熱可塑性プラスチックから作られるすべてのフィルムには、均一な厚さを実現するために特殊な製造技術を使用する必要があるという共通の問題があります。押出チューブやシートとは異なり、押出フィルムは特別な手順を使用しない場合、厚さに大きなばらつきが生じる可能性があります。現在でも、大量に生産されるフィルムの品質は、膜厚分布に関する限りかなり劣っています。いずれにしても、このタイプのフィルムには多量の樹脂が使用されており、品質が低いため用途が制限されています。より優れたフィルムが市場シェアを獲得し、価格の上昇を抑えることができます。これは、優れた測定および制御技術を備えた高度な生産ラインが効果的であることを示しています。
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1. 膜厚ばらつきと膜質
厚さの変動は、経済的および技術的な 2 つの点でキャスト フィルムの品質に影響を与えます。販売されるフィルムの最低厚さが保証されている場合、厚さのばらつきを減らすことは樹脂の節約に直接つながります。フィルムの厚さが均一であるほど、フィルムの巻き取りが良くなります。厚さが変動すると、巻き取られたフィルムが永久変形する可能性があります。巻き戻されたフィルムはその後の加工のために平坦ではなく、その結果、ラミネート、印刷、製袋などに不規則性が生じます。これは、このような厚さのばらつきは品質の低下を示すものではなく、むしろフィルムの平坦性の欠陥であることを意味します。
2. 厚み変化の形成
キャスト フィルム ダイヘッドにはハンガー形状のランナーがあり、通常はカートリッジ タイプの電気発熱体によって加熱されます。現時点では、ランナーは動作点に合わせて設計されています。これは妥協的な解決策であり、必要な動作範囲に対する最適な解決策を表します。したがって、キャストフィルムのダイヘッドにはメルトフローをある程度制御する必要があることは明らかです。メルトフローの不規則性は、不均一性や加熱上の不利な点から生じる可能性があるため、調整も行う必要があります。さらに、ダイヘッドとカレンダーローラーの間の溶融収縮によって引き起こされるフィルムの端でのフィルムの厚みの増加を制御する必要があります。
3. 膜厚の影響
ダイヘッドギャップのライブダイリップを調整することで膜厚を変化させます。ダイギャップによりメルトフローにかなりの背圧が生じるため、メルトフローの局所的な変化が ±50% 以上発生する可能性があります。この背圧はライブダイリップを調整することで大きく変えることができます。フィルムの平均厚さはライブダイリップの位置によって変化することはなく、通過するメルトの量、フィルム速度、およびフィルム幅によってのみ影響されます。
4. ライブダイリップの調整
およそ 25 mm の間隔でライブ ダイ リップに作用する調整要素は次のとおりです。
-手動調整用の圧力ネジ。
- 熱移動ボルト;
-ネジに作用するステッピングモーターを備えた機械的調整装置
- 遠隔および自動調整のための油圧調整装置。
一般に、調整エレメントはライブダイのリップに押し付けられますが、プッシュ/プルエレメントが使用されることはほとんどありません。ライブダイリップの自動調整には、通常、サーモボルトや圧電コンバータが使用されます。サーモボルトはスチール製で熱膨張によりリップを調整します。ボルトを通電加熱して伸長させます。ボルトを早く収縮させるため、ボルトは空冷されます。圧電コンバータは、層状に配置された磁器ディスクでできています。これらのディスクの厚さは印加電圧によって変化し、累積的にコンバータの長さが変化します。熱力学的ボルトの伸縮にはある程度の時間がかかりますが、圧電コンバーターは大幅な遅れなく動作します。油圧システムと機械システムも非常に迅速に動作します。比較すると、熱作動ボルトはキャスト フィルムの製造において最も多くのエネルギーを使用して使用されます。
たとえば、ライブ ダイ リップを備えたダイ ヘッドは、ダイ ヘッド上の圧電コンバータによって次のように作動します。非動作状態 (ダイ ヘッド内に材料がない) では、ダイ ヘッドの開口部は 0.8 mm です。ダイヘッドの開口部は、機械的に作動する調整要素によって均一に 0.6 mm まで縮小されます。ダイヘッドが開く駆動力は、ダイヘッド内の溶融圧力とライブダイリップ自体の弾性変形の合成力です。ライブダイリップ自体の断面は最適に特徴付けられなければなりません。ダイリップは局所的に変形できなければなりませんが、溶融圧力により調整要素間で歪んではなりません。
5. 管理体制と管理措置
ライブダイリップを備えたダイヘッドを段階的に自動で動作させることができます。この自動操作は、横型機の製造方向におけるフィルムの厚さ分布を測定する測定装置（赤外線またはベータ線）が組み込まれているためにのみ可能です。マイクロプロセッサがパラメータを処理し、制御要素にコマンド信号を送信します。キャストフィルムラインのさまざまな製造ステップの自動制御は、厚さの制御に基づいています。膜厚コントローラーとフィルムスピードコントローラーを標準装備した生産設備です。溶融物のスループットは、加重フィーダーまたはギアポンプによって制御できます。測定および加工機器のメーカーは、広範囲にわたる特許取得済みの技術を開発しており、押出成形会社によってこれらの技術は継続的に拡張されています。
これらの機器の特徴の一部は次のとおりです。
-迅速かつ正確な厚さ制御。
- 測定エラーの特定と除去。
- 縦方向の厚さのばらつきを特定し、横方向の厚さ分布を調整する際にこれらの厚さのばらつきを除外する
- ライブダイリップの調整中に隣接する調整要素の状態を考慮する。
- ダイリップ全体の予測可能な機能 (「閉じ」または「開き」への偏りはありません)
- 必要な「均一な厚さ」に対応しない特定の厚さの分布を調整する目的。
もちろん、厚さパラメータを蛍光スクリーン上に分布として表示して、傾向を判断し、調整要素の状態に関する情報を取得することもできます。典型的な図を図 2.37 に示します。
6. 経営成績
自動操作のキャストフィルムダイヘッドの使用が増加していることは、フィルムの品質と設備の信頼性がこの投入を正当化することを証明しています。数百台が使用されているため、世界中のユーザーに利益をもたらします。膜厚の精度は、自動操作の金型の方がオペレーター制御の金型より必ずしも優れているわけではありませんが、自動操作の金型で得られる結果は 1 日 24 時間良好であり、オペレーターを必要としないことを強調しなければなりません。
7. 多層フィルム
もちろん、ライブダイリップが各層に同時に作用するため、自動操作のダイヘッドを多層フィルムの押出にも使用できます。しかしながら、１つの問題は、厚さの計測である。この場合、総膜厚を計算できるように、異なる密度の膜の層を測定できる機器を使用する必要があります。フィルムの厚さを決定する場合、これは同じ密度の層を区別するのには適していませんが、他の点では重要である可能性があります。
Nanjing Sumino Precision Machinery Co., Ltd. には専門のキャスト フィルム生産ラインがあり、同社の主要なキャスト フィルム製造ラインは次のとおりです: TPU ホットメルト接着剤フィルム生産ライン、CPP/CPE キャスト フィルム生産ライン、EVA 太陽封止接着剤フィルム生産ライン、PE 衛生通気性フィルム生産PVDFキャストフィルム生産ライン、PP三次元フィルム生産ライン、医療用血液浄化フィルム生産ライン、多層共押出バリアフィルム生産ライン、LLDPE巻取フィルム生産ラインなど
