铸片常见的缺陷和解决方法

横向条纹

(1)大间距的横向条纹

在双向拉伸薄膜的生产的过程中偶尔会出现大间距的横向条纹，其产生的主要原因是：挤出熔体压力不稳定、铸片辊转速或温度不均匀、风刀风量或风压波动过大等，其中在BOPE的生产中，挤出熔体压力不稳定较为常见。造成挤出熔体压力不稳定的因素很多，最主要的因素包括：(1)挤出机设备的原料塑化和稳定输送能力。(2)计量泵与线速度的协调能力。由于换料出现的大间距横纹，通常是计量泵与线速度不协调所造成的，可以通过延长过渡时间来解决。

在早期的BOPE薄膜的试产过程中发现，BOPP专用的生产线不适合BOPE的生产，未经拉伸的厚片的厚度测试图形波动很大，薄膜纵向厚度波动很大(超过12％)，偶有出现横向条纹，很大部分的原因就是BOPP生产线的挤出系统不适用于PE，很大程度上是设备的原料塑化和输送能力不协调所致。根据PE的流变性能重新设计挤出系统后，厚片和薄膜纵向的厚度波动能够控制在较小的范围内，生产过程中PE厚片的厚度测试图形基本一致，BOPE薄膜纵向的厚度偏差控制在7％以内。

(2)小间距横向条纹

小间距横向条纹产生的原因有：挤出机模头位置不适宜，风刀位置、角度或风压不适宜，模头附近气流影响，辊筒沾污，纵拉辊跳动，压辊压力不合适，压辊位置不合适、转动不顺畅或变形等。

模头位置不合适、风刀位置和角度不合适、风压不合适都有可能引起模头附近的气流扰动，影响了聚合物熔体的稳定均匀地挤出。模头位置可以通过调整铸片辊与模头的相对位置来调整。

模唇至铸片辊的间距很短，这一区间的熔体对外力十分敏感，容易发生变形。熔体流至铸片辊有一切线，通常情况下，风刀的压力风要压在切点上。压力风压点向模头偏移，容易使熔体发生抖动而影响片材的厚薄和平整性；压力风压点向模头反方向偏移，厚片与铸片辊之间容易进空气，而影响了铸片的冷却。所以，风刀的支架通常需要有三维位置调节功能，将风刀及其角度调整到合适的位置。由于PE为非极性聚合物材料，不能像PET、PA那样采用单只冷鼓一静电贴片方式进行铸片以减少风刀对模头挤出的熔体的影响，BOPE生产过程只能采用单只冷鼓。风刀+水槽的铸片方式，风压或风量较大的波动可能会引起横纹，则需要调整使用合适的风压和风量。

纵向拉伸区是横纹的多发区。纵向拉伸区的辊筒的跳动、压辊位置不合适、压辊转动不顺畅或变形，都是双向拉伸薄膜中出现横纹的可能的原因之一。上述问题需通过设备调整来解决。纵向拉伸预热位置的压辊压力过小，片材与预热辊之间的空气排不干净，容易产生气体积聚而影响片材预热的效果，预热不均匀使得纵向拉伸不均匀，则纵向拉伸后可能形成横纹；若纵向拉伸辊处压辊压力不足，纵向拉伸时可能会发生片材打滑，从而形成横纹甚至片材未拉开现象；若纵向拉伸辊处压力过高，则可能发生断膜。压辊压力的选择需根据设备情况和聚合物材料的状态进行选择。

纵向条纹

在BOPE薄膜的生产过程中，经常会出现纵向条纹的问题，有些是因为厚片的缺陷所引起的，有些是拉伸工艺的不合理所引起的。需根据纵纹不同的诱因提出合适的解决方法。

在铸片的过程中，有时可以看到厚片在固定位置处有连续纵向条纹。若用这种铸片来生产BOPE薄膜，将导致薄膜横向厚度不均匀，出现纵向条纹，在收卷、分切后出现暴筋现象。消除铸片产生的纵纹通常采取的措施有：

(1)选用结构合理、质量好的模头，保证唇口光洁，不得有任何的机械损伤

用平膜法制备双向拉伸薄膜，厚片是通过狭缝式模头挤出后铸片得到的。厚片的好坏很大程度上决定了后续双向拉伸薄膜成型的连续性和稳定性，及薄膜质量的好坏。根据后续双向拉伸的要求，需要制得均匀(包括纵／横向厚度、结晶、组成成分等均匀)的厚片，这就需要能够稳定均匀的挤出，且挤出的熔体流速均匀。模头结构的合理与否，直接影响了模腔内聚合物熔体的流动。结构不合理的模头，聚合物熔体在腔体中分布不均匀，不能稳定地挤出，可观察到挤出的熔体在横向方向上流速不均的现象。每一种材料的流变性能是不相同的，则需要根据材料的流变特性设计合适的模头。佛塑科技在BOPE研制的早期的摸索中发现在BOPP的生产线上不能得到高质量的厚片和BOPE薄膜，适用于BOPP的模头不适用于BOPE的生产是主要的原因之一。

唇口光洁与否，直接影响挤出片材的形状，唇口上很小的缺陷就能在流出的熔体上形成线纹，最终可能影响了厚片甚至是双向拉伸薄膜的厚薄均匀性，这不仅适用于BOPE，同样也适用于BOPP、BOPET、BOPA等。这通常能够从挤出的熔体中看到细密的线纹。

(2)加强熔体过滤

由于在BOPE的生产中需要使用狭缝式的模头，狭缝间隙较小，若熔体不经过滤或过滤效果不足，挤出机料筒中焦化物或其他杂质被熔体带出来，可能在模头腔体或唇口前积聚，熔体流经积聚物后在厚片上形成纵纹，这也可以从挤出的熔体中观察到的。出现这种情况，除了进行模唇的清理外，还需要加强熔体的过滤，以防杂质在模头的积聚。

(3)提高风刀风压的均匀性

由于模唇到铸片辊的距离很短，模唇至铸片辊之间的熔体对外力很敏感，很容易发生变形，所以风刀的风压的均匀性对厚片的厚度均匀性有很大的影响。由风压不均引起的纵纹，通常在压力风压点前观察不到，在压点之后才能看到，纵纹通常较宽。提高风刀风压的均匀性通常需要从风刀结构进行调整。

(4)合理控制挤出各段的温度，以防塑化不完全和高温氧化交联

由于PE在高温条件下容易发生氧化交联，交联后流动性变差，容易积聚在挤出系统中，最终容易形成焦化物，所以在熔融挤出的时候通常希望使用较低的温度以防聚合物氧化交联。然而较低的温度又可能出现塑化不完全而产生晶点或未熔物，同时熔体粘度较大，熔体输送缓慢，不利于高速生产。塑化不完全和高温氧化交联而产生的线纹可通过模唇挤出的熔体观察到。需要合理控制挤出各段的温度，避免未塑化完全、交联物或焦化物的产生和积聚。

(5)及时清理唇1：3上的杂物，做好机头维护

唇口形状很大程度上决定了挤出厚片的形状。当熔体流经唇口的杂质时，会出现汇流，最终在厚片上形成纵纹。所以需要保证唇口的清洁。

(6)调整好模头与铸片辊的相对位置

通常狭缝模唇线性需与铸片辊轴线平行，否则出现片材的冷却和厚度的不均；同时，模头与铸片辊之间的间隙要尽可能的小，减少模头附近气流对熔体的影响。

而对于不能从厚片发现的纵纹产生的原因可能是：横向拉伸预热不充分或拉伸温度不合适、片材温度不均匀，拉伸倍率不够。这可以通过成膜工艺进行调整解决：加强横拉预热的热传导(清理横拉烘箱内的废膜、加密出风口或提高风速加大送风量)，提高横向拉伸预热或拉伸温度，增大纵／横向拉伸倍数使总拉伸倍数达到“固有拉伸倍数”。

铸片翘曲

该现象主要是由于贴片效果不好、铸片过程中厚片上下表面冷却不均匀造成的。铸片翘曲影响片材的平整性，直接影响薄膜的成膜性。厚片边缘通常向铸片时温度低的一面翘曲，因此，在BOPE的生产中，在保证压边气枪正常的条件下，通过调整铸片辊温度和水槽中冷却水的温度及温度差来解决。

气泡

熔体中水分、物料的降解和积存的空气都是铸片中气泡产生的主要原因。PE是非极性的聚合物材料，本身吸水性很小，很少出现因水分引起大量气泡的问题。原料挤空或空载开机或更换过滤器后开机，挤出机料筒或过滤器中积存有空气，此时铸片一般会出现气泡，可通过充分排料就可以解决。但在正常的生产过程中出现气泡，就要仔细观察气泡的形状、颜色等，分析产生的原因并加以解决。若挤出系统中带有抽真空系统，在塑化过程中产生的气体而产生的气泡问题也可通过抽真空或提高真空度来解决。若是物料降解引起的气泡，通常会伴有交联物和焦化物的产生，这就需要通过工艺和配方来调整。

厚片边缘不整齐

铸片厚片边缘不整齐，可能影响纵向拉伸的受热均匀性和拉伸的稳定性，同时容易造成横拉脱夹，产生的原因可能是：模唇两端的密封件损坏而引起的边部漏料，或压边系统不稳定，或气刀风压不稳定，或挤出不稳定所造成的。需查明原因后使用相应的方法进行解决。

其他缺陷

由于目前还没有成熟的BOPE的生产工艺理论和生产设备。在实际的生产过程中，可能会出现薄膜内含有晶点、焦化物、未熔物、雾度大、鲨鱼皮等现象。

对于鲨鱼皮现象，产生的原因通常是模腔内熔体压力过高产生的熔体破裂。可以通过调整模头腔体设计来解决，通过减少挤出量或提高温度来缓解。

PE在高温条件下容易发生氧化交联，流动性变差，可能形成大量的晶点、未熔物和焦化物(黑色或黄褐色)。未熔物，呈白色，包括有塑化不完全产生的和高温热氧化发生部分交联的聚合物。若未熔物是由塑化不均匀产生的，则可相应地提高各段的温度；若是由交联引起的，则与焦化物的解决方法相同，需通过降低各段的温度、减小物料停留时间和提高抗氧剂含量来解决。

在薄膜的生产过程中，从铸片到收卷的每一个工序都有可能破膜。按破膜位置来分，可分为：横拉前破膜、横拉破膜和横拉后破膜。

横拉前破膜

从铸片到纵向拉伸，片材发生了明显的变化，厚度波动和片材上的缺陷，都用可能造成厚片在纵向拉伸过程中局部拉伸应力超过了材料的允许承受应力时，导致破膜。解决措施：调整片材的厚薄均匀性，加强过滤减少杂质，通过设备、工艺和配方调整避免PE氧化交联。

当纵向拉伸预热或拉伸温度不合适(过高或过低)时，也可能拉伸破膜。纵拉预热或拉伸温度过高，通常同时会伴有黏辊现象。纵向拉伸预热或拉伸温度过低，片材不能均匀拉伸，被拉伸区域和断口略有发白。

若是在纵拉后横拉前破膜，则有可能是片材的张力过大而导致的断膜，可以通过调整纵拉热定型辊和横拉链轨两者速比来解决。

横拉破膜

横拉破膜在薄膜生产过程中最为常见，可以分为横向破膜、纵向破膜和脱夹破膜三种。

横向破膜可能产生的原因：

(1)杂质或缺陷；

(2)铸片的厚度偏差大或纵向拉伸不均匀造成的片材的纵向厚度波动大；

(3)横纹；

(4)辊面压伤；

(5)链夹的损坏等。

若出现纵向破膜，可以从以下几个方面进行分析：

(1)拉伸比过大；

(2)横向厚度偏差过大；

(3)横向拉伸预热不充分或拉伸温度不够

(4)纵拉热定型或横拉预热温度不合适，结晶增长过多，使横向拉伸不稳定而产生破膜；

(5)横拉链夹温度过高，使夹持位置薄膜的强度变差而产生的横向拉伸破膜；

(6)横拉烘箱中有废膜或其他物体划伤薄膜。

脱夹破膜需要从多方面进行排查、分析。厚片边部不整齐或厚度偏差大容易造成的脱夹，需通过调整工艺和设备来消除铸片的缺陷。

若正常生产过程中出现脱夹，经人工复位后仍然脱夹，可能的原因是：

(1)片材的宽度与横拉人口宽度不相符；

(2)由于废膜残留或链夹的损坏而引起的链夹无法闭合；

(3)横拉入口导边器失灵；

(4)横拉预热不足或拉伸温度过低；

(5)人口张力不合适也可能导致横拉脱夹破膜。具体需要仔细检查找出原因后采取相应的措施。

横拉后破膜

除了牵引、收卷张力过大、设备擦伤薄膜、收卷倒卷等设备原因外，造成横拉后破膜的主要且常见的原因还有横拉后热定型区链轨位置调整不合适，导致薄膜横向回缩量不够，热定型时薄膜张力过大而发生的破膜，可通过增大横拉后热定型区链轨的回缩量(通常需要10％～15％的回缩量)或提高横向拉伸预热和(或)拉伸温度来解决。也有可能是热定型温度过高薄膜熔融而产生的穿孑L，具体需要观察破膜情况和逐步排查进行判定，之后采取相应的措施。

预防破膜的基本原则

(1)平膜法双向拉伸薄膜的制备对原料要求非常高，原料上的变化可能影响挤出的稳定，从而影响薄膜生产的稳定性，所以必须按要求和规定使用原料。

(2)双向拉伸薄膜的生产涉及到多个工序，每个工序的不正常都有可能引起生产的不稳定，所以需要定期检修和维护设备，以确保设备处于正常工作的状态。

(3)BOPE的可双向拉伸的温度区间较窄，需要制定合理的生产工艺，以确保稳定生产。

(4)提高工作人员的知识水平，充分了解原料的加工特性，增强工作人员的设备驾驭能，能够快速找到问题发生的原因和解决方向。

(5)及时排除破膜的原因，制定合理的解决方案。

(6)注意总结经验和教训，做好预防和应急措施。