1 拉伸薄膜生產線國內的現狀及市場需求

近年來，由于國家政策對新能源項目的大力支持，得到各地投資商的廣泛關注，電池薄膜生產線項目在國內迅速崛起，國內涉足隔膜的企業已接近40家，規劃的產能達到8億多平米，已經遠遠超出2014年全球的實際用量7億平米，而目前我國隔膜的年用量在2.5億平米，而且在中高端領域主要依賴進口，進口量達到1億平米，隨著產能的增大，市場對薄膜質量的要求也越來越高，目前除少數隔膜領頭企業在初期取得可觀的盈利以外，大部分國產隔膜企業舉步維艱，價格低和下游付款周期長導致市場走入惡性循環。目前國內已經在技術層面獲得了基本的突破，所以要想在激烈的市場競爭中尋求發展，如何完善技術、控制質量，產品性能穩定和技術的提高才是隔膜行業的關鍵。

2 生產線的組成及共性問題

拉膜生產線的配置可分為下面七個部分：擠出系統、鑄片系統、縱拉系統、橫拉系統、牽引系統和收卷系統、加熱系統（電加熱和油加熱）和控制系統等，此設備的排布也是根據產品的生產線工藝來定的，前三個系統是決定產品質量的關鍵點，重中之重，當然后面的系統也重要。

本文也是針對生產線重中之重中容易出現問題的縱拉系統來討論，對于各生產廠家反映的共性問題：

1）包氣：薄膜在通過拉伸輥筒時，在輥面與膜面間夾帶氣體的現象。

2）橫向條紋：在薄膜通過縱向拉伸后，在薄膜表面產生橫向的條紋。

3）厚度偏差大：通過取樣測量，在同一點橫向或者縱向測的厚度，比較這些數據得出來的偏差值，影響厚度的因素有很多。

3 分析問題

“包氣、橫向條紋、厚度偏差大”的現象對于生產廠家在前期的生產調試過程中經常遇到，其中包氣的產生是由于下面三個因素造成的：1）輥筒表面溫度的均勻性和生產工藝溫度的高低；2）拉伸區域輔助壓輥的壓力和位置；3）各輥筒間的安裝精度和輥筒的速度精度波動大小等。橫向條紋的產生也是由于工藝的溫度高低和拉伸比值設定的是否合理、各輥筒間的安裝精度和輥筒的速度精度波動大小等原因造成的。拉伸比值對于生產線生產車速、工藝路線的選擇至關重要，因此縱拉機拉伸區的主要任務就是確定縱向拉伸比（拉伸快輥線速度與拉伸慢輥線速度的比值）。隨著縱向拉伸比值的增加，取向程度變高，薄膜機械性能增加，透氣性和光澤度變好，但縱向拉伸比過高，橫向拉伸時破膜的幾率增加；縱向拉伸比過低，薄膜的機械性能下降，橫向出現條紋，導致薄膜縱向厚度偏差過大。所以縱向拉伸比大小的確定及拉伸輥速度的穩定性就至關重要。圖1為原方案的驅動方式，電機通過齒輪箱驅動拉伸區的四根輥筒，1號電機驅動慢拉1號輥筒和慢拉2號輥筒，2號電機驅動快拉1號輥筒和快拉2號輥筒。

圖1中的1拖2驅動方式，使得慢拉1號輥與慢拉2號輥、快拉1號輥和快拉2號輥的速度精度受齒輪箱精度的影響很大。這些影響是由齒輪箱的加工精度覺定的，是通過電氣控制無法彌補的，而且兩輥之間沒辦法單獨控制，也給調試帶來了許多問題。

本文針對上述問題通過大量的理論分析和現場調試實踐，將原有的縱拉機拉伸區1拖2的輥筒驅動電機反復拆卸和調整控制方式，最終找到了解決問題的關鍵，研究制定了解決方案，重新設計驅動方式，以保證各輥筒的速度精度，這樣不僅能有效的解決上述問題，還能給生產工藝提供更好的實驗環境，提升生產線的車速。

4 解決方案

圖2新方案圖為單獨驅動的驅動方式，把原有的大功率電機，按照工藝要求，合理分配給四根輥筒，使之能夠滿足設備的生產要求。

單獨驅動是通過電機直接驅動輥筒，去掉了中間的齒輪箱，也放開了對慢拉1、2號輥筒間、快拉1、2號輥筒間的束縛?？梢愿鶕に囈笳{整各輥筒間的速差，通過控制每一臺電機的速度精度，使得各輥間的速差更加穩定，同時也提升了設備運行的穩定性。5 結束語通過本文中問題的研究及新方案的廣泛應用，使得目前國內雙拉生產線縱拉系統包氣、產生橫向條紋等問題得到改善，同時增加了生產線的工作效率，降低了生產線的運營成本，大大提高了生產線的成品率。而且單獨的驅動方式也拓寬了生產工藝路線范圍，使得可操作空間得到提升。單獨的驅動方式能更精確的控制輥筒速度，各輥筒間的速度差更加穩定，安裝、調試也變得更簡單。

參考文獻：

[1] 尹燕平。雙向拉伸塑料薄膜[M].化學工業出版社。
[2] 馮樹銘。PET薄膜雙向拉伸技術及發展方向[J].聚酯工業。
[3] 陳振翼，等。張力控制系統。第1版[M].北京：紡織工業出版社。
[4] 陳伯時。電力拖動自動控制系統。第2版[M].機械工業出版社。