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双向拉伸薄膜在线厚度检测及控制技术

发布: 2015-01-13 | 来源:青娱乐-青娱乐官网 | 编辑:思肯德公司 | 查看:

    在双向拉伸薄膜的生产过程中,薄膜厚度的均匀性是一个重要的质量指标。作为质量控制管理的要求,应该对它进行实时的检测并调整,使其在符合要求的范围内连续生产。薄膜均匀性的好坏直接影响下游产品的质量,如:高速彩色印刷;高速真空镀铝;高速自动包装等等。它会直接影响分切后小膜卷的外观状况,重要的是:分切后膜卷的外观条件将决定产品等级品的高低。(因为在大膜卷通过实验室的理化检验合格后,分切后的膜卷将完全由检验员根据外观来评判等级。)也就是说,分切后膜卷的外观决定了产品的等级品率。不同等级的产品其出售价格是不同的,等级品率的高低很大程度上影响着企业的效益。更重要的是:在双向拉伸薄膜的生产过程中有一个明显的变化过程,从模头流下来的铸片,经过纵拉被拉长了几倍,再经过横拉又被拉宽了几倍,在这二次拉伸过程中,厚度到底发生了怎样的变化?如果没有在线检测系统,我们就无从了解,也就无从去调整和控制。所以应该在双向拉伸薄膜生产线上配备在线厚度检测及自动控制系统,以使薄膜产品的均匀性平整度达到最佳。

 

薄膜的均匀性主要决定于三个方面:

第一,生产线工艺状况及设备自身的稳定性。这取决于组成生产线的各主要部件的品质和各部分是否准确配合、协调运行,以及是否合适的生产工艺条件;

第二,对薄膜厚度准确的检测。因为只有准确地检测,才能真实地反应实际厚度的变化;

第三,准确,有效,稳定的螺栓剖面调节控制。融体从模头流出,经过纵拉和横拉,到形成薄膜的过程中发生了二次拉伸,横向宽度被扩大了几倍,只有准确地在薄膜的横向剖面上找到对应的模头螺栓位置,这样才能对被测薄膜厚度进行有效的调节控制。

 

一,对于薄膜厚度的准确测量,取决于使用什么样的厚度传感器,目前在线薄膜厚度的检测技术主要有如下几种方式:

    1,贝它探头,是最早用于薄膜检测的传感器,使用贝它放射源(如:Pm147,Kr85,Si90)做为信号源,技术成熟。但需要办理放射源使用许可证,进出口手续比较复杂。有半衰期的使用年限限制,且检测精度会随着放射源的衰减而降低。由于测量范围的限制,铸片和薄膜必需使用不同的放射源。

    2,红外探头,利用特定红外线波段在特定的塑料薄膜中被强烈吸收的原理测量薄膜的厚度。该传感器检测稳定,不受环境变化的影响。但对添加剂及颜色的变化敏感,在同一条生产线上要生产多种产品不能适应。由于薄膜存在光学干涉条纹的影响,测量铸片和薄膜会有所不同,范围也不一样。

    3,X线探头,利用X线管通电产生X线作为信号源来检测塑料薄膜的厚度。X线探头有诸多优点:非放射性物质;低能量无需使用许可证;测量范围广;测量精度高;各种塑料都可测量,不受添加剂和色母料的影响。测量铸片和薄膜的厚度使用完全相同的探头,可以互换使用,在进行质量等比计算时没有探头之间的误差带来的影响。应该说,X线测厚仪是双向拉伸薄膜厚度测量的最佳选择。

 

二,关于准确稳定的螺栓横向剖面控制:

    对于双向拉伸薄膜生产线,在线测厚系统一般有两种配置方案:一,仅在牵引辊站配置薄膜测厚仪。 二,既在牵引辊站配置薄膜测厚仪,也在激冷辊之后,纵拉入口之前,配备铸片测厚仪。

 

    第一种方案,通过测厚仪对薄膜进行在线厚度检测并显示,操作人员在铸片二边对应螺栓的位置做记号,然后经过纵拉和横拉,在薄膜测厚仪上确定该二边记号的位置,作为对应螺栓的位置,然后将它们之间的螺栓作等距离的分布布置;或者是要输入铸片的宽度及二边切掉的膜边宽度,由软件系统以横向机械中心点向二边等距离分布螺栓的位置。

 

    第二种方案,配置铸片和薄膜二台测厚仪,利用质量等比传输的原理,对薄膜的横向剖面自动定位模头螺栓的位置,实现薄膜横向剖面均匀性的自动控制。系统自动根据剖面对应出模头螺栓的位置,通过螺栓控制系统自动对螺栓加热棒进行控制调整,利用加热棒热胀冷缩的原理来改变螺栓的长短,从而调节模唇开度,自动控制薄膜厚度,使双向拉伸薄膜的均匀性达到最佳。

 

    法国SCANTECH公司开发的全自动模头螺栓对位系统软件(Auto-Mapping software)特点:

    1, 利用前后二台相同的X线测厚仪,真正实现测厚仪剖面完全准确的自动对应,不需要任何的人工干预,既便是在改变生产线速度或改变产品的宽度情况下,薄膜测厚仪能在每次扫描时根据所测薄膜剖面的变化,自动调整螺栓的对应位置关系。

    2, 前后二台测厚仪完全相同,可以互换使用,为等质量比例计算提供了准确的数据;

    3, 二台测厚仪各自独立运行,互不干扰;

    4, 模头螺栓控制柜独立运行,从前后二台测厚仪中分别读取数据后直接计算并控制模头螺栓。

    5, 该自动对位系统实现了剖面和螺栓的准确对应,不管铸片剖面如何变化,薄膜测厚仪都能精确跟踪。

6,该自动系统既可以用平均功率的方式控制模头螺栓的加热棒,也可以用设定螺栓温度的方式来进行控制。

7,由于X线探头的特殊性,可以始终扫描到膜边以外全幅膜的厚度,为此专门设计的“边膜剖面显示”画面,可以帮助客户准确地调整链夹区域的厚薄,从而有效地减少边料的浪费、提高产出比,且平衡模唇的开口,使融体在模唇开口横向的流动性达到相对的稳定。

 

该系统具体原理介绍如下:

    1,铸片测厚仪根据铸片缩颈量的变化,自动确定铸片剖面上每个螺栓的位置:模头的宽度已知,铸片测厚仪全幅扫描,在测量铸片剖面的同时,检测出铸片的宽度;则缩颈量=模头宽-铸片宽,(只有模头二边的螺栓参与缩颈,中间部分是平行等间距流下来的。)根据融体流动模型软件,计算出二边参与缩颈的螺栓数,从而确定出铸片上每个螺栓在铸片剖面上的位置。

 

    2,铸片测厚仪根据剖面上螺栓的位置,计算出每个螺栓所占全部质量的百分比:铸片测厚仪从一边扫描到另一边结束,测量出100%的横向质量分布,每个螺栓的位置已知,所以就可得出每个螺栓所占全部质量的百分比。

 

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