车衣TPU基膜加工工艺

TPU薄膜是在TPU颗粒料的基础上，经压延、流延、吹膜、涂覆等特殊工艺制成的薄膜。由于TPU薄膜具有高透湿、透气性、耐寒、抗热、耐磨、高张力、高拉力、高负载支撑力的特点，其应用非常广泛，日常生活中的方方面面都可以发现TPU薄膜的身影，比如包装材料、塑料帐篷、水囊气囊、箱包复合布等，都会用到TPU薄膜。

目前，TPU薄膜应用在汽车领域，最受关注的非TPU隐形车衣莫属。

从结构上来讲，TPU隐形车衣主要由功能涂层、TPU基膜、胶层复合而成。其中，TPU基膜作为隐形车衣的灵魂，品质至关重要，在性能方面的要求极高。

第二届车衣论坛的演讲嘉宾博锐斯总经理冷勇进行了《脂肪族TPU加工性能解析》的主题演讲。

演讲中，冷总为我们介绍了车衣TPU基膜的加工工艺，并分析了除湿干燥、工艺温度、过滤、熔体泵、螺杆、模头等工艺要点，每个步骤对车衣生产都很关键。

以下是演讲视频部分片段，观看完整版请关注公众号：艾邦车衣膜论坛（ID：abppf_com），回复关键词：20221018

该图简要地描述了脂肪族热塑性聚氨酯从颗粒母粒加工成薄膜的整个流程。涉及到材料的混合配方、除湿干燥系统，把固体颗粒加热剪切塑化成melting（熔体），经过过滤、计量，采用自动模头（早上海朝分享过）定型冷却、贴合 PET，以及测厚。

一般用X光测厚，跟自动模头有负反馈的机密控制系统，最后要切边，经过瑕疵检验，质检人员在不同的角度检验薄膜，看物性、“表面功夫”是否达到要求，最后收卷提供给客户，中间还有熟化的过程。

下面我将展开讲工艺要点，首先特别强调，材料在进行加工之前要除湿干燥，上午有公司的专家讲了 TPU 的结构，TPU 是很亲水的材料，它跟水有天然的亲和性。

生产出来的TPU粒子，在生产、储运、放置的过程中会吸水，水是 TPU 的一个大敌，单螺杆挤出机中的温度很高，压力很大，在这个状态下，水分的存在使得 TPU 发生degradation（降解），降解之后车衣膜的性能就会变差，所以在塑化前要把水分除掉，标准要求是水分含量低于 100 ppm。

工艺温度也很重要，各家用的粒子不一样，需要跟母粒颗粒的供应商探究，结合供应商推荐的加工工艺温度，一般会根据硬度、材料的分子量、熔融指数等有一定的调整。

因为车衣膜是TPU膜界的皇冠上的明珠，使用的TPU材料非常的特别，非常的昂贵，制造工艺也非常的困难。即便是大公司也不能保证每一批材料的分子量、分子量分布都是完美的，所以要建立识别能力，在生产工艺中加以调节。

过滤也是很关键的步骤，因为除了材料的特性，“表面功夫”就是要肉眼检查薄膜表面平整度、杂质、晶点、留痕情况，这就需要比较好的过滤。过滤器的使用是一个很繁琐的过程，要遵循专业厂家的推荐，过滤器的使用周期，要遵循科学的规律，防止产生黑点异物。

客户对薄膜厚度的偏差要求是微米级的，用手工是万万达不到的。除了测厚仪之外，还要配备melting pump（熔体泵），通过计量泵准确地把挤出量稳定在非常高的水平。同时melting pump跟挤出点要做闭环控制，使得整个挤出过程的压力稳定，压力的波动一定会带来厚度的波动，造成瑕疵品。业界会区分A级品和B级品，一旦变成B级品，就只能打落牙齿往肚里吞，价格连颗粒的成本都收不回来。

加工过程还有一个重要的部件是挤出机，车衣膜加工一般采用单螺杆挤出机，挤出机最核心的部件就是螺杆和机筒，螺杆的结构有很多种，有适合 TPU 的专有的结构，一般采用低剪切，塑化比较好的。如果采用高剪切，那么材料的物性会下降。假如厂家提供的粒子分子量很高，但是经过加工后分子量下降，超过一定标准后，材料的物性就不达标了。

模具也是装备制造中非常精密、非常关键、非常困难的部件。在订购设备的时候，要拿着颗粒样品，看供应商、颗粒特性，给有实力的模具厂家，他会做rheology（流变学）分析，确定什么样的流道设计适合该颗粒。流道设计不合理，做出来的产品会产生厚度不好、表面平整度不好、留痕严重等等缺陷。

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