双向拉伸聚酯薄膜BOPET

双向拉伸聚酯薄膜双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)薄膜最初是由ICI在20世纪50年代开发的。经过几十年的发展，产品已经从原来的单一绝缘膜发展到现在的电容器膜、包装膜、光敏绝缘膜等。有几十种规格，从0。5m至250m厚。其生产工艺也从最简单的釜式批量生产发展到多次拉伸和同时双轴拉伸。其产品形式也从平板膜发展到多层共挤膜、增强膜和涂膜。1.生产技术及改进聚酯薄膜已经成为世界上发展最快的薄膜品种之一。目前，国内生产主要采用两步双向拉伸工艺1。1.1双向拉伸聚酯生产工艺双向拉伸聚酯薄膜的生产工艺一般为：聚酯树脂干燥、挤出流延、厚片纵向拉伸、横向拉伸、卷绕、切割包装、深加工。1.1.1聚酯树脂的干燥聚酯树脂分子中含有极性基团，吸湿性强，饱和含水量为0。8%。然而，水分的存在使聚酯在加工过程中容易发生氧化降解，从而影响产品质量。因此，含水量必须控制在0以下。005%，这要求聚酯完全干燥。一般有两种干燥方法，即真空转鼓干燥和气流干燥。前一种干燥方法更好，因为真空干燥时聚酯不与氧气接触，有利于控制聚酯的高温热氧老化，提高产品质量。聚酯的真空转鼓干燥条件如下：蒸气压0。30。5兆帕，真空度98。66101。325千帕，干燥时间8 12小时。1.1.2聚酯熔体挤出流延片材将干燥后的聚酯树脂熔融挤出塑化，然后通过粗滤器、精滤器和静态混合器混合，通过计量泵输送到机头，然后通过淬火辊冷却成厚片备用。铸片挤压的工艺条件为：挤出机的输送段温度为240-260，熔融塑化段温度为265-285，均质段温度为270-280，过滤(净)温度为280-285，熔体线温度为270-275，铸片淬火辊温度为18-25。1.1.3聚酯厚板的双轴拉伸薄膜的挤出双轴(双轴)拉伸是在一定温度下，在纵向和横向上拉伸从挤出机挤出的薄膜或片材，以使待确定的分子链或晶面取向，然后在拉伸条件下进行热定形处理。双轴拉伸薄膜可以显著提高拉伸强度、拉伸弹性模量、冲击强度、撕裂强度、耐寒性、透明度、气密性、电绝缘性、光泽度等。由于分子链段的取向和结晶度的增加。平板薄膜大多采用平面式连续双轴拉伸工艺。(1)纵向拉伸过程为了提高板材的拉伸质量，拉伸温度和拉伸比的控制非常重要。当拉伸温度高时，拉伸所需的拉伸应力小，伸长率大，拉伸容易。然而，当温度太高时，分子链段的流动性增强，粘度变形增加，从而破坏取向。相反，如果拉伸温度较低，取向效果较好，但大分子链段的流动性较差，所需的拉伸应力较大，容易发生滑移和应力不均匀，导致厚度公差和宽度不稳定。通常，双轴拉伸的临界温度是从取向效率、拉伸功和结晶速率三个方面来调节的。研究了非晶聚酯厚板的应力-应变曲线。发现聚酯厚板在8090时所需的拉伸功较小，拉伸温度最好控制在85左右。为了防止片基粘辊，便于均匀拉伸，可采用远红外辅助加热，使拉伸温度低于85。拉伸比是指拉伸后的长度与拉伸前的长度之比。拉伸比越大，拉伸方向上的强度增加越大。然而，为了获得高强度的膜，拉伸比不能控制在这一范围内纵向拉伸厚板的预热、拉伸、热定形和冷却都在烘箱中进行，因此工艺参数的选择应考虑烘箱长度、产品输出速度、热空气传导和烘箱隔热。一般来说，要求烘箱中热空气的循环方式必须使吹向薄膜上下表面的风的温度、风压和风速一致，并且各区域的温度不能连在一起，夹具的温度应尽可能低。热定型的目的是消除拉伸过程中产生的内应力，从而生产出具有良好热稳定性和低收缩率的薄膜。经过多次试验，确定横向拉伸工艺参数为：预热段温度：，拉伸段温度85-110，设定段温度180-220，冷却段温度30-60，拉伸比3-4。1.1.4薄膜的卷绕和深加工双向拉伸聚酯薄膜是在横向拉伸时用夹具夹住边缘进行拉伸的，因此被夹住的部分不能拉伸，必须在缠绕前切断。这部分废料经过拉、吹、碎和回收后可以按比例回收。为了满足二次加工的需要，双向拉伸聚酯薄膜在出厂前应进行单面或双面电晕处理。处理后的薄膜表面张力增加，印刷牢度提高，镀铝性能提高。双向拉伸聚酯薄膜的卷绕采用中心卷绕方式，张力和压力自动控制，保证卷绕面平滑一致。1.2常见的避难场所疾病及改进措施1.2.1白色块状不燃物质双向拉伸聚酯薄膜出现白色块状不熔化的原因可能是加热时间短或温度低导致熔化温度不够高，挤出机与机头之间的绝缘效果差，原料中含有凝胶颗粒。解决方案包括：增加加热时间或温度；适当提高计量泵的转速；加油。1.2.2有色块状不燃物有色块状物不熔化的出现可能是由于挤出系统中的材料升温过快且耗时过长。挤压系统中的物料保温时间长，温度过高。原料中含有焦炭。解决方案是停电后严格按照供热计划进行：次供热运行。保温后严格按照加热计划操作或更换材料。1.2.3黑丝不真实材料出现黑色丝状非熔融物可能是由于少量熔融物在过滤器中已经降解和碳化了很长时间，这很难洗掉，或者过滤盘已经老化、损坏和泄漏。该过滤器已在局部超高温下使用。过滤器不干净。解决办法是及时更换超过使用寿命的：过滤盘和已知含有大量碳化物质的过滤盘。严格控制过滤器的温度；严格遵循清洗的三个步骤，尤其是排污和三甘醇清洗的温度和时间。此外，还应清洁滤芯。1.2.4薄膜厚度不均匀纵向厚度不均匀的原因是：挤出机和计量泵转速不稳定；(2)冷却滚筒转速不稳定，上下振动和偏心；(3)进料速度、切片温度和结晶度波动，有时出现“螺杆保持”状态；(4)树脂熔体的粘度变化；纵向拉伸速度、温度和速率不稳定。横向厚度不均匀的原因是：树脂熔体粘度和温度沿横截面分布不均匀；(2)模唇局部温度波动；(3)厚度测量的反馈延迟且不敏感；(4)从板坯连铸到纵向拉伸的过程中，物理结构(结晶度、取向等。)由于温度不均匀或同步性差，沿横向不均匀分布，并且在横向拉伸过程中形成的厚度不均匀。(5)纵向拉伸机使用的红外灯管各段功率不一致。解决方法是调整设备：控制树脂熔化温度。1.2.5道路纵向条带的形成是由于：模唇中的异物阻碍了熔体流动。被异物分离的熔融材料在流过异物后会再次合并，但在一个特定的时间内结晶点是在高温下长时间放置后，树脂缓慢结晶形成的高度结晶和完全结晶的产物。它可以在树脂合成过程中形成，或者在挤压加工过程中形成(例如挤压板坯铸造设备中存在的材料流的“死角”)，或者在生产暂停时形成。解决方案是：强化熔体过滤；(2)减少“死角”。除了选择高质量的设备，我们还应该注意树脂的更换和速度转换。(3)选择过滤性好的树脂；(4)停机后恢复生产时，可将机头等部件加热到熔点的熔点温度，使堆积的物料充分熔化，然后返回操作过程温度。1.2.7凝胶、黄色斑点、黑色斑点凝胶是交联网络聚酯。它们没有熔点，也不溶解，但是它们是可膨胀的和有弹性的，通常很难过滤掉。聚酯凝胶形成的主要原因是氧化。氧化的结果不仅会产生凝胶，还会使凝胶变成黄色斑点，直到碳化变成黑色斑点。聚对苯二甲酸乙二醇酯被氧化成凝胶-黄色斑点-黑色斑点，只要树脂处于高温和好氧环境中，这些斑点就可能出现在树脂合成过程、干燥和挤出过程中。切片干燥过程中形成凝胶、黄色斑点和黑色斑点的原因是：在160210干燥过程中表面氧化。(2)切片中灰尘较多，除尘不彻底。在挤压厚板的过程中出现这些缺陷的原因是：挤压机压缩段的设计不合理，挤压过程中薄板之间的空气不能完全排除；(2)挤出机各部分不合理的温度设定导致树脂碎片在被完全压缩和用空气排出之前熔化；(3)更换过滤网时，请引入空气。这些问题可以通过严格的工艺操作来解决。1.2.8气泡气泡来源于树脂切片中气泡的存在、不当的挤出工艺和树脂的高温氧化分解。树脂切片中气泡的存在是由于：铸带造球工艺不当；(2)在分批法或半连续法生产过程中，由于氮气的加压排放，氮气被带入树脂碎片中。挤压工艺不当可能是：挤压机压缩比低，切屑堆积密度小；(2)进料段温度不合适，处于“螺杆保持”状态；(3)切片未压实进入熔化段，混入空气；(4)切片含水量过高。树脂分解可能是：工艺温度过高，空气混入；树脂的热稳定性不好。解决方案是：严格的工艺操作或更换具有良好热稳定性的树脂。1.2.9穿孔穿孔的原因是：厚钢板有缺陷，导致局部加热不均匀(通常较低)。在纵向和横向拉伸过程中，其拉伸取向度不同于周围的正常薄膜。当拉伸进入热定型时，热收缩应力在不同拉伸取向度的位置引起应力敏感和开裂，而断裂膜收缩成较厚的片，形成穿孔。该解决方案可以参考缺陷的原因并试图消除(加强材料的过滤等。)或避开它们。1.2.10划痕和划痕划痕是由胶片速度和滚筒速度之间的差异造成的。因为胶片速度/滚筒速度1，胶片在轴表面上滑动，形成摩擦。如果滚筒表面有凸起点或被挥发性物质污染，薄膜表面会被划伤。大型主辊上的划痕是在纵向拉伸辊上产生的，而产品薄膜上的划痕也可能在分切过程中出现。应当指出，除了挥发性污染物之外，薄膜表面上的添加剂颗粒有时会由于摩擦而脱落，并在薄膜表面上形成划痕。由添加剂滴下引起的划痕没有周期性，这可以与由上述辊子表面上的凸起点或挥发物的污染引起的划痕区分开来。解决方法是：在运行过程中检查每个与胶片接触的辊子，消除凸起点或粗糙部分，并调整其速度。划痕发生周期的长度可以用来找到导致划痕的辊子。(2)经常清除污染物。可以用水洗双向拉伸聚酯具有优异的综合性能，如： (1)所示，具有较高的机械性能。双向拉伸聚酯薄膜的拉伸强度是聚乙烯薄膜的9倍，具有良好的刚性、刚度和数万倍的耐折性。(2)具有较高的气体(氧气、水分)阻隔性能，属于中等阻隔材料；(3)具有良好的光学性能，良好的光泽度、透明度和透明度，透光率达到90%；(4)具有良好的电绝缘性能，属于E级绝缘材料。(5)使用温度范围宽，可在-60-120下长时间使用，短时间内可达到150 ;(6)无嗅、无味、无毒，符合食品卫生要求；(7)耐油脂和一般化学品；(8)聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种环保材料，可回收再利用，不会造成环境污染。2.2修改随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高，对软塑料包装材料的要求越来越多样化。例如高阻隔性、高耐热性、高透明度、高亮度、低雾度、抗紫外线辐射性、阻燃性、抗静电性、热封性等。显然，普通的双向拉伸聚酯不能完全满足这些要求，因此，必须根据不同的使用情况从不同的角度对其进行改性，改性的方式有很多种。2.2.1共聚改性所谓共聚改性是利用第三组分参与原有的二元缩聚反应来改善聚合物的某些性能。对聚酯来说，共聚改性可以赋予聚酯热封性、热收缩性和耐热性，并改善光学等性能。普通聚酯树脂属于结晶聚合物。如果第三组分二酸或二醇用于参与共聚，所生产的三元共聚物的大分子结构的规则性将在不同程度上被破坏，直到它变成无定形结构。例如，由一定比例的CHDM(环己烷二甲醇)与对苯二甲酸和乙二醇共缩聚制备的共聚体被称为PCTG聚三氯乙烯。该无定形聚酯共聚物的特征在于：高透明度、高光泽、低雾度、高收缩性和热封性，特别适用于制造热封膜和高热收缩膜。用二苯醚二甲酸对聚酯进行改性，聚酯的耐热等级可达乙级，并可在130下长期使用。聚酯耐热薄膜适用于大型电机的槽绝缘和相绝缘，以及对冰箱、空调压缩机绝缘要求较高的领域。此外，如果在聚对苯二甲酸和乙二醇的聚合过程中加入少量的间苯二甲酸(IPA)参与共缩聚反应，由于制备的聚酯结晶度降低，可以制备具有更好透明度的聚酯薄膜。在聚酯生产过程中，可以通过添加成核剂和特殊的工艺处理来制备结晶CPET。这种CPET具有极高的耐热性。2.2.2共混改性共混改性以聚酯树脂为主要原料，然后有目的地添加一些相容的其他高分子材料进行共混加工。共混改性可以提高聚酯的阻隔性、耐热性、抗紫外线辐射等性能。例如，笔会、邮电局、PETG等等。聚酯系列可以选择与聚酯共混，甚至可以选择MXD6。用共混的方法对液晶高分子和聚酯进行了改性。用聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混生产的双向拉伸聚酯薄膜，对氧气和水蒸气的阻隔性能分别提高了30% 50%和23%37%，对紫外线的阻隔性能也有所提高。通过在聚酯树脂中加