浅述高产量及高灵活性的双向拉伸技术

    目前在软包装市场中，薄膜按用途不同可分为3类：特种膜、中间膜及普通膜。这种分类方式在一定程度上反映了薄膜产品的生命周期曲线。例如，40年前，当BOPP平膜开始取代玻璃纸薄膜时，该平膜被认为是“特种膜”。随后，平膜逐渐由特种膜演变为普通膜。而在其演变的过程中，我们又可称之为“中间膜”。    

     受经济的影响，世界软包装市场对普通膜的需求量及其价位的高低也随之有起有伏。因此，在一条普通膜生产线上，如果能够对设备不做任何变更即可经济地生产特种薄膜，必然会降低生产成本，从而减少市场环境的制约。DMT公司所开发的双向拉伸薄膜设备具有优异的技术特性，不仅可保证薄膜生产的高品质和高产量，而且可使客户在极短的转换时间内获得极大的生产灵活性。下面将做详细介绍。   

     技术特性   

     挤出   

     双螺杆挤出技术被广泛认为是双向拉伸薄膜（BOPP、BOPET、BOPA和BOPE等）领域的技术。普通的双螺杆挤出机一般被用于原料混合，也可用于母料生产，但其工艺要求比经过特殊设计的双螺杆挤出机要简单得多。通常，普通双螺杆挤出机的螺杆直径较大，因而可覆盖多个应用领域。然而，在进行低挤出量生产时，由于要避免螺杆与机筒间发生金属与金属的直接接触，因此大直径螺杆的使用就受到了限制。   

     另外，未考虑特殊要求的普通螺杆易引起止推轴承的使用寿命缩短。因此，DMT对螺杆进行了特殊设计，从而用直径较小的螺杆实现了相同的产量，尤其在超薄膜生产中显示出极大的优势。例如，与其他只能生产低至15μm薄膜的挤出螺杆相比，DMT特殊设计的螺杆可生产低至8μm的薄膜。   

     同时，该特殊的螺杆设计还能在没有干燥塔的情况下生产BOPET薄膜，并将修边的碎片直接喂回到挤出机中。这样，不仅减少了初始投资（无干燥塔，厂房高度降低），而且降低了后期的操作成本。    

     此外，DMT特殊的挤出分流器可使薄膜生产商在很短的时间内，从一种薄膜构型转换为另一种薄膜构型，而无需更换料仓中的原料。并且，任何一种薄膜构型均可在DMT设备上实现。同时，由于模唇具有高柔软度，从而加大了薄膜的厚度范围。以BOPP的生产为例，在不更换任何部件的情况下，同一模头可生产8~80μm的平膜，以及80~150μm的合成纸。   

     熔体过滤器作为挤出机的另一关键部件，其更换时间越长，更换次数越多，用于生产的时间就越少。因此，延长过滤器的使用寿命并缩短更换时间是非常必要的。过滤器寿命的延长可通过使用专门设计的褶式烛体来实现，并且，它能保证过滤器在相对较小的外部体积下，拥有较大的过滤面积。   

     此外，特殊的过滤器加热设计，再加上相对较小的过滤器体，可确保内部适当的熔体流动，避免了因温度过高或停留时间过长而导致熔体聚合物的降解。因此，在更换过滤器的过程中，无需对其进行清洁。仅需几分钟即可完成对过滤器烛体的更换，而无需拆除任何熔体管线。如果从彩色薄膜更换到透明膜，则可对挤出机和过滤器进行冲洗。   

     流延单元   

     熔体快速冷却工艺的好坏会影响流延膜的结晶结构及尺寸。理想的快速冷却可保证结晶体结构尽可能均匀，晶粒的尺寸尽可能小，这样，薄膜的光学性能（雾度和光泽度）、厚度公差以及拉伸能力也越高。因此，确保薄膜两侧（冷辊侧和水箱侧）有同等的冷却效率就变得至关重要，否则结晶结构将不再均匀。   

     若使用传统的螺旋流道式的冷辊，冷却流道一般会超过300m，水在流道内停留的时间长达10s，这样，很难保证冷辊在整宽上达到均一的温度。而低水位或中高水位水箱也不能确保流延膜的两面实现均匀冷却。对此，DMT设计了特殊的喷水式冷辊（喷水在辊面的停留时间少于0.1s）及高位水箱（冷辊直径的90%），并辅以20根喷水管，从而确保了流延膜两面得到均匀的冷却。该设计已获得。   

     纵向拉伸（MDO）   

     在DMT的设备中，所有的MDO辊筒均为单独驱动，单独控温，这使得工艺调节十分灵活，尤其有利于特种薄膜的生产。   

     的DMT设计已证实，用4根而不是6根拉伸辊进行拉伸，薄膜的质量更好，尤其对于镀铝基膜。因为6辊拉伸会不可避免地导致膜面损坏，而且这种损坏只在薄膜镀铝后才能被发现。   

     此外，DMT设备的压辊在尽量靠近自然接触点的位置对薄膜施压。这种接触方式下的压力比将压辊垂直压在膜上的排布方式要小得多，从而克服了压辊垂直压膜容易损坏（划伤）流延膜及缩短压辊使用寿命的弊端。   

     横向拉伸（TDO）   

     薄膜的尺寸范围越广，所需TDO的灵活性就越高。DMT设备的链轨在每一个连接处都可进行±20°的调整，方便实现预热区和/或拉伸区之间的转换，从而提高了生产超薄或超厚薄膜的灵活性。同时，为了消除由“弓形效应”引起的薄膜拉伸不均，TDO在热定型区可进行再拉伸，并在热定型后进行快速冷却。因此，其冷却区的供气是由热交换器进行冷却的，而不是环境风冷却，这样就避免了环境风冷却能力不足及温度不稳定的缺点。   

     随着设备速度的提高，产量变得更大，因此TDO也需要更长。TDO越长，对链轨系统的要求也就越严格。在某些设计中，链轨系统对摩擦生热的耐受性已达到了极限。为此，有些供应商开始安装冷却装置，以降低摩擦生热。但是，这样做的不良后果是会产生冷凝，从而导致破膜。   

     对此，DMT采用了不同的解决办法。除两个出口链盘有驱动外，DMT还开发了入口链盘驱动（已申请）。该设计降低了链条应力，从而减小了摩擦，降低了温度，减少了油耗，使运行更加稳定，速度也得到进一步提高。在该设计中，出口驱动采用速度控制的方式，入口驱动以扭矩控制的方式跟随出口驱动一起动作。   

     牵引站   

     要优化生产，必须测量并控制膜边，以避免一些易撕裂点在TDO中引起破膜。为此，DMT公司与测厚仪厂商共同开发了*的X光测厚仪，不仅能*自动控制膜边，而且能够对透明膜、消光膜、白膜和其他的彩色薄膜进行测量。实践表明，只有X光能满足所有这些要求。   

     收卷机   

     正确的收卷需要非常的薄膜张力控制，即要有准确的张力信号。要接收到准确的张力信号，薄膜在张力辊上的包角就必须足够大而且恒定。同时，张力辊应当被固定而不能有所移动。一般，薄膜离开张力辊后，会被接触辊轻轻地压在卷芯上，此时，薄膜在接触辊上的包角应当为零。为满足上述要求，DMT收卷机上的张力辊和接触辊都必须被固定，收卷机框架可移动，与分切机的设计相似。   

     可靠性   

     设备来源   

     通常，设备的可靠性与制造商的经营策略和理念有关。DMT的经营策略一直是专注于核心业务，为双向拉伸薄膜行业提供从工程设计到设备加工的专业解决方案，而从不涉足其他业务，这在一定程度上提高了设备的可靠性。   

     同时，DMT的理念是从的供应商处订购设备所需的各种配件。DMT所采用的工业标准件，如AC电机、齿轮箱、气动件、轴承和电子件均来自世界的供应商。客户可根据该公司提供的备件目录直接从当地经销商那里选购部件，从而方便客户提率并降低成本。DMT的设备，如挤出机、电晕处理器及测厚仪等均由的供应商提供，而复杂的部件由德国、法国及奥地利的供应商加工，他们与DMT都有长期的合作关系。对于中国项目，某些的部件，如框架、电柜和风筒等均由DMT中国加工，并由国外派遣的工程师监督。   

     工艺技术   

     DMT将其工艺技术带给了的客户，并与客户进行技术探讨。这些经过探讨的知识将惠及该公司在的所有客户。例如，DMT的所有BOPA客户都能够生产BOPA薄膜。   

     总之，DMT的上述设备特性可以满足薄膜生产商生产多种类型薄膜的需求，且无需变更或更换设备。同时，生产不同薄膜品种时，所需要的转换时间较短。此外，设备的可靠性加上适当的保养，可使设备的生产时间增至每年8000h，而全面的工艺技术则提高了设备的可靠性。