BOPP薄膜跑边的机械因素分析和解决措施-中国期刊网

首页 > 《科学与技术》 > 2020年03期 > BOPP薄膜跑边的机械因素分析和解决措施

（整期优先）网络出版时间：2020-06-02

作者: 高东波

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BOPP薄膜跑边的机械因素分析和解决措施

高东波

深圳市星源材质科技股份有限公司 518106

摘要：本文主要分析了BOPP薄膜在收卷过程中出现跑边现象的机械影响因素。着重讨论滑架的水平度和平行度、牵引夹辊、扩展轮、收卷张力和压力、收卷间隙和收卷机驱动和传动部分等对其影响比较大的几个方面。并结合生产实际，提出解决措施与优化装置。

关键词：BOPP薄膜；跑边；机械因素；解决措施

引言

BOPP薄膜经过横向拉伸之后进入牵引和收卷工序，获得端面整齐的母卷是保证成品质量的关键因素之一。特别是对于生产特种薄膜的厂家，比如烟膜、热封膜、镀铝膜，因为薄膜的表面比较滑爽，甚至双面都非常滑爽，因此在收卷过程中容易出现跑边现象。在跑边的位置会形成皱纹和条纹，严重的引起包死收卷辊和分切工序不能正常放卷，所以控制跑边对特种薄膜的生产特别关键，甚至有时变得非常困难。

影响跑边的因素可以归结为两大类：工艺配方因素和机械设备因素。当然通过调整配方也能彻底解决跑边，但同时以损害薄膜的滑爽性能和光学性能为前提，这种牺牲产品竞争力的解决方法是不可取的，所以本文重点分析机械设备因素引起的跑边和相应的解决措施。

一设备原理及示意图

机械因素引起的薄膜跑边特别复杂，主要可以分为以下几个方面：（1）滑架的水平度和平行度，（2）牵引夹辊，（3）扩展轮，（4）收卷张力和压力，（5）收卷间隙，（7）收卷机驱动和传动部分等。为了方便直观地论述上述各个方面对薄膜跑边的具体影响以及解决方法，现特将影响跑边的相关机械设备用简化示意图表示出来，便于论述得更加清楚，同时也方便理解。牵引机和收卷机示意图如图1。

图1牵引机和收卷机示意图

1、边缘展平辊；2、冷却辊；3、夹辊1；4、下电晕处理辊；5、夹辊2；6、上电晕处理辊；

7、夹辊3；8、张力辊；9、扩展轮；10、接触辊；11、铁芯（收卷辊）

二机械原因分析及解决方法

2.1滑架的水平度和各辊平行度

在设备装配完成后，收卷部分的各个辊筒（示意图1中的2、4、6、8、10）之间的平行度、整体设备与地面之间的水平度都是应该符合装配精度的。如果存在装配精度问题，就需要及时发现和纠正，否则会导致薄膜出现跑边。因为一旦出现大的偏差，薄膜将在生产时出现偏向一侧的问题。在这里有一个问题需要引起注意，对于使用时间较长的设备，当设备使用周期超过十年后，会因为重力沉降导致收卷机整个设备的水平度发生变化。如果在调整跑边的过程中，其他各个因素都被排除之后仍然没有效果，可以尝试测量各个辊筒之间的平行度和整体设备的水平度，笔者就遇到过类似的问题，重新抬高收卷架并固定，长期困扰的收卷跑边问题最终得以解决。

2.2 触辊与铁芯（收卷辊）之间的平行度

对于比较新式的设备，控制收卷触辊与铁芯之间的平行度是通过收卷丝杠来控制的，如示意图1中的10。详图如图2所示

图2收据简化示意图

1、收卷滑架轨道；2、丝杠；3、限位滑块；4、齿轮电机；5、扩展轮（带调节装置）；6、

气缸；7、减震油缸；8、接触辊；9、铁芯（收卷辊）

在日常的设备维护中，工艺和设备人员需要经常检查两者之间的平行度，调校的时候既可以通过修改电脑中的控制参数，也可以手动调节丝杠下方的限位滑块3和4（图示2）等方式。如果遇到收卷跑边的问题，首先就必须排除掉上述因素，所以定期检查和调校收卷接触辊与铁芯之间的平行度是非常必要的。有一点必须强调：在卷取薄膜的初期，操作人员已经确认收卷触辊和铁芯之间的平行度良好，然而随着母卷直径变大，薄膜却开始出现跑边。在这个时候需要考虑是否收卷丝杠2已经出现磨损，滑架后退的实际行程已经与电脑中的显示值不一样，因此导致收卷接触辊发生偏移。因为丝杠磨损非常细微，而且两边的磨损程度多少有一些差异，通过肉眼亦是无法分辨出来的，只有通过发生跑边这种现象进行推测。如果是丝杠出了问题，必须加以更换，否则跑边是没有办法控制的。

2.3 牵引夹辊

在牵引机的出口，一般都有1~2条橡胶夹辊，如果夹辊与冷却辊之间不平行也会导致牵引出口的薄膜偏向某一侧，最终导致收卷出现跑边，因为夹辊比薄膜稍微宽一些，材料又是橡胶，当橡胶老化凸起时会造成在轴向上压力不均。出现这种情况，通过观察滑架上面的薄膜的纹路就可以看出来，当纹路不正时，就基本可以确认是牵引出口的夹辊调较的不好。在日常的质量控制工作中，有时可能是其他的因素导致薄膜出现跑边，但又暂时不能解决，也可以尝试通过调整夹辊来抑制跑边，通过微调夹辊两端的调节螺栓6刻意将薄膜推向某一侧，这种偏差刚好与其他因素造成的偏差互相抵消，最终控制住薄膜的跑边。

2.4 扩展轮

在滑架的出口一般都有一对扩展轮，起到展平薄膜的效果，如示意图2的扩展轮5。因为该轮最接近母卷的薄膜，所以对控制跑边的作用是不言而喻的。如果是常规的易损设备磨损问题，比如扩展轮的轴承或者扩展轮表面磨损，这些因素肯定会影响母卷的端面，因此设

备维护人员要及时杜绝上述隐患。根据笔者的经验，该装置对抑制其他因素的跑边有非常好的帮助作用，在实际的生产控制中，如果需要刻意将薄膜偏向某一侧以此来抵消其他的影响因素，可以通过调节扩展轮与薄膜的夹角来实现。在这个过程中需要注意，如果夹角经过特殊调节，则要适当控制扩展轮的压力小一些，以免膜边变形过大导致成品出现垂边缺陷。有时如果控制不好，可能会造成膜边被扩展轮二次拉伸，这样的话就会出现大面积的垂边，所以调节上述装置的时候一定要小心。

2.5 收卷张力和压力

对操作人员而言，通过调节收卷的张力和压力来解决膜卷的端面问题是最直接和最常规的调节方法。一般而言，如果收卷张力过大，而扩展轮的横向张力又不够，容易出现跑边。出现这种情况只需要观察滑架上的薄膜的展平状态就可以确认原因所在，如果薄膜上的纹路过于明显，严重时甚至出现大纹路来回移动或者进入母卷的薄膜打折，基本上就可以确认收卷张力偏大。虽然张力过大会造成薄膜跑边，但将张力往小的方向调节的时候也要注意，不能无限放松张力，否则母卷过松会造成分切工序不能放卷，严重时收卷的过程中母卷变成椭圆形，并且收卷过松一样会出现跑边，所以合适的张力对控制母卷端面是很关键的。

2.6 收卷间隙

收卷间隙的功能与收卷张力是一致的，间隙大也就相当于放松收卷张力，反之则收紧母卷，如果母卷出现跑边，可以尝试调小收卷间隙，一般设备要求触辊与铁芯之间的间隙为2毫米，在需要的时候可以往零的位置调节。但必须注意，调小间隙会增加母卷的硬度，一定

要辅助放松收卷张力，否则会造成母卷硬度过大而出现其他问题。

在控制辊芯跑边上，当换卷程序完成之后，触辊离开铁芯之后的间隙从0变成2毫米，在这个过程中存在一个突变，容易导致薄膜出现跑边，特别是对于滑爽性能非常好的特种烟膜比较难适应上述突变。这个时候可以在触辊离开铁芯的过程中手动改动收卷间隙，达到一种间隙慢慢增加的平滑效果，尽量减小突变的影响，以此来控制跑边。

2.7 收卷机驱动和传动部分

收卷机的驱动系统在生产中是和生产线联动的，依靠前部的设备速度反馈和薄膜张力来调整速度。在这个过程中，造成跑边的主要原因主要是速度和张力。设备反馈的准确与否直接影响收卷质量，所以对收卷机来说，主要是设定好速度衰减系数，控制好张力，从设备维护角度，电机故障，齿轮磨损，铜头磨损，翻转角度准确与否都是可以造成跑边的，特别是齿轮磨损和铜头磨损，它们会造成翻转角度的不准确和速度不稳定，使收卷辊偏离原来的正确位置，收卷辊和接触辊之间的间隙、平行度发生改变。这时，就要检查速度控制

系统，齿轮磨损程度和收卷铜头，必要更换齿轮和打磨铜头。

三防止BOPP薄膜跑边的收卷装置

该装置可以防止BOPP薄膜跑边，主要包括收卷架、收卷轴和收卷电机，还包括一个纠偏机构,所述纠偏机构包括薄膜边位检测器、控制器和线性驱动器；上述收卷架包括收卷底座、滑动支架和沿所述收卷轴向设置的滑动连接机构，滑动支架通过滑动连接机构可滑

动地安装在收卷底座上，上述收卷轴和收卷电机均安装在滑动支架上，在薄膜运行方向上，在所述收卷轴前端依次设置有冷却相、电晕处理相，以及与所述电晕处理辗配套设置的电晕处理装置。

该装置通过对BOPP薄膜施加微弱的电晕处理，增大薄膜之间的摩擦，完全解决了辐芯和外层换卷的跑边问题，跑边之后产生的皱纹和条纹也随之消除，这样也就不需要切割掉废膜导致浪费,而微弱的电晕处理也没有造成薄膜变色质量下降的问题。并实现摆动收卷,避免因薄膜或其涂层的厚度偏差叠加而造成的膜卷局部凹凸现象，使薄膜收卷平整，保证薄膜的质量。