基膜，磁记录，感光材料，电子，工业用膜等领域，市场需求极大[3]。

图1 PET薄膜分切收卷示意图

乐凯公司在生产PET 薄膜时通常会根据客户需求将薄膜分切成一定的长度，影响分切收卷质量的因素有很多，如压力、张力等分切工艺参数[4]。除此之外，分切的外部环境对分切收卷质量也产生很大影响。工业上薄膜类产品分切收卷时通常在轴芯上固定一层双面胶或者喷涂液体胶，然后将薄膜起始端粘贴在管轴上，在一定张力、压力下，卷取一定长度，如图1 所示。PET 薄膜材质较硬，如此包装二次打开再加工，双面胶、片膜起始端等具有一定的厚度，在靠近管轴部分形成高度差，由于高分子链的蠕动性，就会产生胶带印痕（图2），进而影响其在再加工中的平整性，造成管底浪费。本文拟分析PET 薄膜分切过程中受管轴胶带压痕影响的薄膜长度，以及如何降低这种不良后果，为薄膜行业提供参照。

图2 PET管压痕图

1 实验部分

本实验以厚度为188 μm 的PET 薄膜为例，管轴直径152.4 mm（6 英寸），轴卷取米数1 300 m，永大牌双面胶，康普多站分切机，压力180～200 N/m，张力240～2 600 N/m等，开展相关实验确认过程，采取多轴单人确认方式减少系统误差。胶带压痕修复实验：将收卷后的薄膜放置在60℃、50%湿度烘房，烘烤4 h，待自然冷却后再次测量受胶带压痕影响的薄膜长度。

2 结果与讨论

2.1 胶带压痕对薄膜长度的影响

薄膜收卷过程中即使降低管底张力也会由于重力作用导致数十米长的薄膜上有胶带压痕，影响其性能，在质量检测中被判定为不合格产品。本文随机选取放置一个月的产品轴20 轴，进行复卷，测量压痕薄膜的长度，并分析其占总检测薄膜的比例，结果如表1 所示。以厚度为188 μm 的PET 薄膜为例，管轴直径152.4 mm（6 英寸），胶带规格宽20 mm*厚0.05 mm，轴卷取米数1 300 m，有胶带压痕的薄膜长度分布在15～30 m，平均长度约25 m，所占比例近2%，这部分产品因压痕影响其平整性，实际生产中通常评判为次品，产生了极大的资源浪费。

表1 胶带压痕造成的不合格薄膜长度和比例

2.2 胶带规格对薄膜压痕的影响

图3 （a）胶带宽度和（b）厚度对不合格产品比例的影响

除薄膜自身材质和工艺外，我们还研究了胶带规格对薄膜压痕的影响，具体包括胶带的宽度和厚度如何影响薄膜上的压痕。本实验选用了厚度为0.03 mm 和0.05 mm 两种规格以及1 cm 和1.5 cm 两种宽度规格的胶带，各200卷共400卷进行了压痕长度实验，通过测量有压痕的薄膜长度，分析了胶带的宽度和厚度对薄膜产生压痕的影响。如图3所示，宽度为1 cm的胶带产生的压痕薄膜在总长度的0.95%，产生的不良后果低于1.5 cm 宽的胶带。与此同时，胶带的厚度也极大影响了薄膜压痕，经测量0.03 mm 和0.05 mm 厚胶带产生的压痕薄膜占总长度的百分比发现，厚度小的薄膜产生的不良后果较小。以上结果提示我们，在保证收卷质量的前提下，尽可能选用窄宽度和较薄厚度的胶带进行收卷。

2.3 烘烤对压痕修复的影响

表2 经烘烤修复后的不合格薄膜长度和比例

将复卷后的薄膜放置在60℃、50%湿度烘房，烘烤4 h，发现薄膜上的胶带压痕有明显降低，受压痕影响的薄膜长度明显降低。尽管经烘烤处理后并不能保证所有带压痕的薄膜都能恢复平整投入下道工序，但带压痕的薄膜长度明显降低了，均值由烘烤前的25 m 降至18 m，不合格率由1.83%降至1.29%。这提示我们在基于不影响后续使用的前提下，可以采用适当的条件对压痕薄膜进行烘烤修复，以降低胶带压痕带来的不良后果。

图4 烘烤工艺前后受压痕影响的薄膜长度

3 结论

鉴于以上讨论，我们建议薄膜行业尽可能采用窄宽度和薄厚度的胶带进行收卷，同时在不影响客户需求的同时通过热烘烤降低压痕的影响，对于无法通过烘烤修复压痕的产品投放到对平整性要求降低的行业。必须指出的是，在现有收卷工艺中，很难完全避免胶带压痕，要想解决此类问题，还需要进一步对设备、分切工艺等综合考虑，探索更合适的分切收卷工艺。