一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统的制作方法

1.本发明涉及聚酯光学膜生产技术领域，尤其涉及一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统。


背景技术：

2.聚酯光学膜生产中有结晶干燥、熔融挤出、铸膜、纵横双向拉伸、牵引收卷、分切、回收造粒等工艺过程，而在熔融挤出工艺中工中一般工序流程是：干切片一>挤出机一>预过滤器一>计量泵一>精过滤器一>静态混合器一>模头，而模头是在该工艺中最关键的设备，其是由高精度的模体和模唇组成，能够分成两部分进行清洗，在国内外聚酯光学膜生产制造企业，在模头除尘方面还存在很大的缺陷，在铸片中产生很多的尘埃粒子，这些粒子都粘附在拉伸出的薄膜上，使产品出现暗纹，光泽度和透光率低、雾度低、涂布性能差的等现象，其次在铸膜自动调整模头中，对牵引系统所传递的实际厚度与目标厚度相比来说，自动调整各点的模唇开度或温度无法调节，使废品率增加，因此研发一种自动除尘的铸片模头对当前聚酯光学膜行业是刻不容缓的。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中不能够在模头铸片中自动除尘，不能保证了薄膜在下道工艺中产品质量，生产效率低的缺点，而提出的一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统，包括主机系统和辅机系统，主机系统包括主机过滤器、第一主机管道、模头排风罩、模唇定位点、模头、模唇、冷鼓、热线管、前模唇加热器和模头温度总成，辅机系统包括第一辅机管道、辅机过滤器、辅机系统、数控系统、防尘罩、适配器、第二辅机管道，所述第一主机管道与第一辅机管道通过模唇定位点连接；所述主机系统与辅机系统通过第一主机管道、第一辅机管道、模唇定位点连接；所述主机过滤器与主机系统连接，并通过第一主机管道、第一辅机管道、模唇定位点与辅机过滤器连接，辅机过滤器与辅机系统连接，所述模头排风罩与第一主机管道和第一辅机管道连接，主机系统和辅机系统之间设置有支架，模头排风罩、第一主机管道和第一辅机管道均设置在支架上，主机系统和辅机系统之间设置有数据线。
5.优选的，所述模唇安装在模头顶端并与冷鼓连接；温度传感器安装在模头的上测凹处；所述热线管与数控系统连接，防尘罩安装在支架上。
6.优选的，所述数控系统安装在辅机系统上并与数据线连接相连。
7.优选的，所述摸头温度总成包括第一后前区域、下前区域、上前区域、第二后前区域、温度传感器、第二主机管道、加热器、后模唇加热器、落尘器、尘埃管道和静电吸附丝。
8.优选的，所述数据线与前模唇加热器和后模唇加热器连接。
9.优选的，所述加热器按矩阵的方式与模头温度总成的上前区域、第二后前区域连
接。
10.优选的，所述温度设置系统中的第二辅机管道、第二主机管道分别与辅机系统、主机系统中的第二辅机管道、第一主机管道连接，所述适配器与温度设置系统中第二辅机管道、第二主机管道连接。
11.优选的，所述落尘器安装在模头下端，通过薄膜铸片并与尘埃管道、静电吸附丝连接。
12.优选的，所述模头温度区域中的模唇位置能够自动除尘，吸除模唇口流出的溶体中析出的尘埃物，避免析出物粘附到设备支架上而形成的低聚物，避免低聚物低落到产品上。
13.优选的，所述在熔融挤出工艺中工中一般工序流程是：干切片一>挤出机一>预过滤器一>计量泵一>精过滤器一>静态混合器一>模头，而模头是在该工艺中最关键的设备，其是由高精度的模体和模唇组成，能够分成两部分进行清洗。模头内部采用计算机自动设计成t型分布腔道，模头温度根据客户对产品的规格要求自动设定，运行中模唇表面被严格磨光，确保所铸厚片表面平整。
14.优选的，所述模头在横向上分成一定的区各自独立进行加热，每个区温度能独立调整控制。模头是由特殊密封材料做成，避免了模头侧面熔体的泄漏，确保静电系统和生产的稳定。
15.优选的，所述本发明中的模头为自动调整模头，即可根据牵引站所传递的实际厚度与目标厚度相比较来自动调整各点的模唇开度，在挠性的模唇上，每隔一定距离的模唇宽度上(30mm
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60mm)设置了模唇调整点，每个调整点由热膨胀螺栓进行调整，快速膨胀的螺栓体与能快速响应的加热单元结合在一起，两者都配有独立的空气冷却系统，能准确控制铸片的厚度。
16.优选的，所述模头的熔体流过模唇时在高压静电吸附系统的作用下，在冷鼓上快速冷却，使其尽可能减少结晶，以免厚片结晶而导致拉伸不稳定，冷鼓温度一般控制在25—28℃左右。
17.优选的，所述冷鼓的温度与产品质量至关重要，薄膜的快速、均匀冷却对控制膜的结晶、均匀拉伸以及实现生产稳定是至关重要的，膜的快速冷却及均匀冷却除了在高压静电吸附装置的作用下，另一方面与冷鼓的作用是不开的。
18.优选的，所述各种规格的铸片与静电吸附系统有密切关系。静电吸附装置是为了确保铸膜和冷鼓之间有一个完整的均匀的接触，以免之间存在空气，避免吸附质量差而导致膜厚偏差。
19.优选的，所述静电吸附系统所施加整个电场作用是通过安装在侧面的高压发生器作用的，该高压发生器的电压和电流均非常稳定，并能分成主体和边膜两部分进行单独的调节，静电吸附丝的电流不能调得过低，否则会有较多的静电条纹产生，也不能调得过高，否则易发生静电打火，造成生产不稳定和横向静电条纹的产生，静电电压和电流以调至生产稳定又无静电条纹时为宜。
20.优选的，所述整个膜宽方向上的静电吸附分为主体和边膜两部分，两部分可根据不同膜宽来自由调节，具有较大的灵活性，另外，整个静电吸附装置采用特殊结构进行三维调节，使得静电吸附丝产生一个相对于膜头的最佳工作角度。
21.优选的，所述静电吸附丝的设置，主要是为了减少奇聚物的吸附，在模头后方设置了模头排风罩、落尘器，辅机系统上设置了防尘罩，在模头前方设置加湿落尘器，这样对聚集物低落收集有了比较理想的效果。
22.优选的，所述数控系统是聚酯光学膜生产线中的一个拓扑分支开环系统，与主控计算机相连，具有数据运算、数据传送、位操作等功能，可完成数据采集、分析及处理，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能完成传送到别的智能装置。
23.优选的，所述数控系统接收中控计算机信息，同时反馈至中控计算机，在整个铸膜工艺中各个数据给定值都是数控系统9设定，整个运算程序和d/a转换来实现。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本方案薄膜铸片中，模头区域中的模唇位置能够自动除尘，避免了模唇口流出的溶体析出物，本发明创新是国内同类生产线上从无到有的突破，聚酯光学膜生产线自运行以来，产品合格率达到了100%。
25.（2）生产双向拉伸聚酯薄膜时，主要是通过调节模唇开度的大小，控制模唇出口聚合物熔体的流量来控制薄膜厚度均匀性。模唇开度的大小的调节方法是通过调节加热唇口处的调节螺栓来实现的，这种方法是通过调节膨胀螺栓上的加热元件的加热功率或温度，使螺栓在温度升高时伸长，温度降低时缩短，从而达到调节模唇的开度的目的。
26.（3）利用温度补偿自动调节模唇开度确定了一定范围，模头螺栓加热器的加热功率为180
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200w左右，每个螺栓的控制度一般为20
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50mm。模头螺栓与拉伸薄膜对应位置的确定熔融的物料从唇口流出后，由于物料表面张力和外力的作用，其横截面的尺寸将发生某些改变，在铸片经过纵，横向拉伸，在拉伸过程中由于温度、拉伸应力等因素不同，将会产生非均匀拉伸，通过数控系统中的参数设定，在拉伸薄膜上利用测厚仪测出厚度的变化情况。
27.（4）传感器在薄膜上的扫描轨迹类似一个正弦波在薄膜生产过程中，薄膜横截面变化的同时，其纵向厚度也发生改变，所以，测厚仪每次扫描所测得的包含着横截面厚度变化和纵向厚度的变化，都通过数控系统来调节，在生产过程中，保证铸片的质量均匀性是通过控制模头螺栓来调节，而薄膜的纵向厚度则主要靠控制冷鼓转速来调节。
28.本发明利用静电吸附与加湿落尘的原理，尘埃粒子能够在模头铸片中自动除尘，保证了薄膜在下道工艺中产品无缺陷，提高了生产效率。
附图说明
29.图1为本发明提出的一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统的主视图；图2为本发明提出的一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统的侧视结构示意图；图3为本发明提出的一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统的模头温度设置第一部分系统图；图4为本发明提出的一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统的模头温度设置第二部分系统图；图5为本发明提出的一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统的模头除尘原理图图中：1、主机系统；2、主机过滤器；3、第一主机管道；4、模头排风罩；5、模唇定位点；6、第一辅机管道；7、辅机过滤器；8、辅机系统；9、数控系统；10、防尘罩；11、温度传感器；
12、模头；13、模唇；14、冷鼓；15、热线管；16、前模唇加热器；17、第一后前区域；18、下前区域；19、上前区域；20、第二后前区域；21、适配器；22、第二辅机管道；23、第二主机管道；24、加热器；25、后模唇加热器；26、落尘器；27、尘埃管道；28、静电吸附丝。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.实施例一参照图1
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5，一种聚酯光学膜用铸片模头自控系统，包括主机系统1和辅机系统8，主机系统1包括主机过滤器2、第一主机管道3、模头排风罩4、模唇定位点5、模头12、模唇13、冷鼓14、热线管15、前模唇加热器16和模头温度总成，辅机系统8包括第一辅机管道6、辅机过滤器7、辅机系统8、数控系统9、防尘罩10、适配器21、第二辅机管道22，所述第一主机管道3与第一辅机管道6通过模唇定位点5连接；所述主机系统1与辅机系统8通过第一主机管道3、第一辅机管道6、模唇定位点5连接；所述主机过滤器2与主机系统1连接，并通过第一主机管道3、第一辅机管道6、模唇定位点5与辅机过滤器7连接，辅机过滤器7与辅机系统8连接，所述模头排风罩4与第一主机管道3和第一辅机管道6连接，主机系统和辅机系统之间设置有支架，模头排风罩4、第一主机管道3和第一辅机管道6均设置在支架上，主机系统1和辅机系统8之间设置有数据线。
32.本实施例中，模唇13安装在模头12顶端并与冷鼓14连接；温度传感器11安装在模头12的上测凹处；热线管15与数控系统9连接，防尘罩10安装在支架上。
33.本实施例中，数控系统9安装在辅机系统8上并与数据线连接相连。
34.本实施例中，摸头温度总成包括第一后前区域17、下前区域18、上前区域19、第二后前区域20、温度传感器11、第二主机管道23、加热器24、后模唇加热器25、落尘器26、尘埃管道27和静电吸附丝28。
35.本实施例中，数据线与前模唇加热器16和后模唇加热器25连接。
36.本实施例中，加热器24按矩阵的方式与模头温度总成的上前区域19、第二后前区域20连接。
37.本实施例中，温度设置系统中的第二辅机管道22、第二主机管道23分别与辅机系统8、主机系统1中的第二辅机管道22、第一主机管道3连接，适配器21与温度设置系统中第二辅机管道22、第二主机管道23连接。
38.本实施例中，落尘器26安装在模头12下端，通过薄膜铸片并与尘埃管道27、静电吸附丝28连接。
39.实施例二参照图1
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5，本实施例中，干燥后的聚酯铸片通过挤出机、预过滤器、计量泵、精过滤器再进入静态混合器后进入模头12，模头12自动调整温度，模头由高精度的模体和模唇13组成，模头12在横向上分成（第一后前区域17、下前区域18、上前区域19、第二后前区域20）四个区域，各区各自独立进行加热，每个区温度能独立调整控制，即可根据牵引站系统所传递的实际厚度与目标厚度相比来自动调整各点的模唇13开度，各加热单位两边都配有独立的空气冷却系统，确保铸片厚度控制精确，模头12的熔体流过模唇13时在高压静电吸
附丝28的作用下，在冷鼓14上快速冷却，使其尽可能减少结晶，以免厚片结晶而导致拉伸不稳定，铸片上的尘埃粒子通过静电吸附或落入落尘器26中，尘埃粒子通过尘埃管道27进入密封的防尘罩10中。
40.本申请中，冷鼓14由两个同轴套壳相互牢固地联接而成，在结构上具有一定的刚性，同时也具有一定的密封性，冷鼓14外表面上进行磨削加工，内部表面也进行了磨削加工，冷鼓内腔设置冷风道，冷风在输送过程中吸收熔体片上的热量，在薄膜制造过程中铸膜部分是非常重要的一部分，它直接影响了生产稳定和产品质量，冷鼓14温度过高，一是生产不稳定，二是会对薄膜的雾度指标有影响；冷辊的表面精度不好或有缺陷，也会对厚片表面质量产生重大影响因而直接影响了成品膜的表面质量，本发明在保证设备结构的完整的同时，另一方面确保精确的温度控制和节能。
41.本申请中，静电吸附装置是为了确保膜和冷鼓14之间有一个完整的均匀的接触，以免之间存在空气。本发明采用钢带式静电吸附丝28具有较大的优越性，所选用的静电钢带的厚度及底部形状均保证薄膜上方有最大的电场，整个膜宽方向上的静电吸附分为主体和边膜两部分，两部分可根据不同膜宽来自由调节，具有较大的灵活性，另外，整个静电吸附装置的活动部分采用特殊结构，可进行三维调节，以使静电吸附钢带产生一个相对于膜的最佳工作角度。通过安装在侧面的高压发生器作用的，该高压发生器的电压和电流均非常稳定，并能分成主体和边膜两部分进行单独的调节。
42.本申请中，数控系统9控制模头12的温度、压力、厚度、速度的升降及匹配，以及下游工艺中设备各节点上的状态及参数的采集和显示等，纵横拉、收卷等现场显示相关电机的速比，并可根据客户对产品规格进行实时自动调节。
43.本申请中，数控系统9是聚酯光学膜生产线中的一个拓扑分支开环系统，与主控计算机相连，具有数据运算、数据传送、位操作等功能，可完成数据采集、分析及处理，完成一定的控制操作，在整个铸膜工艺中各个数据给定值都是数控系统9设定，整个运算程序和d/a转换来实现。
44.本申请中，所述聚酯光学膜用铸片模头自控系统已实施运行，运行中各性能指标运行正常，避免了生产线在运行中出现的质量上缺陷，提高了经济效益，提高了生产效率。
45.本申请中，所述温度传感器11在薄膜上的扫描轨迹类似一个正弦波在薄膜生产过程中，薄膜横截面变化的同时，其纵向厚度也发生改变，所以，测厚仪每次扫描所测得的数据（包含横截面厚度变化和纵向厚度变化），都通过数控系统9来调节。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。