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            BOPET薄膜生產工藝

            BOPET薄膜生產工藝

               BOPET薄膜即雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二酯(BOPET)薄膜最初是在20世紀50年代由英國ICI公司開發的。經過幾十年的發展,產品已由原來的單一絕緣膜發展到現在的電容器用膜、包裝用膜、感光絕緣膜等;按厚度有從0. 5~250μm等數十個規格;其生產工藝也從最簡單的釜式間歇式生產發展到多次拉伸與同步雙向拉伸,其產品形式也由平膜發展到多層共擠膜、強化膜及涂覆膜等。聚酯薄膜已成為世界上發展最快的薄膜品種之一,目前國內主要采用兩步法雙向拉伸工藝生產。隨著其應用量的擴大,對聚酯薄膜的質量要求越來越高,迫使生產廠家對生產過程中常出現的問題隨時加以解決?,F將薄膜生產工藝及其常見疵病產生的原因和解決方法作一介紹。 BOPET薄膜的生產工藝流程一般為:PET樹脂干燥→擠出鑄片→厚片的縱向拉伸→橫向拉伸→收卷→分切包裝→深加工。
                (1) PET樹脂的干燥PET樹脂由于分子中含有極性基團,因此吸濕性較強,其飽和含濕量為0. 8%,而水分的存在使PET在加工時極易發生氧化降解,影響產品質量。因此加工前必須將其含水量控制在0.005%以下,這就要求對PET進行充分的干燥。一般干燥方法有兩種,即真空轉鼓干燥和氣流干燥。其中前一種干燥方法較好,因為真空干燥時PET不與氧氣接觸,這有利于控制PET的高溫熱氧老化,提高產品質量。PET的真空轉鼓干燥條件如下:蒸氣壓力0.3~0.5 MPa,真空度98. 66~101. 325 kPa,干燥時間8~12h。
                (2) PET熔體擠出鑄片 將干燥好的PET樹脂熔融擠出塑化后,再通過粗、細過濾器和靜態混合器混合后,由計量泵輸送至機頭,然后經過急冷輥冷卻成厚片待用。擠出鑄片的工藝條件為:擠出機輸送段溫度240~260℃,熔融塑化段溫度265~285℃,均化段溫度270~280℃,過濾器(網)溫度280~285℃,熔體溫度270~275℃、,鑄片急冷輥溫度18~25℃。
                (3) PET厚片的雙向拉伸 薄膜的擠出雙軸(向)拉伸是將從擠出機擠出的薄膜或片材在一定溫度下,經縱、橫方向拉伸,使分子鏈或待定的結晶面進行取向,然后在拉伸的情況下進行熱定型處理。經過雙軸拉伸的薄膜,由于分子鏈段定向,結晶度提高,因此可顯著提高拉伸強度、拉伸彈性模量、沖擊強度、撕裂強度,改善耐寒性、透明性、氣密性、電絕緣性及光澤等。平膜大多采用平面式逐次雙軸拉伸工藝。
               ①縱向拉伸工藝為了提高片材的拉伸質量,拉伸溫度和拉伸比的控制至關重要。拉伸濕度較高時,拉伸所需的拉伸應力較小,伸長率較大,容易拉伸,但溫度過高使分子鏈段的活動能力加劇,使黏性形變增加反而破壞取向;反之,若拉伸溫度較低,定向效果較好,但大分子鏈段活動能力差,所需拉伸應力較大,容易產生打沿和受力不均勻而引起厚度公差及寬度不穩定。通常雙軸拉伸臨界溫度從定向效率、拉伸功、結晶速率3方面來調節。研究無定型PET厚片的應力應變曲線發現,PET厚片在80~90℃時所需拉伸功較少,因此拉伸溫度控制在85℃左右較好。為防止片基粘輥,便于均勻拉伸,可采用遠紅外輔助加熱,這可使拉伸溫度低于85℃。
               拉伸比是指拉伸后的長度與拉伸前的長度之比。拉伸比越大,沿拉伸方向的強度增加也就越大。但要得到高強度薄膜、,拉伸比不能控制在最大,因為在單向拉伸后沿拉伸方向強度增加會使與之垂直方向的強度降低。因此為保證薄膜各向同性,在縱、橫方向上都具有優良的性能,就必須使縱向與橫向拉伸比相匹配。經多次試驗將PET厚片縱向拉伸工藝參數選擇為:預熱溫度50~70℃,拉伸溫度75~85℃,冷卻定型溫度30~60℃,拉伸比3.2~3.5。
               ②橫向拉伸工藝縱拉厚片經導邊系統送至拉幅機進行橫向拉伸,通過夾子夾在軌道上,張角的張力作用在平面內橫向拉伸,使分子定向排列,井進行熱處理和冷卻定型。
               縱拉厚片的預熱、拉伸、熱定型和冷卻都是在一個烘箱內進行的,因此工藝參數的選定要考慮烘箱的長度、產品的產出速度及熱風傳導和烘箱的保溫情況。一般要求熱風在烘箱內的循環方式必須使吹到薄膜上下表面的風溫、風壓和風速一致,且各區溫度不能相串,夾子溫度要盡量低。熱定型的目的是消除拉伸中產生的內應力,從而制得熱穩定性好、收縮率低的薄膜。經多次試驗橫向拉伸工藝參數選擇為:預熱段溫度80~95℃,拉伸段溫度85~110℃,定型段溫度180~220℃,冷卻段溫度30~60℃,拉伸比3~4。
                (4)薄膜的卷取和深加工BOPET薄膜由于在橫拉時是用夾子夾住邊部進行拉伸的,所以被夾住的部分不能被拉伸,在收卷前必須裁去。這部分邊料通過牽引、吹邊粉碎回收后可按比例回收利用。
               為了二次加工的需要,產品出廠前需對BOPET薄膜進行單面或雙面電暈處理,處理過的薄膜表面張力增大,并可增加印刷牢度,改善在鍍鋁中的性能。BO-PET薄膜的收卷采用中心收卷方式,張力和壓力采用自動控制以保證收卷表面平整、松緊一致。

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