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你遇到過(guò)樹(shù)脂的“流失”嗎？昂貴的塑料從你的生產(chǎn)控制系統中“溜走”了，并且這一過(guò)程是在生成膜的厚度和寬度有少量超標的情況下不知不覺(jué)發(fā)生的。大多數的吹塑薄膜不到0.1mm厚，所以超出15%是很難被加工者測量或察覺(jué)的，直到你意識到原料庫中有15%的樹(shù)脂毫無(wú)蹤跡地消失了。

實(shí)際上，每條生產(chǎn)線(xiàn)都會(huì )有一些樹(shù)脂的浪費。對于高度自動(dòng)化的擠出生產(chǎn)線(xiàn)而言，流失的樹(shù)脂應處于產(chǎn)品生產(chǎn)的安全限度之內（設定點(diǎn)加上設備的誤差）。但對于那些沒(méi)有實(shí)現自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)而言，將會(huì )有更多的樹(shù)脂流失。這種流失不僅沒(méi)有帶來(lái)收入，而且還浪費了電能、設備的運行時(shí)間、人力成本和管理成本等。

在吹膜過(guò)程中的樹(shù)脂流失（與運輸或搬運過(guò)程中的顆粒損失不同）主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面的原因：長(cháng)期的微小厚度誤差（快速或慢速），以及不受控制的薄膜寬度。本文將討論其產(chǎn)生的原因并提出解決方案。

慢速厚度誤差

通常，吹塑薄膜上的凹點(diǎn)是困擾加工商的一個(gè)難題，制袋、封口和印刷都會(huì )因薄膜厚度的不均勻而受到影響。一般情況下，還沒(méi)有任何一臺吹膜模頭能夠制造出厚度分布很完美的薄膜，因此薄膜上常出現連續的凹點(diǎn)，這就迫使操作者必須按照薄膜最小厚度的操作條件進(jìn)行操作，由此便帶來(lái)了樹(shù)脂的浪費。

當操作者檢測到一個(gè)凹點(diǎn)（如圖1 A所示）后，他們通常會(huì )通過(guò)減慢牽引速度或加快擠出速度來(lái)使凹點(diǎn)變厚。如果這一方法能直接將樹(shù)脂填在凹點(diǎn)的位置上，當然是很好的，因為這樣就不會(huì )造成樹(shù)脂的浪費。但實(shí)際情況是，在向薄膜最薄的位置添加材料的同時(shí)，也會(huì )相應地增加整個(gè)薄膜的厚度（如圖1 B所示）。薄膜的寬度越寬，以及平均厚度與最小厚度的差值越大，樹(shù)脂的損失也就越大。

圖1 當吹膜操作人員發(fā)現一個(gè)凹點(diǎn)后（圖A），會(huì )增加整個(gè)薄膜的厚度（圖B），這將浪費大量的樹(shù)脂材料
 

對此，可采取的解決方案是：花費一些資金和時(shí)間，去修正那些長(cháng)期產(chǎn)生凹點(diǎn)或凸點(diǎn)的模頭，最好的辦法就是制定一個(gè)清潔模針（pin）的時(shí)間表。根據2家吹塑薄膜模頭制造商的建議，若采用尼龍原料，應每4~6個(gè)月清潔一次模針，這是因為尼龍容易結焦。特別是采用自動(dòng)厚度控制手段時(shí)，尤其應該這樣做。從一定程度上說(shuō)，自動(dòng)厚度控制并不能抵消尼龍結焦的影響。

對于其他種類(lèi)的樹(shù)脂，每9個(gè)月應該清潔一次模針。一定要檢查模針和模頭鍍層是否有沙眼。如果必要，應馬上進(jìn)行重新加工和電鍍。

對模頭檢修完成后，應進(jìn)行一次試運行，以確認薄膜上的凹點(diǎn)已經(jīng)去除，同時(shí)告誡操作員：凹點(diǎn)問(wèn)題已經(jīng)解決，不要再習慣性地添加額外的材料來(lái)填補那個(gè)已經(jīng)不存在的凹點(diǎn)。

如果準備購買(mǎi)一個(gè)二手模頭，對模針和模頭的檢查也非常重要。在購買(mǎi)之前，要全面檢查模頭是否有修理過(guò)的痕跡。通常，劣質(zhì)的二手模頭在使用過(guò)程中會(huì )發(fā)生樹(shù)脂流失，從而造成巨大的損失，甚至超過(guò)購買(mǎi)二手模頭所節省的錢(qián)。

快速厚度誤差

向已存在微小厚度偏差問(wèn)題的模頭中加入膜泡內冷系統（IBC），將導致樹(shù)脂更快速的流失。這是因為，在制造吹膜模頭的過(guò)程中，就形成了一個(gè)預鉆孔的IBC通道，這為日后添加IBC提供了方便。然而，當加工商們?yōu)槠淠ｎ^升級的時(shí)候，很可能會(huì )忘記這已經(jīng)不再是一個(gè)新模頭了。他們經(jīng)常會(huì )為提高20%~40%的生產(chǎn)率而激動(dòng)不已，但卻忘記了保持對薄膜厚度偏差的關(guān)注。因此，雖然提高了30%的生產(chǎn)率，但在IBC模式下長(cháng)期存在的微小凹點(diǎn)卻沒(méi)有得到及時(shí)補救，最終往往因樹(shù)脂的流失而帶來(lái)了30%的成本增加。

對此，可采取的解決方案是，如果需要，在安裝IBC之前對模頭進(jìn)行檢查和整修；然后利用現有的技術(shù)自動(dòng)測量、調節和控制薄膜的厚度。在此過(guò)程中，要確保操作人員了解怎樣從自動(dòng)厚度測量系統中收集信息。通常，控制系統并不會(huì )自動(dòng)防止樹(shù)脂的流失，因此操作人員必須經(jīng)過(guò)培訓，理解測量數據的含義，并能迅速采取校正措施。一般，設備制造商會(huì )提供這樣的培訓，吹膜工藝咨詢(xún)公司或者升級設備的控制系統制造商也會(huì )提供相關(guān)的培訓。

折徑過(guò)大

在沒(méi)有IBC或自動(dòng)折徑控制的吹膜生產(chǎn)線(xiàn)上，操作者為了維持膜泡的大小，一般會(huì )將周期性充氣的膜泡膨脹到超過(guò)要求的尺寸，以抵消通過(guò)第一個(gè)軋輥時(shí)由于氣體泄露而導致的膜泡變小。根據上一個(gè)軋輥的情況，膜泡膨脹周期可以設定在30min~4h之間。一般，手動(dòng)充氣會(huì )導致產(chǎn)品超過(guò)要求寬度（最大增量達19mm），并且超寬的狀況可能持續4h（如圖2所示）。

圖2 為維持膜泡的尺寸，當吹塑薄膜膜泡出現周期性的過(guò)度膨脹時(shí)，也會(huì )造成樹(shù)脂的浪費。圖中這種超寬的尖峰會(huì )持續數小時(shí)
 

當氣流急速進(jìn)入膜泡中對其充氣時(shí)，會(huì )在氣道入口周?chē)a(chǎn)生真空，即所謂的文丘里效應，從而牽引著(zhù)膜泡離開(kāi)風(fēng)環(huán)的位置，并使膜泡的尺寸變小。此時(shí)，操作者會(huì )本能地放慢充氣的過(guò)程，以阻止這種現象，但這會(huì )延長(cháng)產(chǎn)品超過(guò)標準寬度的時(shí)間周期。

上述這種情況會(huì )從兩個(gè)方面引起樹(shù)脂的流失：第一，產(chǎn)品寬度會(huì )周期性地超過(guò)所需的寬度；第二，當設定較大尺寸的時(shí)候，材料將會(huì )比需要的厚度略?。ㄈ鐖D2所示），所以操作者需要增加更多的樹(shù)脂以滿(mǎn)足最低厚度要求。

我們測試了4種不同厚度（0.6密爾、1密爾、3密爾和6密爾，1密爾=0.001in.）、幅寬60in.（1524mm）的薄膜在12h（一個(gè)周期）內樹(shù)脂的損失量（lb/min）。操作者每小時(shí)為膜泡充氣一次。結果顯示4種厚度的薄膜每分鐘樹(shù)脂損失量并沒(méi)有太大區別，這是因為測試結果只是描述了在幅寬邊緣額外耗費的材料。這些額外消耗的樹(shù)脂材料對于一個(gè)循環(huán)來(lái)說(shuō)可能是很少的，但經(jīng)過(guò)一個(gè)長(cháng)時(shí)間運行，這種損失就非?？捎^(guān)了。以測試數據為例，額外耗損的量大約是41lb（18.6kg）/周期。假定在開(kāi)工率100%的情況下，損失量則接近24000lb/年（10886kg/年）。若在更加合理的88%的開(kāi)工率下，一條生產(chǎn)線(xiàn)也會(huì )有超過(guò)20000lb/年（9072kg/年）的樹(shù)脂損耗。

對此，可采取的解決方案是，采用自動(dòng)折徑控制系統，連續檢查折徑與設定點(diǎn)的差別，并在必要的時(shí)候進(jìn)行及時(shí)調整，以減少因膜泡充氣所導致的物料損耗。同時(shí)，還要確?？刂葡到y具有使氣體從膜泡中被抽出而非排出的功能。這是因為，吹膜膜泡內部的壓力非常低，不能為氣體離開(kāi)排氣孔提供動(dòng)力。一般，非IBC模頭有一個(gè)通向模頭的通道，可為膜泡供應填充氣體，當膜泡太大時(shí)，也可以將氣體排出。

此外，控制系統能在沒(méi)有產(chǎn)生文丘里真空的條件下控制快速充氣過(guò)程，從而使每個(gè)循環(huán)周期生產(chǎn)出更多的薄膜。一個(gè)吹膜加工商通過(guò)30天的研究發(fā)現，與產(chǎn)生文丘里真空的手動(dòng)膜泡充氣相比，自動(dòng)折徑控制系統可在相同的生產(chǎn)周期里提高8%的產(chǎn)量，這一產(chǎn)率的提高得益于更快的啟動(dòng)和膜泡尺寸轉換的速度。

總之，上述所有這些阻止樹(shù)脂流失的方法中，都涉及到了一定量的設備停工檢修期。對于加工商而言，在目前的訂單或維護保養預算情況下，花費時(shí)間和金錢(qián)進(jìn)行停工檢修似乎很難。假設一臺吹膜設備的開(kāi)工率達到99%，那么每年最多只有87h用于對設備的檢修和更新。但是，如果能夠多花點(diǎn)時(shí)間用于設備的改進(jìn)，就能夠減少樹(shù)脂的損耗，并能夠生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品。