分切机分切工基础知识

分切基础知识基本常识•一、什么是分切机?分切机就是通过放卷大卷膜，并使大卷膜通过一组预先定位的刀片，从而收卷出符合客户要求的膜卷的机器。基本常识•二、品质优良的成品膜卷必备条件是什么？一个收卷质量好的成品膜卷通常应符合以下一些条件：•规格的准确性成品膜卷的长度、宽度应在一定的误差范围内。•纸芯的平行度纸管两边必须非常平整，且宽度不得小于要求的分切宽度。•膜卷端面的平直度膜卷两端必须非常平直，不得有皱纹。基本常识•收卷张力收卷张力非常重要。质量好的基材膜，正确的参数设定以及良好的分切技术是达到合适张力的必须条件。•膜卷的硬度膜卷的硬度取决于收卷时进入膜卷中空气的多少。•薄膜厚度的均匀性如果薄膜的厚薄公差太大，则在分切后的成品膜卷上，厚的地方会特别硬，薄的地方会特别软，从而导致薄膜永久变形。收卷方式•表面收卷•中心——表面收卷•中心收卷收卷方式•表面收卷表面收卷是指收卷机由一个靠在收卷辊表面的旋转辊（以下称为表面辊）来驱动的收卷方式。收卷方式•中心收卷中心收卷是指收卷机同卷芯或轴的旋转来驱动的收卷方式。收卷方式•中心——表面收卷正如该名称所述，中心——表面收卷是指收卷机同时由卷芯和表面辊驱动的收卷方式。表面收卷•在表面收卷中，收卷张力均来自于放卷张力，接触压力取决于收卷重量以及控制气压。摆动辊刀片放卷母卷表面收卷•吹塑薄膜通常使用表面收卷法。所有张力均来自于吹塑机驱动辊，没有额外的张力施加于收卷芯上。这对于一些易延伸的薄膜（比如PE）非常重要，过大的张力会损坏纸芯。由于纸芯并未对薄膜施加任何压力，所以在收卷时没有压力产生，因而表面收卷的优点在于可以任意设定收卷直径。中心——表面收卷（CW620）•中心——表面收卷即指收卷张力同时来源于表面收卷与中心收卷方式。这里，收卷张力来自于卷芯中心的力矩和表面辊作用在膜卷外侧的力。当待分切材料的摩擦系数很大时，不必联接中心收卷方式。此时，分切机就是一台表面收卷分切机。中心——表面收卷•纸芯可以放置在一根收卷轴上，也可以放置于不同收卷臂。•表面辊作用在膜卷外的力是通过一个气缸来控制力的大小的。中心驱动摆动辊刀片中心驱动放卷母卷中心——表面收卷•中心收卷产生的力矩是用来克服膜卷转动时与轴承之间的摩擦力，另外通过纸芯时送一部分力矩到膜卷。中心力矩小于表面辊与薄膜之间的接触压力。在中心——表面收卷机叫，中心力矩远不如张力重要。•中心——表面收卷方式可利用较小的卷臂分切宽度范围更大，直径范围大的膜卷，而且可选择多种卷臂。然而，在中心——表面收卷中，由于膜卷紧靠在接触辊上，因而受几何形状的影响，中心——表面收卷方式相对来说只能分切较小的膜卷，并且在分切过程中，随着膜卷重量逐渐增大，接触压力也随之增大，因而膜卷各层之间会有更多空气溢出，从而导致分切成品硬度太高。中心——表面收卷中心——表面收卷•所以，中心——表面收卷方式比起中心收卷方式来说，更难以精确控制接触压力。在中心——表面收卷方式来说，如果分切速度太高，则空气会突然卷入膜卷中，导致薄膜反缠在表面辊上。中心——表面收卷•中心力矩与机器几何形状的互相作用意味着在中心——表面收卷方式中，不可能精确控制张力，而不像在中心收卷方式中，力矩由卷臂马达提供，因而可以准确提供张力。所以，中心——表面收卷中采用计算机控制的目的在于提高收卷的稳定性。中心——表面收卷•中心——表面收卷的优缺点•优点•由于收卷马达并不是非常重要，因而收卷臂可处理的分切宽度与直径的范围更广。中心收卷中，宽度与直径范围限制于收卷马达的功率。•卷臂的通用性使得中心——表面收卷机在购买成本上更为经济。•机器易于设置中心——表面收卷•中心——表面收卷的优缺点•缺点•由于收卷张力不可能得到精确控制，因而采用中心——表面收卷方式的分切机以操作更有赖于操作工的操作技巧而不是机器本身的控制。•膜卷中的空气的多少取决于分切速度，接触压力的设定必须恰到好处，允许有部分空气进入但又不能带多。但是，由于卷臂几何形状的限制，膜卷重量的逐渐增大，使得精确控制压力非常困难。分切速度太快，空气很容易瞬时进入膜卷中，产生严重后果。中心——表面收卷•不适于分切较硬的材料（PVC）•因为接触压力难以控制，因而分切出来的膜卷往往偏硬。中心收卷（CW984即分切A机台、CW500即分切C机台）•在中心收卷方式中，放卷张力作用到最后一个驱动辊。之后，从理论上来说，薄膜张力由收卷马达提供。作用在膜卷上的力矩产生张力。收卷力矩成品膜卷T=收卷张力驱动辊T=收卷张力中心收卷•通过改变收卷力矩，可以得到一个精确的张力衰减图。•在中心收卷中，由于膜卷重量由收卷臂或收卷轴承受。所以，膜卷重力不会产生一个接触压力。膜卷缺陷•所有膜卷都或多或少地存在以下质量缺陷。•薄膜厚度变化•薄膜纵向或横向的厚度发生渐变或突变。•薄膜松弛•在薄膜松弛的情况下，虽然厚度看起来不错，但当把薄膜防在一个平坦的表面或分切时，松弛部分的长度明显大于其它部分。膜卷缺陷•膜卷硬度•膜卷硬度取决于进入膜卷中空气的多少。膜卷中空气的数量依赖于薄膜表面糙度，薄膜透气性以及薄膜中剩余张力。张力将迫便空气排出，最终膜卷会变硬。•在收卷过程中，薄膜会在表面带进一层空气。所以，收卷条件和机器的设计必须能确保可以控制这部分空气量。如果空气时入膜卷太多，空气就会起到润滑作用造成膜卷跑边。•当分切机升速时，会有更多空气时入膜卷，因此分切条件必须随之变化，否则会造成分切质量下降。接触压力•理论•接触辊的作用是为了控制进入膜卷中的空气。接触辊靠在膜卷表面并施加一定的压力来挤压空气。空气强制排出空气强制排出接触压力•在收卷过程中，通过调整接触压力即可控制进入膜卷中的空气量。接触压力的调整取决于：•收卷直径随着收卷直径的增加，接触辊排除空气的效率会下降，因此接触压力必须增大。•机器速度机器速度越快，则薄膜表面带进膜卷的空气层越厚，难排出空气的时间越短。因此，随着机器速度的上升，接触压力必须增大。薄膜张力•每个收卷马达的力矩均产生一定张力。通常情况下我们不止使用一个收卷马达，故此时薄膜收卷力矩等于各个马达的力矩之和。•阿特拉斯分切机有张力控制系统，因而可以根据机器速度和膜卷直径控制张力。•实践经验证明，如果在分切过程中张力恒定不变的话，很难得到较好的分切膜卷。一般说来，随着膜卷直径的增加，张力降低5%——30%较为适宜。BOPP薄膜收卷条件•张力BOPP薄膜分切启始张力一般为0.07N/mm。启始张力是指开始分切时卷在纸管上的薄膜的张力。在实际生产中，我们必须打找到一个合适的初始张力值以及分切以便分切密度适中的膜卷，同时使薄膜皱纹降到最低程度。BOPP薄膜收卷条件•如前所述，随着膜卷直径的增加，张力一般衰减10%——30%较为适宜。如果张力不衰减，到膜卷上会出现星形缺陷或其它质量问题。F（w）110%20%1000宽度张力随分切膜卷宽度变化的情形见左图。BOPP薄膜收卷条件•收卷张压力=初始张力*宽度*F（W）*G（φ）宽度系数张力随直径衰减率•上面这个公式只给出了在一定速度条件下，收卷张力与宽度等的关系。除此之外，我们还必须了解张力与分切速度的关系。BOPP薄膜收卷条件100%最大速度•一般来说，对应于最大分切速度时的张力，初始张力一般降低30%——40%，然后随着分切速度的上升，张力逐渐增大。BOPP薄膜收卷条件•接触压力初始接触压力应该为0.3N/mm——0.5N/mm。我们必须选择一个合适的初始压力值，以排除膜卷中空气随着膜卷直径的增加，初始压力值必须增大。接触压力VS直径100%30%-70%直径BOPP薄膜收卷条件•随着机器速度的上升，会有更多空气进入膜卷。此时，接触压力必须增大，从面保证了膜卷密度的一致•宽度较窄的膜卷接触压力应小于较宽的膜卷的接触压力1200m/min600m/min0%-20%10%-100%100%-400%1000m/min100%●收卷张力对皱纹、条纹的影响及解决办法•收卷张力实质是收卷速度增量引起的薄膜弹性伸长，只有保持适当的张力，薄膜才能平展地进行卷曲。张力控制不当是皱纹、条纹产生的―个主要原因，反之控制好张力也是解决皱纹、条纹缺陷的主要办法。在张力控制参数中，涉及到大小、斜度等因素，不但要控制好每一个因素，而且还要注意相互之间的协同效果。1.1张力大小的影响及解决办法•张力大小的设定直接影响膜卷收卷质量的好坏，张力设定越大其横向的分配越不均匀，薄膜平整度越差，膜卷某部卷入的空气越不易排出，产生皱纹、条纹缺陷机会越大；张力设定值太小，膜卷在收卷时辊芯易压皱，膜卷硬度偏松，大分切时膜卷辊芯易脱芯，难以收卷。而BOPP薄膜卷曲后仍有继续结晶而收缩趋势，随膜卷直径增加每圈长度增加纵向收缩量增大，如果生产中以恒定的张力收卷将会造成膜卷外紧内松，膜卷辊芯处大量膜产生皱纹、条纹缺陷(尤其O-4000m最重)。1.2张力斜度的影响及解决办法•同样条件下张力曲线斜度越小，张力衰减越慢，由张力大造成的皱纹、条纹越明显，同时斜度也不能太大否则易引起膜卷辊芯串边，从而辊芯膜被压皱，另外膜卷硬度偏松而不利于大分切，在生产中不能使用恒定的张力，随着膜卷直径增大张力值要逐渐递减，以便保证膜卷有收缩空间，硬度达到内紧外松。1.3配方的影响及解决办法•由于配方不同，薄膜表面摩擦系数各异，摩擦系数越大，静电相对严重，导致薄膜平整度变差，因而产生皱纹、条纹缺陷机会增多，通常情况下改变配方时应适当调整张力大小。大致调节如下：双滑面膜张力值设定大一点；单滑面膜滑脂摩擦系数越大张力设定值越小。另外表层热封料不同、所加添加剂不同也要相应调节张力设定值。收卷压力对皱纹、条纹的影响及解决办法•收卷压力实质是排除在收卷过程中卷入的多气，使得薄膜层与层保持适当的空间，以便薄膜时效处理时有收缩余量。压力控制不当也是皱纹、条纹产生的一个主要原因，反之控制好压力也是解决皱纹、条纹缺陷的主要办法。在压力控制参数中，涉及到大小、斜度等因素，不但要控制好每一个因素，而且还要注意相互之间的协同效果。2.1压力大小的影响及解决办法•一般情况下薄膜在收卷过程中容易卷入空气，如果卷入的空气太多，大膜卷在时效处理期间由于薄膜后续结晶发生收缩，使得卷入的多余的空气无法排出，膜卷将呈现较多皱纹和条纹缺陷。因而设定压力的大小是很重要的。压力设定太大，虽有助于收卷时排除空气，皱纹、条纹缺陷产生可能性变小；但压力太大薄膜可能会粘在一起不利于大分切；压力设定太小时，膜卷卷入空气量大易发生膜卷松脱和纵向条纹。因而，生产每种膜时要采用特定的压力，其压力大小可根据膜卷硬度进行适度调节。2.2压力斜度的影响及解决办法•同样条件下压力曲线斜度越小，压力衰减越慢，膜卷受到压力越大，薄膜层与层之间的空间越小，薄膜越易粘在一起从而不利于分切：压力曲线斜度越大，膜卷受到压力越小，膜卷内部空气越不易排出，薄膜越易产生皱纹、条纹缺陷。为此，在生产中生产不同的薄膜，需要采用不同的、合适的压力曲线。生产温度对皱纹、条纹的影响及解决办法•气候变化严重影响膜卷的松紧度，膜卷松紧度直接关系到皱纹、条纹缺陷产生的几率。通常气温降低时应加大张力和压力，使得膜卷硬度偏硬；气温上升时降低张力和压力，使得膜卷硬度偏松。气温对薄膜皱纹和条纹的影响温度，°C20－2224－2628--3036--38原张力设定值，N/m120－130120－130120－130120－130原压力设定值，N/m60606060原皱纹和条纹长度，m2500200015002800修正后张力设定值，N/m150--160130--140120--12880--90修订后压力设定值，N/m66646056修订后皱纹和条纹长度，m380320250400累积厚度对皱纹、条纹的影响及解决办法•通常刚开机或转产时薄膜厚度较差，局部易出现凹凸不平，平整度差，使得大膜卷在时效期间空气排不尽从而产生较多的皱纹、条纹缺陷，为此在生产中要不时优化薄膜厚度。•生产速率对皱纹、条纹的影响及解决办法•通常情况在相同的收卷张力、压力条件下生产速率越慢膜卷硬度越硬，皱纹、条纹产生长度越长。常见分切问题与纠正措施•张力太低