齒輪式計量泵在聚酰亞胺薄膜生產中的應用

 公司新聞     |      2019-05-17
    聚酰亞胺(PI)薄膜是耐熱性能最好的有機薄膜,長期使用溫度可達到200℃以上,電氣性能、耐輻射性能和耐火性能也很突出。它在航空航天、電氣和信息產業的發展中發揮著重要作用。
    流涎拉伸法是目前生產聚酰亞胺薄膜的主要工藝技術之一:將聚酰胺酸(PAA)溶液倒入基體的光滑表面,在溶劑去除后的拉伸過程中,用加熱環法制備聚酰亞胺薄膜。
    在生產過程中,PAA薄膜的厚度均勻性對薄膜的最終性能有著重要的影響。目前,國內聚酰亞胺薄膜產品的性能與國外聚酰亞胺薄膜產品仍存在較大差異,主要表現在厚度均勻性差等方面。
    因此,提高聚酰亞胺薄膜的厚度均勻性對聚酰亞胺薄膜的制造水平具有重要的現實意義。為了控制聚酰亞胺薄膜的厚度均勻性,在聚酰亞胺薄膜生產線上增加了計量裝置和自動在線測量裝置,提高了聚酰亞胺薄膜的厚度公差。
    聚酰亞胺薄膜生產中的關鍵問題之一是保持聚酰亞胺樹脂的輸出壓力均勻穩定。為了實現樹脂的穩定輸送,可以安裝高精度齒輪式計量泵。
    1.工作原理
    液體計量泵是一種高精度齒輪泵,計量泵只有3個運動部件(傳動齒輪、被動齒輪、傳動軸),齒輪由高精度傳動系統驅動。常用的齒輪泵為外嚙合的兩個齒輪泵,其工作時,齒輪嚙合為自由間隙,構成泵的進料側,而樹脂進入齒輪被壓入泵體的嚙合段,這一區域的高壓液體只能壓入排出管,不能壓入進進料區。齒輪計量泵是一種容積式計量泵,通過實際運行,使計量泵處于最佳工作狀態。
    計量泵的注入量取決于齒輪齒隙和泵速。材料每轉一圈的擠出量是恒定的。泵的轉速可由變頻電機的驅動系統控制。
    在使用齒輪泵計量過程中,瞬時輸液量由小到大,然后由大到小不斷變化,即存在周期性小波動。波動的大小與齒輪的參數有關,如齒數、齒高系數、齒輪嚙合角、重疊系數等因素,但這些微小的波動在樹脂輸送過程中可以被吸收。
    為了進一步提高測量精度,也可以采用三檔計量泵。三檔計量泵輸液量波動小于兩檔。在實際生產和使用過程中,該系統阻力大,能起到緩沖作用,因此,兩臺齒輪泵基本能滿足生產要求。
齒輪式計量泵
    2.縱向厚度均勻性控制
    在實際生產和應用過程中,通過調節計量泵可以提高聚酰亞胺薄膜產品的厚度均勻性:
    (1)一般的流涎方法是將聚酰胺酸樹脂通過壓縮空氣輸送到流涎噴嘴,通過氣壓維持流涎噴嘴的液位。所用壓縮空氣的壓力控制保持在10%誤差范圍內。因此,樹脂的液位控制結果是目標液位值的12%,這將導致聚酰亞胺薄膜的縱向厚度公差較大。
    但計量泵系統在實際生產過程中的應用,通過調節計量泵的轉速,可以有效地控制唾液口樹脂的液位高度,當樹脂液位超過目標控制限值時,計量泵轉速過高,則可以將計量泵數調低,反之亦然。當液位在靶標的控制線下時,可將轉數調節到計量泵的最高點,多次反復調整,樹脂液位最終可穩定控制在靶標液位值的正負2%以內,從而大大提高聚酰亞胺薄膜產品的垂直厚度均勻性。
    (2)在聚酰亞胺薄膜擠出生產線上使用時,唇口位置有時會出現堆積現象,使聚酰胺酸薄膜縱向拖動痕跡向左,然后通過計量泵轉向高調節,可以在短時間內消除這種現象,用計量泵的尺寸調節疊加現象的邊緣化與時間長度成正比。
    (3)在生產過程中,計量泵進出口壓力是決定擠出壓力穩定性的最重要因素。實踐證明,只要計量泵前的壓力(P)基本穩定,泵速穩定,進入泵頭的樹脂壓力(P:)變化很小。根據這一原理,通過觀察生產過程中P壓力值的變化,可以得到P:值的穩定性。在低系統電阻的情況下,采用了薄膜縱向厚度的控制方法,取得了很好的控制效果。
    (4)為了提高雙軸拉伸聚酰亞胺薄膜的縱向厚度均勻性,需要利用生產系統的測厚反饋系統,根據薄膜在生產過程中的厚度變化,自動調整鋼帶的線速度或計量泵的速度。動作過程,以調整膜厚。這是一種有效的生產方法。
    聚酰亞胺薄膜生產通常采用兩種方法來控制薄膜厚度,一種是計量泵的速度恒定,調節鋼帶的速度達到調節厚度的目的。另一種方法是調整計量泵的轉速,以確保進入唾液噴嘴的樹脂量滿足目標厚度的要求。這兩種控制方法可以在高自動化雙軸拉伸聚酰亞胺薄膜生產線上實現,操作者可以隨意選擇。
    3.橫向厚度均勻性控制
    在實際應用過程中,采用拉伸法在流量生產線上配備傳統計量泵和薄膜擠出,并結合厚度系統進入生產線,可根據系統齒輪式計量泵的速度調整組合,提高聚酰亞胺薄膜產品厚度均勻性,有效提高唾液聚酰亞胺薄膜產品的質量。