臺灣博碩士論文加值系統

在現代工業中高分子薄膜的應用極廣，從食材包裝、電子音響到光電及半導體工業都可見其蹤影，所以對薄膜的機械及物理性質要求也因其應用不同而各有不同。但如何控制薄膜的表面型態及表面粗糙度在野i的範圍內，為業界所共同關注的目標。

本研究使用高密度聚乙烯(HDPE)材料以押出成型方式製造薄膜。探討重點放在加工溫度、塑料種類、模口粗糙度及薄膜厚度等製程參數對所得成品表面型態及對粗糙度的影響。運用田口方法進行直交表參數實驗，預測出一組最佳參數，最後並以確認實驗來驗證所得參數。

結果顯示塑料種類亦即塑料的熔融指數，是影響成品表面型態及粗糙度最主要因素。經由原子力顯微鏡檢測結果得知PE-8040所製得薄膜之表面粗糙度最小，其表面型態亦最為緻密平緩。

In modern industry, the polymer thin film has been widely employed in food package, electro-acoustic, electro-optical and semiconductor industries. So the requirements on the film’s mechanical and physical properties are different for various application. And all of them are concern about how to control the film’s surface morphology and surface roughness in a acceptable range.

This study used HDPE to make the film by extrusion, and focued on the effect of the process parameters: temperature, plastic material, die roughness and film thickness to the morphology and roughness of the product’s surface. The Taguchi method was used to process orthogonal array testing for predicting the best parameters, and these parameters was verified by checking experiment.

The results showed that the kind of plastic (i.e. the melt index) is the main factor to effect product’s surface morphology and roughness. The Atomic force microscope was exhibited that the film made from PE-8040 has the minimum surface roughness, and has the most smoothly surface morphology.

Keywords：Polymer thin film, Extrusion, Taguchi method, Atomic force microscope

目錄
摘要 -------------------------------------------------------------------i
Abstract ------------------------------------------------------------------ii
目錄 ----------------------------------------------------------------------iii
圖目錄 ----------------------------------------------------------------------vi
表目錄 ----------------------------------------------------------------------ix
符號說明 ----------------------------------------------------------------------x

第一章 緒論 ----------------------------------------------------------------------1
1.1 塑膠加工法簡介 --------------------------------------------------------------1
1.2 高分子押出薄膜 --------------------------------------------------------------3
1.3 押出薄膜應用 -----------------------------------------------------------------4
1.4 熔液破裂(Melt Fracture)現象 -----------------------------------------------5
1.5 研究動機與目的 --------------------------------------------------------------6

第二章 文獻回顧 ----------------------------------------------------------------9

第三章 田口方法 -------------------------------------------------------15
3.1 田口式品質工程 ------------------------------------------------------------12
3.2 品質特性和理想機能 ------------------------------------------------------15
3.3 參數設計(因子設計) -------------------------------------------------------16
3.4 直交表實驗 -------------------------------------------------------------------17
3.5 信號/雜訊比 (S/N比) ------------------------------------------------------19
3.6 變異數分析(Analysis of Variance) ---------------------------------------21
3.7 確認實驗 ----------------------------------------------------------------------21

第四章 研究方法 --------------------------------------------------------------22
4.1.1 研究方法的規劃 ----------------------------------------------------------22
4.2.1 塑料的選用 ----------------------------------------------------------------24
4.2.2 聚乙烯(PE)塑料 -----------------------------------------------------------25
4.2.3 MI值 -----------------------------------------------------------------------26
4.3 押出設備及模口組 -------------------------------------------------------27
4.3.1 押出設備簡介 -------------------------------------------------------------27
4.3.2 模口組材料及尺寸 -------------------------------------------------------30
4.4 薄膜押出過程及試片取樣 ------------------------------------------------37

第五章 檢測方式及結果 -----------------------------------------------------41
5.1 檢測設備 ----------------------------------------------------------------------41
5.2檢測過程和結果 -------------------------------------------------------------43
5.2.1 AFM檢測 --------------------------------------------------------------------43
5.2.2 AFM數據整理分析 -----------------------------------------------------44
5.2.3 確認試驗 --------------------------------------------------------------------47
5.2.4 SEM檢測 --------------------------------------------------------------------- 49
5.3 實驗結果檢討 ---------------------------------------------------------------63

第六章 結論 ---------------------------------------------------------------------65

引用文獻及專利索引 -----------------------------------------------------------66

引用文獻及專利索引

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