CPP薄膜プロセスパラメータの調整、測定と製御原理を検討する。

一、温度の監視と製御

流延フィルムの全生産過程及び生産原理から分かるように、流延フィルムの全生産は高分子材料の重合体凝集状態の変化過程であり、この過程は材料の加工温度と密接に関連している。例えば、冷却ロールの表麺温度が均一で、温度の変動が小さい；押出温度の変化と変動はフィルムの押出厚さの変化とフィルム性能の変化を引き起こす。生産ライン全体で製御すべき温度点が多いため、温度製御は流延膜プロセス製御の重点である。流延フィルムの温度製御点は以下の通りである。

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  押出機温度制御領域、

  
  

  ネットワーク交換器の温度制御領域、

  
  

  配管温度制御領域を接続する、

  
  

  ダイ温度制御領域、

  
  

  冷却ロール、後冷却ロールの温度制御、

  
  

  コロナ棒、コロナ冷却ロールの温度制御、

  
  

  エアナイフ冷却温度制御、

  
  

  押出機供給段の冷却、

  
  

  減速箱及びモータ冷却。

  
  

1、温度検出

流延フィルムの加工には特別な超高温、超高圧、超低温、微圧、耐食性などの状況は存在しないため、温度検出は通常の温度センサを使用すればよく、接触式温度センサは2つの大きく分類される。

熱電対と熱抵抗の2種類の温度検出素子のいくつかの特徴

温度測定素子の選択は、加熱領域の温度範囲、温度制御精度、測定素子の寿命信頼性などの要素を考慮しなければならない。

温度測定素子の時定数は温度測定素子の重要な標識であり、センサの測定範囲内で、測定を開始してから測定が終了して、測定媒体の安定値の63.2%に達するまでに必要な時間を指す。反応の速いシステムには、時定数の小さいセンサを選択する。反応が遅いシステムには、時定数の大きいセンサを選択する必要があります。時定数の選択は適切ではなく、温度の制御が困難になり、システムに振動が発生する可能性もあります。

2、温度制御

二、圧力の測定と制御

流延フィルム押出ラインにおいて、ポリマーは押出機内でスクリューのせん断とバレルの加熱により、高分子ポリマーは徐々に可塑化、溶融、混合して一定の圧力を発生し、押出システム及びフィルター、ダイの温度が一定で、ダイの開度、ろ過抵抗が一定である場合、押出溶融体の流量は押出機の圧力に比例する。そのため、押出圧力はフィルムの押出厚さ及び厚さ偏差に直接影響する。一般的に、キャストフィルム押出装置には溶融圧力検出と圧力制御フィードバックシステムが取り付けられている。

溶融圧力検出点：

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  押出機フィルター前の圧力検出、

  
  

  押出機フィルター後、計量ポンプ前（あれば）圧力測定、

  
  

  押出機計量ポンプ後（あれば）圧力測定、

  
  

  押出機の精密ろ過前（あれば）圧力検出、

  
  

  ダイ入口での圧力検出（省略可能）。

  
  

その他の圧力監視ポイント：

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  エアナイフ内腔の空気圧検出、

  
  

  真空タンク内腔の空気圧検出、

  
  

  設備運転の各気圧接点検出、

  
  

  水路水圧測定。

  
  

1、圧力の検出

一般的に共押出フィルム生産ラインでは、各共押出機には2つの圧力検出点が取り付けられており、1つは押出機の出口（フィルターネットの前）、1つはダイの入口（フィルターネットの後）の圧力検出である。

2、圧力検出素子     

圧力検出素子は機械式と電気式の2種類に分けることができる。電気式圧力センサ素子は、容量式圧力センサ、圧力抵抗式圧力センサ、圧電式圧力センサなどに分けることができる。

流延フィルム製造ラインでは、応力の変化に応じてバリスタが変化する圧電抵抗式圧力センサ（ひずみ式圧力センサ）が一般的に使用されている。

三、速度制御

流延フィルム生産ラインの押出伝動とフィルム伝送において、最も初期は直流調速を採用していたが、周波数変換調速の発展に伴い、押出伝動が直流調速を採用するほか、一般的なフィルムの伝動は周波数変換調速を採用し、サーボ駆動システムを使用していた。直流調速に対して、周波数変換調速装置には多くの利点があった：周波数変換調速モーターにはカーボンブラシがなく、クリーニングとメンテナンス作業が存在せず、システムの信頼性と寿命を高めることができ、周波数変換速度調整モータは速度調整効率が高く、より省エネである。

速度制御には、押出機の速度制御、計量ポンプの速度制御、冷却ロールの速度制御、牽引部分速度制御、巻取機速度制御が含まれる。

四、厚さの測定と制御

薄膜厚均一性は流延薄膜の非常に重要な品質指標であり、高速の自動化生産ラインにおいて、薄膜厚の検出はすべて高精度、非接触式の厚さ測定器とフィードバックシステムを用いて自動検出と制御を行う。

1、フィルム厚さ測定のセンサー

最も一般的なのは放射性同位体測定器であり、主な放射性同位体は：Sr-90ルツボ線Kr-85ルツボ線Pm-147ルツボ線X線センサ赤外線センサなどである。

厚計センサーの選択とフィルムの坪量は大きく関係しており、一般的にPm-147ルツボ線は2-200 g/㎡のフィルムを測定するのに適しており、Kr-85ルツボ線は10-2000 g/㎡のプラスチックフィルムに適している。放射源による膜厚の測定は、放射線が測定対象の膜に入ると、一部の放射線が膜を貫通し、もう一部が膜に吸収され、放射線が膜を通過すると必然的に強度減衰をもたらし、減衰の割合を検出することで膜厚を算出することができる。その原理図は次の通りです。

2、フィルム厚さの制御

流延膜の製造時には、一般にダイリップの間隙を調節してポリマー溶融流量を調整することによってフィルムの横方向厚さ均一性を制御する。

ダイリップの隙間を調整する方法には、次のようなものがあります。

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  型リップの隙間を手動で調整することは、経済的で簡単で実用的で効果的なフィルム厚さ調整方法である。薄膜厚計による薄膜厚偏差は、人の挙動を利用してダイリップの隙間を調節する。

  
  

  自動ボルト調整この方法は、ダイリップ口から出る熱膨張ボルト上の加熱素子の電力または温度を調整することにより、ボルトが温度上昇時に伸長または温度低下時に短縮されてダイリップ開度を調整する目的である。加熱制御方式にも、温度制御または加熱百分率制御の2種類がある。

  
  

  ステッピングモーターを利用してこの方式の設備を制御するのは比較的複雑で、体積が大きい。しかし、調整時間帯は応答速度が速く、広い範囲でダイリップ開度を調整することができる。

  
  

厚さ測定とフィードバック：

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  フィルムは製造過程で横方向の厚さが変化しているほか、フィルムの縦方向の厚さも絶えず変化している。したがって、厚測定器ごとに測定される厚さ、すなわちフィルム厚さを含む横断面の変化は、フィルムの縦方向厚さの変化も含む。

  
  

  製造過程において、フィルムの横方向厚さ偏差は熱膨張ボルトによってダイリップ開度を調節してフィルム偏差を調節し、縦方向厚さ偏差は冷却ロールの速度を調節したり押出機の速度を調節したりすることによって横方向厚さ調節を実現した。

  
  

  高速なフィルム生産ラインに対して、フィルムの縦方向厚さ偏差をできるだけ小さくするには、センサーの応答速度を高めてスキャン速度を高める、もう1つの方法は、縦方向厚さ偏差の根拠として複数回スキャンされた縦方向偏差の平均値である。

  
  

五、張力の制御と測定

フィルムは巻取機に入った後、巻取速度は張力コントローラによって張力補償を行って巻取速度を調節しなければならない。張力センサには、フローティングローラ張力センサ（または低摩擦シリンダ）と、1つは圧力歪み式張力センサである。

1、フローティングローラ式張力センサ

レバー原理を利用してフィルムの浮動ロールに発生する圧力を電圧の変化信号に変換してフィルムの巻き取り速度を制御し、巻き取り張力が一定であることを保証する。

2、ひずみ式張力センサ

このシステムはひずみ式圧力センサを棒の張力を電圧信号に変換し、フィルムの巻き取り張力を制御し、巻き取り張力を一定に保つ。

この張力センサは精度が高いため、制御精度も高く、張力の大きさは無段調速を実現でき、操作は非常に便利で、現在大多数の流延膜生産ラインで最も多くの張力センサを使用している。歪み式張力センサは張力検出結果のみによって張力を調整し、フィルム長の変化は起こらなかった。

生産ラインの昇速または降速の過程で、歪み式張力センサも迅速、安定、正確に張力を調整することができて、それによってフィルムが昇速または降速の過程でフィルムの歪みを引き起こすことを回避する。

一般的に、流延膜の構造はA/B/C三層で20%/60%/20%の割合で生産されており、流延膜の生産過程において、どの供給ホッパの材料不足でも膜の層構造が変化し、膜厚の急激な変化を引き起こして不良品、廃棄物を生産する。

バレル内でのスクリューの回転は原料とプラスチック溶融物の背圧によって自動的に中心点を探すため、スクリューが空転するとバレルがスクリューによって掃かれる現象が起こる可能性がある。したがって、押出機のフィードホッパに位置センサを取り付け、スクリュー欠損現象を起こさないようにしなければならない。

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