薄型片材擠出生產中的問題及解決方案

在薄型片材的擠出生產中，原材料、輥的構造及工藝條件等眾多因素都會對最終的片材質量造成影響。如何成功地避免生產過程中的不利因素，以生產出高品質的薄型片材，是薄型片材擠出生產領域共同面對的挑戰。本文詳細分析了薄型片材擠出過程中的10大影響因素，并提出了相應的解決方案。
薄型片材和厚型片材的料片有明確的劃分標準。通常，雙拋光薄型片材與厚型流延薄膜的劃分域值為200μm。為了確保在所需厚度上可以實現良好的拋光效果，域值需要根據加工樹脂的熱物理性能和力學性能而定。

目前，在薄型片材的擠出生產中，擠塑操作人員面臨著一些獨特的困難和挑戰，通常包括以下10個方面。

原材料

一個配置正確的擠出系統可以提供穩定的操作條件，并且能夠確保將均勻的熔體輸送到片材擠出模頭中。在以純料和再生料為混合物制備原材料的過程中，原材料的多變性為穩定工藝條件和避免不必要的波動(機頭壓力急劇上升)帶來了挑戰。

首先，波動的機頭壓力會對熔體料壟（melt bank，在兩個主鍍鉻夾緊輥之間形成）的均勻性造成不利的影響。通常，壓力波動范圍在±0.3MPa以內是可以接受的，但是如果壓力波動超過這個范圍，就會阻礙生產的順利進行。

其次，在后擠塑過程中會產生各種需要回收的邊角料或回用料。如何合理地處理和回收回用料，也是保證高質量生產的關鍵。因此，根據片材擠出工藝所產生和回收回用料的數量，擠出生產系統需要具備既能夠在特定場合中處理大量的回用料，也能在工藝工程中處理較少的回用料的能力，這一點非常重要。

第三，在體積密度方面，與以純原料和高濃度的厚型回用料為主的混合物相比，由于薄型產品具有很高的回用料含量，因此體積密度的測量變化很可能高達2:1或以上。

為了減少上述因素造成的影響，擠出系統需要擁有一個整體設計良好的進料螺桿，同時還要能夠保持穩定的壓力與溫度，并且在進入片材模頭前能夠使熔融的流體熱均質化。位于齒輪泵進口上游的背壓閥可以逐漸增加機頭壓力，從而確保在加工更高含量的回用料時，進料螺桿的計量螺紋能夠被有效地填充。而當低體積密度回用料的數量減少時，也可以對該閥進行相應調節。總體而言，關鍵是要使片材擠出模頭獲得均一的熔體壓力和熔體均勻性，從而能夠精確控制并最大程度地減少位于夾緊輥之間的熔體料壟。

工藝條件/設定值

擠出薄型片材的工藝操作窗口低于厚型片材的工藝操作窗口。當熔體進入輥架時，通過分析熔體料壟是如何存在于夾緊區域的，就可以很容易地對此做出解釋。熔體料壟往往冷固較快，使其在主夾緊區域中的體積不斷縮小。這種快速冷固會阻礙夾緊區域的流動，進而影響片材的拋光效果。另外，夾緊區域流動性的降低還會導致在主夾緊區域的間隙中形成高的輥載荷。而熔體料壟的快速冷固還會降低其均勻性，并在片材表面形成無光澤的局部區域。導致這種現象的原因是，片材在輥的表面寬度范圍內沒有得到適當拋光。為了解決上述工藝給生產帶來的難題，更高的控制水平就顯得至關重要，這也會影響整個生產工作周或工作月的重復性。