一種復(fù)合型聚酯薄膜及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合型聚酯薄膜及其制造方法，由復(fù)合功能劑，PET切片和大有光PET切片組成，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為：復(fù)合功能劑為1～3％，PTT切片為1～3％，PEN切片為1～3％，大有光PET切片為余量。本發(fā)明是一種無(wú)色透明、有光澤的薄膜，機(jī)械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高溫和低溫，耐化學(xué)藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好，是常用的阻透性復(fù)合薄膜基材之一。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合型聚酯薄膜及其制造方法【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及聚酯薄膜【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種復(fù)合型聚酯薄膜及其制造方法。【【背景技術(shù)】】
[0002]聚酯薄膜(PET)是以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為原料，采用擠出法制成厚片，再經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜材料。同時(shí)，是一種高分子塑料薄膜，因其綜合性能優(yōu)良而越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞。由于我國(guó)目前的生產(chǎn)量和技術(shù)水平仍不能滿足市場(chǎng)的需求，部分仍需依靠進(jìn)口。是一種無(wú)色透明、有光澤的薄膜，機(jī)械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高溫和低溫，耐化學(xué)藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好，是常用的阻透性復(fù)合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的價(jià)格較高，一般厚度為0.12mm，常用做蒸煮包裝的外層材料，印刷性較好。更由于聚酯薄膜的復(fù)雜性和難判斷，給海關(guān)的監(jiān)管帶來(lái)不少的困難。
[0003]根據(jù)生產(chǎn)聚酯薄膜所采用的原料和拉伸工藝不同可分為以下兩種: [0004](I)雙向拉伸聚酯薄膜(簡(jiǎn)稱Β0ΡΕΤ)，是利用有光料(也稱大有光料，即是在原材料聚酯切片中不添加鈦白粉，經(jīng)過(guò)干燥、熔融、擠出、鑄片和縱橫拉伸的高檔薄膜，用途廣泛)。BOPET薄膜具有強(qiáng)度高、剛性好、透明、光澤度高等特點(diǎn)；無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)色、無(wú)毒、突出的強(qiáng)韌性；其拉伸強(qiáng)度是PC膜、尼龍膜的3倍，沖擊強(qiáng)度是BOPP膜的3~5倍，有極好的耐磨性、耐折疊性、耐針孔性和抗撕裂性等；熱收縮性極小，處于120度下，15分鐘后僅收縮
1.25%;具有良好的抗靜電性，易進(jìn)行真空鍍鋁，可以涂布PVDC，從而提高其熱封性、阻隔性和印刷的附著力；Β0ΡΕΤ還具有良好的耐熱性、優(yōu)異的耐蒸煮性、耐低溫冷凍性，良好的耐油性和耐化學(xué)品性等。BOPET薄膜除了硝基苯、氯仿、苯甲醇外，大多數(shù)化學(xué)品都不能使它溶解。不過(guò)，BOPET會(huì)受到強(qiáng)堿的侵蝕，使用時(shí)應(yīng)注意。BOPET膜吸水率低，耐水性好，適宜包裝含水量聞的食品。
[0005](2)單向拉伸聚酯薄膜(簡(jiǎn)稱CPET)，是利用半消光料(原材料聚酯切片中添加鈦白粉)，經(jīng)過(guò)干燥、熔融、擠出、鑄片和縱向拉伸的薄膜，在聚酯薄膜中的檔次和價(jià)格最低，主要用于藥品片劑包裝。由于使用量較少，廠家較少大規(guī)模生產(chǎn)，大約占聚酯薄膜領(lǐng)域的5%左右，我國(guó)企業(yè)也較少進(jìn)口，標(biāo)準(zhǔn)厚度有150 μ m。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合型聚酯薄膜及其制造方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種復(fù)合型聚酯薄膜，由復(fù)合功能劑，PET切片和大有光PET切片組成，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0009]復(fù)合功能劑I~3%
PTT切片I~3%
PEN切片I~3%
大有光PET切片佘量
[0010]所述的PEN切片可由PBT切片替換。
[0011]所述的復(fù)合功能劑為膠囊結(jié)構(gòu)，芯層為復(fù)合粉，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4 μ m ;
[0012]所述的復(fù)合功能劑為含有納米氮化鈦和納米氧化鋅的茶粉；
[0013]一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其采用雙向拉伸工藝法進(jìn)行生產(chǎn)，其具體工藝為:一復(fù)合功能劑的制備，二預(yù)結(jié)晶干燥，三熔融擠出，四鑄片，五縱向拉伸及橫向拉伸，七牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)，其特征在于，先將原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥；熔融擠出將預(yù)結(jié)晶和干燥的PTT切片，PEN切片，大有光PET切片以及復(fù)合功能劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片；鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片；鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，再進(jìn)行縱向拉伸過(guò)程，鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作，薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，最終得到復(fù)合型聚酯薄膜。
[0014]一:一種復(fù)合功能劑的制備方法，其具體步驟為:
[0015](I)原料預(yù)處理:
[0016]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0017](2)炭化處理:
[0018]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0019]所述的炭化工藝為采用石英管式爐進(jìn)行分段炭化:以8°C / min的升溫速率升至200°C，茶渣在200°C下炭化lOOmin，然后以16°C / min的升溫速率升至400°C，再在400°C炭化IOOmin,最后以24°C / min的升溫速率升至600 °C,并在該溫度下炭化處理2~3h ;炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到改性粉，改性粉的粒徑為
0.1~0.5 μ m ;采用低溫炭化，一方面節(jié)省成本，另外一方面保持茶炭的原有功能，可以作為吸附的載體發(fā)揮茶炭功效，炭化的溫度過(guò)高和過(guò)長(zhǎng)，將破壞茶炭的原有性能，這就是低溫炭化的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處；這也是不采用高溫炭化的原因。
[0020](3)老化改性:
[0021]將步驟(2)改性粉進(jìn)行老化改性處理，得到復(fù)合粉；
[0022]復(fù)合粉為含有納米氮化鈦和納米氧化鋅的茶炭粉；
[0023]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進(jìn)行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40~60°C下干燥2~6小時(shí)，得到復(fù)合粉；
[0024]所述的功能材料為納米氮化鈦和納米氧化鋅；二者的質(zhì)量比為1:1~1:5，優(yōu)選為 1:3 ;
[0025]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為2:1;[0026]所述的強(qiáng)酸為濃硫酸，濃硝酸，氫氟酸或者其它。
[0027]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的I~4% ;
[0028]所述的老化劑為抗氧劑，紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑，三者的質(zhì)量比為1:2:2 ;
[0029]所述的抗氧劑為市售產(chǎn)品，比如抗氧劑1010和抗氧劑168 ；
[0030]所述的紫外吸收劑為含羥基的紫外吸收劑，比如2-羥基_4_甲氧基二苯甲酮，2-羥基_4_正辛氧基二苯甲酮，2，4_ 二羥基二苯甲酮等材料；為市售產(chǎn)品；
[0031]所述的光穩(wěn)定劑為含羥基的光穩(wěn)定劑，比如鄰羥基二苯甲酮，2-(2’，4’_ 二羥基苯基)-5，6_ 二羥基苯并三氮唑和1，6_ 二羥基苯并三唑等材料；為市售產(chǎn)品；
[0032]此步驟的老化改性有2個(gè)作用，即物理吸附和化學(xué)健合作用，茶粉和納米材料酸化后，其表面形成氫鍵，而與老化劑的羥基進(jìn)行一個(gè)化學(xué)的健合，再者利用改性粉和納米材料自身的空隙較多，進(jìn)行一個(gè)物理的吸附作用。
[0033](4)復(fù)合功能劑
[0034]將芯層為復(fù)合粉包裹在囊層為殼聚糖材料里面，制成含復(fù)合粉的復(fù)合功能劑；其中，囊層和芯層的厚度比為1: 20 ;功能母粒的直徑為0.4~4μπι;
[0035]復(fù)合功能劑采用復(fù)凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，均為成熟的技術(shù)。
[0036]復(fù)合功能劑的直徑為0.4~4 μ m，其有利于膠囊順利通過(guò)紡絲孔，并且保證膠囊與纖維的結(jié)合牢固，還不能影響纖維的機(jī)械性能；
[0037]復(fù)合功能劑的囊/芯比一般大于1:15，保證微膠囊具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性；
[0038]復(fù)合功能劑的作用在于，起到緩慢釋放納米功能粒子的作用，有利于其納米功效得以長(zhǎng)久的保持；其納米效果強(qiáng)于常規(guī)的母粒型功能粒子的制造再用于紡絲的技術(shù)效果；
[0039]二:預(yù)結(jié)晶干燥:
[0040]因?yàn)镻ET切片，以及大有光PET切片和母料切片是無(wú)定形的，其軟化點(diǎn)較低，為防止它們?cè)诟稍锼?nèi)和擠出機(jī)加料口處由于高溫粘連結(jié)塊產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，必須對(duì)它們進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，使它轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬的、不透明的結(jié)晶體，以提高其軟化點(diǎn)。預(yù)結(jié)晶溫度一般為150 ~170°C。
[0041]而PTT，PEN的結(jié)晶度低于PET，一般為140~150°C。
[0042]干燥的方式有真空轉(zhuǎn)鼓干燥和氣流干燥2種，可以任意選擇一種。
[0043]三熔融擠出
[0044]熔融擠出系統(tǒng)由擠出機(jī)、過(guò)濾器、計(jì)量泵、靜態(tài)混合器和熔體管線等組成，作用是將預(yù)結(jié)晶和干燥的PET切片以及功能助劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片。
[0045]四鑄片
[0046]鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片，供下道工序拉伸用。
[0047]鑄片系統(tǒng)由模頭、急冷輥(冷鼓)、靜電吸附裝置和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。
[0048]在鑄片過(guò)程中，PET熔體發(fā)生如下的變化:①通過(guò)急冷，使PET熔體在幾秒鐘內(nèi)從280°C左右的高溫驟冷至50°C以下；②PET從黏流態(tài)轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)PET熔體由完全無(wú)定形變成結(jié)晶度小于5%的無(wú)定形厚片。
[0049]五縱向拉伸及橫向拉伸
[0050]鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，在一定溫度和外力作用下完成縱向拉伸過(guò)程?？v拉機(jī)由預(yù)熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥、橡膠壓輥、紅外加熱器及穿片機(jī)構(gòu)、熱水機(jī)組、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。
[0051]鑄片在預(yù)熱輥組間被逐步加熱到玻璃化溫度以上，接近高彈態(tài)，然后進(jìn)入拉伸區(qū)；預(yù)熱輥溫度設(shè)定:70~80°C。
[0052]拉伸輥的溫度設(shè)定:高于高聚物玻璃化溫度10°C，即在80~85°C的高彈態(tài)下拉伸，拉伸倍數(shù)3~3.6，最大可達(dá)4倍。拉伸比越大，PET大分子取向越好，薄膜的拉伸強(qiáng)度也越大。
[0053]在拉伸區(qū)薄膜的兩側(cè)，另外配置有紅外加熱器，對(duì)薄膜進(jìn)行補(bǔ)充加熱，并且在最后一只預(yù)熱輥的兩端部也配有半圓形紅外燈管對(duì)薄膜邊部補(bǔ)充加熱。在拉伸區(qū)紅外加熱燈管對(duì)薄膜表面的加熱溫度控制在130°C以下，紅外燈管橫向溫差要求不大于2°C 。
[0054]冷卻輥有2~6只。經(jīng)過(guò)縱向拉伸的薄膜從拉伸溫度迅速冷卻下來(lái)，避免薄膜過(guò)度結(jié)晶而影響橫向拉伸的順利進(jìn)行。冷卻輥溫度設(shè)定:30~50°C。冷卻輥組也要考慮一定的速差，即減速比。適當(dāng)增大減速比，有利于薄膜的縱向松弛，以減小縱向收縮率。
[0055]張力輥:在縱拉機(jī)的進(jìn)出口各裝有一只張力輥，其作用是調(diào)節(jié)鑄片輥與MDO及MDO與橫向拉伸(TDO)之間的薄膜張力，通過(guò)張力傳感器對(duì)薄膜張力進(jìn)行控制。
[0056]橡膠壓輥:通常在MDO的進(jìn)出口和快慢拉伸輥各安裝一對(duì)橡膠壓輥，它們的作用是防止空氣進(jìn)入薄膜與滾筒之間影響傳熱，并可防止薄膜拉伸時(shí)打滑。壓輥的起落和壓力的大小由氣缸來(lái)完成。
[0057]穿片裝置:為了安全迅速地將厚片送入平行或交叉排列的眾多輥筒之間進(jìn)行縱向拉伸，在縱拉機(jī)入口的一側(cè)裝有一套機(jī)械穿片裝置。它是一條單獨(dú)循環(huán)運(yùn)行的套筒滾子鏈條，此穿片鏈條帶動(dòng)鑄片運(yùn)行于各輥筒之間而完成穿片操作。鏈條的驅(qū)動(dòng)可利用快拉輥驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)附加離合器來(lái)動(dòng)作或停止。
[0058]鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作。
[0059]橫向拉伸工藝:
[0060](I)拉伸溫度
[0061]拉伸溫度PET薄膜是在高彈態(tài)下進(jìn)行拉伸的，經(jīng)過(guò)縱向拉伸后的膜片已產(chǎn)生一定的結(jié)晶取向，據(jù)測(cè)，縱拉后薄膜結(jié)晶度可達(dá)15%左右，因此，橫拉溫度要比縱拉溫度高約10~20°C。一般講，在一定條件下，采用較低溫度、高速率、高倍數(shù)拉伸，有利于提高薄膜的機(jī)械性能和厚度均勻性。具體操作；
[0062]溫度范圍如下:
[0063]預(yù)熱段溫度:86~104°C，將薄膜溫度加熱到tg以上。
[0064]拉幅段溫度:105~120°C，使薄膜在高彈態(tài)下進(jìn)行拉伸。
[0065]定型段溫度:190~230°C，此溫度區(qū)間是PET最大結(jié)晶速率的溫度。
[0066]冷卻段溫度小于80°C，使薄膜的取向、結(jié)晶凍結(jié)固定下來(lái)，避免過(guò)度結(jié)晶和解取向。
[0067](2)拉伸倍數(shù)[0068]拉伸倍數(shù)或稱拉伸比，橫向拉伸比是指薄膜經(jīng)過(guò)橫拉后的2條導(dǎo)軌(或夾口)之間的幅寬與橫拉之前的2條導(dǎo)軌之間的幅寬(或夾口)之比。
[0069]橫拉比根據(jù)高聚物的種類及薄膜的類型而定，對(duì)PET薄膜的拉伸比一般為3.2~4.4倍。生產(chǎn)平衡膜時(shí)，縱拉比與橫拉比相等或相近；生產(chǎn)強(qiáng)化膜時(shí)，縱拉比要比橫拉比大許多；或者，通過(guò)縱拉一橫拉一再縱拉工藝來(lái)生產(chǎn)強(qiáng)化膜。
[0070]橫拉機(jī)主要由烘箱、鏈夾、導(dǎo)軌、靜壓箱、EPC(導(dǎo)邊器)、鏈條張緊裝置、夾子開閉器、調(diào)幅裝置、加熱系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置等組成。為現(xiàn)有成熟的技術(shù)。
[0071]六、牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)
[0072]薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，在此工序薄膜先后進(jìn)行冷卻、在線自動(dòng)測(cè)厚、切邊、電暈處理、張力控制和自動(dòng)切割收卷等操作。均為成熟的技術(shù)。 [0073]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0074](I)本發(fā)明應(yīng)用廣泛，如在環(huán)保薄膜，扭結(jié)薄膜，高亮膜，絕緣膜，電容膜，護(hù)卡膜，燙金膜，鍍鋁膜，復(fù)合包裝膜中的應(yīng)用。
[0075](2)本發(fā)明的納米氧化鋅吸收紫外線的能力強(qiáng)，對(duì)長(zhǎng)波紫外線(UVA)波長(zhǎng)(320~400mm)和中波紫外線(UVB)波長(zhǎng)(280~320nm)均有屏蔽作用.納米氧化鋅無(wú)毒、無(wú)味，對(duì)皮膚無(wú)刺激，不分解、不變質(zhì)、穩(wěn)定性好，本身為白色，可以根據(jù)不同對(duì)象加以著色，價(jià)格便宜；可用于生產(chǎn)防臭、抗菌、抗紫外線的纖維.能吸收臭味，凈化空氣。
[0076](3)本發(fā)明的納米氮化鈦，具有粒徑小，比表面積大，表面活性高，紫外光屏蔽大于80%以上，有很好的阻隔性能。
[0077](4)本發(fā)明將復(fù)合粉和納米材料混合后進(jìn)行改性，這樣可以使納米材料更加容易分散在復(fù)合粉的空隙里，納米材料吸附復(fù)合粉的載體里面，使其功效得以長(zhǎng)久保持，有利于發(fā)揮納米材料的特殊作用，效果顯著高于直接采用納米材料加入進(jìn)行紡絲的技術(shù)效果。
【【具體實(shí)施方式】】
[0078]以下提供本發(fā)明一種復(fù)合型聚酯薄膜及其制造方法的【具體實(shí)施方式】。
[0079]實(shí)施例1
[0080]一種復(fù)合型聚酯薄膜，由復(fù)合功能劑，PET切片和大有光PET切片組成，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0081]
復(fù)合功能劑1% PTT切片1% PEN切片1%
大有光PET切片97%
[0082]所述的復(fù)合功能劑為膠囊結(jié)構(gòu)，芯層為復(fù)合粉，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4 μ m ;
[0083]所述的復(fù)合功能劑為含有納米氮化鈦和納米氧化鋅的茶炭粉；
[0084]一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其采用雙向拉伸工藝法進(jìn)行生產(chǎn)，其具體工藝為:一復(fù)合功能劑的制備，二預(yù)結(jié)晶干燥，三熔融擠出，四鑄片，五縱向拉伸及橫向拉伸，七牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)，其特征在于，先將原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥；熔融擠出將預(yù)結(jié)晶和干燥的PTT切片，PEN切片，大有光PET切片以及復(fù)合功能劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片；鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片；鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，再進(jìn)行縱向拉伸過(guò)程，鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作，薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，最終得到復(fù)合型聚酯薄膜。
[0085] 一:一種復(fù)合功能劑的制備方法，其具體步驟為:
[0086](I)原料預(yù)處理:
[0087]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0088](2)炭化處理:
[0089]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0090]所述的炭化工藝為采用石英管式爐進(jìn)行分段炭化:以8°C / min的升溫速率升至200°C，茶渣在200°C下炭化lOOmin，然后以16°C / min的升溫速率升至400°C，再在400°C炭化IOOmin,最后以24°C / min的升溫速率升至600 °C,并在該溫度下炭化處理2~3h ;炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到改性粉，改性粉的粒徑為
0.1 ~0.5 μ m0
[0091](3)老化改性:
[0092]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進(jìn)行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40~60°C下干燥2~6小時(shí)，得到復(fù)合粉；
[0093]所述的功能材料為納米氮化鈦和納米氧化鋅；二者的質(zhì)量比為1:1;
[0094]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為2:1;
[0095]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的I~4% ;
[0096]所述的老化劑為抗氧劑，紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑，三者的質(zhì)量比為1:2:2 ;
[0097](4)復(fù)合功能劑
[0098]將芯層為復(fù)合粉包裹在囊層為殼聚糖材料里面，制成含復(fù)合粉的復(fù)合功能劑；其中，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4μπι;
[0099]復(fù)合功能劑采用復(fù)凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，均為成熟的技術(shù)。
[0100]二:預(yù)結(jié)晶干燥:
[0101]因?yàn)镻ET切片，以及大有光PET切片和母料切片是無(wú)定形的，其軟化點(diǎn)較低，為防止它們?cè)诟稍锼?nèi)和擠出機(jī)加料口處由于高溫粘連結(jié)塊產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，必須對(duì)它們進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，使它轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬的、不透明的結(jié)晶體，以提高其軟化點(diǎn)。預(yù)結(jié)晶溫度一般為150 ~170°C。
[0102]而PTT，PEN的結(jié)晶度低于PET，一般為140~150°C。
[0103]干燥的方式有真空轉(zhuǎn)鼓干燥和氣流干燥2種，可以任意選擇一種。
[0104]三熔融擠出
[0105]熔融擠出系統(tǒng)由擠出機(jī)、過(guò)濾器、計(jì)量泵、靜態(tài)混合器和熔體管線等組成，作用是將預(yù)結(jié)晶和干燥的PET切片以及功能助劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片。
[0106]四鑄片
[0107]鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片，供下道工序拉伸用。
[0108]鑄片系統(tǒng)由模頭、急冷輥(冷鼓)、靜電吸附裝置和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。
[0109]在鑄片過(guò)程中，PET熔體發(fā)生如下的變化:①通過(guò)急冷，使PET熔體在幾秒鐘內(nèi)從280°C左右的高溫驟冷至50°C以下；②PET從黏流態(tài)轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)PET熔體由完全無(wú)定形變成結(jié)晶度小于5%的無(wú)定形厚片。
[0110]五縱向拉伸及橫向拉伸
[0111]鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，在一定溫度和外力作用下完成縱向拉伸過(guò)程?？v拉機(jī)由預(yù)熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥、橡膠壓輥、紅外加熱器及穿片機(jī)構(gòu)、熱水機(jī)組、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。
[0112]鑄片在預(yù)熱輥組間被逐步加熱到玻璃化溫度以上，接近高彈態(tài)，然后進(jìn)入拉伸區(qū)；預(yù)熱輥溫度設(shè)定:70~80°C。
[0113]拉伸輥的溫度設(shè)定 :高于高聚物玻璃化溫度10°C，即在80~85°C的高彈態(tài)下拉伸，拉伸倍數(shù)3~3.6，最大可達(dá)4倍。拉伸比越大，PET大分子取向越好，薄膜的拉伸強(qiáng)度也越大。
[0114]在拉伸區(qū)薄膜的兩側(cè)，另外配置有紅外加熱器，對(duì)薄膜進(jìn)行補(bǔ)充加熱，并且在最后一只預(yù)熱輥的兩端部也配有半圓形紅外燈管對(duì)薄膜邊部補(bǔ)充加熱。在拉伸區(qū)紅外加熱燈管對(duì)薄膜表面的加熱溫度控制在130°C以下，紅外燈管橫向溫差要求不大于2°C。
[0115]冷卻輥有2~6只。經(jīng)過(guò)縱向拉伸的薄膜從拉伸溫度迅速冷卻下來(lái)，避免薄膜過(guò)度結(jié)晶而影響橫向拉伸的順利進(jìn)行。冷卻輥溫度設(shè)定:30~50°C。冷卻輥組也要考慮一定的速差，即減速比。適當(dāng)增大減速比，有利于薄膜的縱向松弛，以減小縱向收縮率。
[0116]張力輥:在縱拉機(jī)的進(jìn)出口各裝有一只張力輥，其作用是調(diào)節(jié)鑄片輥與MDO及MDO與橫向拉伸(TDO)之間的薄膜張力，通過(guò)張力傳感器對(duì)薄膜張力進(jìn)行控制。
[0117]橡膠壓輥:通常在MDO的進(jìn)出口和快慢拉伸輥各安裝一對(duì)橡膠壓輥，它們的作用是防止空氣進(jìn)入薄膜與滾筒之間影響傳熱，并可防止薄膜拉伸時(shí)打滑。壓輥的起落和壓力的大小由氣缸來(lái)完成。
[0118]穿片裝置:為了安全迅速地將厚片送入平行或交叉排列的眾多輥筒之間進(jìn)行縱向拉伸，在縱拉機(jī)入口的一側(cè)裝有一套機(jī)械穿片裝置。它是一條單獨(dú)循環(huán)運(yùn)行的套筒滾子鏈條，此穿片鏈條帶動(dòng)鑄片運(yùn)行于各輥筒之間而完成穿片操作。鏈條的驅(qū)動(dòng)可利用快拉輥驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)附加離合器來(lái)動(dòng)作或停止。
[0119]鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作。
[0120]橫向拉伸工藝:
[0121](I)拉伸溫度
[0122]拉伸溫度PET薄膜是在高彈態(tài)下進(jìn)行拉伸的，經(jīng)過(guò)縱向拉伸后的膜片已產(chǎn)生一定的結(jié)晶取向，據(jù)測(cè)，縱拉后薄膜結(jié)晶度可達(dá)15%左右，因此，橫拉溫度要比縱拉溫度高約10~20°C。一般講，在一定條件下，采用較低溫度、高速率、高倍數(shù)拉伸，有利于提高薄膜的機(jī)械性能和厚度均勻性。具體操作；
[0123]溫度范圍如下:
[0124]預(yù)熱段溫度:86~104°C，將薄膜溫度加熱到tg以上。
[0125]拉幅段溫度:105~120°C，使薄膜在高彈態(tài)下進(jìn)行拉伸。
[0126]定型段溫度:190~230°C，此溫度區(qū)間是PET最大結(jié)晶速率的溫度。
[0127]冷卻段溫度小于80°C，使薄膜的取向、結(jié)晶凍結(jié)固定下來(lái)，避免過(guò)度結(jié)晶和解取向。 [0128](2)拉伸倍數(shù)
[0129]拉伸倍數(shù)或稱拉伸比，橫向拉伸比是指薄膜經(jīng)過(guò)橫拉后的2條導(dǎo)軌(或夾口)之間的幅寬與橫拉之前的2條導(dǎo)軌之間的幅寬(或夾口)之比。
[0130]橫拉比根據(jù)高聚物的種類及薄膜的類型而定，對(duì)PET薄膜的拉伸比一般為3.2~4.4倍。生產(chǎn)平衡膜時(shí)，縱拉比與橫拉比相等或相近；生產(chǎn)強(qiáng)化膜時(shí)，縱拉比要比橫拉比大許多；或者，通過(guò)縱拉一橫拉一再縱拉工藝來(lái)生產(chǎn)強(qiáng)化膜。
[0131]橫拉機(jī)主要由烘箱、鏈夾、導(dǎo)軌、靜壓箱、EPC(導(dǎo)邊器)、鏈條張緊裝置、夾子開閉器、調(diào)幅裝置、加熱系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置等組成。為現(xiàn)有成熟的技術(shù)。
[0132]六、牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)
[0133]薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，在此工序薄膜先后進(jìn)行冷卻、在線自動(dòng)測(cè)厚、切邊、電暈處理、張力控制和自動(dòng)切割收卷等操作。均為成熟的技術(shù)。
[0134]本實(shí)施例中的PEN切片可由PBT切片替換，其它工藝不變。
[0135]實(shí)施例2
[0136]一種復(fù)合型聚酯薄膜，由復(fù)合功能劑，PET切片和大有光PET切片組成，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0137]
復(fù)合功能劑2%
PTT切片2Ju
PEN切片2%
大有光PET切片94%
[0138]所述的復(fù)合功能劑為膠囊結(jié)構(gòu)，芯層為復(fù)合粉，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4 μ m ;
[0139]所述的復(fù)合功能劑為含有納米氮化鈦和納米氧化鋅的茶炭粉；
[0140]一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其采用雙向拉伸工藝法進(jìn)行生產(chǎn)，其具體工藝為:一復(fù)合功能劑的制備，二預(yù)結(jié)晶干燥，三熔融擠出，四鑄片，五縱向拉伸及橫向拉伸，七牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)，其特征在于，先將原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥；熔融擠出將預(yù)結(jié)晶和干燥的PTT切片，PEN切片，大有光PET切片以及復(fù)合功能劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片；鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片；鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，再進(jìn)行縱向拉伸過(guò)程，鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作，薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，最終得到復(fù)合型聚酯薄膜。
[0141]一:一種復(fù)合功能劑的制備方法，其具體步驟為:
[0142](1)原料預(yù)處理:
[0143]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0144](2)炭化處理:
[0145]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0146]所述的炭化工藝同實(shí)施例1。
[0147](3)老化改性:
[0148]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進(jìn)行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40~60°C下干燥2~6小時(shí)，得到復(fù)合粉；
[0149]所述的功能材料為納米氮化鈦和納米氧化鋅；二者的質(zhì)量比為1:3 ；
[0150]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為2:1;
[0151]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3% ；
[0152]所述的老化劑為抗氧劑，紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑，三者的質(zhì)量比為1:2:2 ;
[0153](4)復(fù)合功能劑
[0154]將芯層為復(fù)合粉包裹在囊層為殼聚糖材料里面，制成含復(fù)合粉的復(fù)合功能劑；其中，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4μm;
[0155]復(fù)合功能劑采用復(fù)凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，均為成熟的技術(shù)。
[0156]二:預(yù)結(jié)晶干燥:
[0157]因?yàn)镻ET切片，以及大有光PET切片和母料切片是無(wú)定形的，其軟化點(diǎn)較低，為防止它們?cè)诟稍锼?nèi)和擠出機(jī)加料口處由于高溫粘連結(jié)塊產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，必須對(duì)它們進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，使它轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬的、不透明的結(jié)晶體，以提高其軟化點(diǎn)。預(yù)結(jié)晶溫度一般為150 ~170°C。
[0158]而PTT，PEN的結(jié)晶度低于PET，一般為140~150°C。
[0159]干燥的方式有真空轉(zhuǎn)鼓干燥和氣流干燥2種，可以任意選擇一種。
[0160]三熔融擠出
[0161]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0162]四鑄片
[0163]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0164]五縱向拉伸及橫向拉伸
[0165]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0166]六、牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)
[0167]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0168]本實(shí)施例中的PEN切片可由PBT切片替換，其它工藝不變。
[0169]實(shí)施例3
[0170]一種復(fù)合型聚酯薄膜，由復(fù)合功能劑，PET切片和大有光PET切片組成，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:[0171]
復(fù)合功能劑3%
PTT切片3%
PEN切片3%
大有光PET切片91%
[0172]所述的復(fù)合功能劑為膠囊結(jié)構(gòu)，芯層為復(fù)合粉，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4 μ m ;
[0173]所述的復(fù)合功能劑為含有納米氮化鈦和納米氧化鋅的茶炭粉；
[0174]—種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其采用雙向拉伸工藝法進(jìn)行生產(chǎn)，其具體工藝為:一復(fù)合功能劑的制備，二預(yù)結(jié)晶干燥，三熔融擠出，四鑄片，五縱向拉伸及橫向拉伸，七牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)，其特征在于，先將原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥；熔融擠出將預(yù)結(jié)晶和干燥的PTT切片，PEN切片，大有光PET切片以及復(fù)合功能劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片；鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片；鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，再進(jìn)行縱向拉伸過(guò)程，鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作，薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，最終得到復(fù)合型聚酯薄膜。
[0175]一:一種復(fù)合功能劑的制備方法，其具體步驟為:
[0176](I)原料預(yù)處理:
[0177]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0178](2)炭化處理:
[0179]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0180]所述的炭化工藝同實(shí)施例1。
[0181](3)老化改性:
[0182]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進(jìn)行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40~60°C下干燥2~6小時(shí)，得到復(fù)合粉；
[0183]所述的功能材料為納米氮化鈦和納米氧化鋅；二者的質(zhì)量比為1:5 ；
[0184]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為2:1;
[0185]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4% ；
[0186]所述的老化劑為抗氧劑，紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑，三者的質(zhì)量比為1:2:2 ;
[0187](4)復(fù)合功能劑
[0188]將芯層為復(fù)合粉包裹在囊層為殼聚糖材料里面，制成含復(fù)合粉的復(fù)合功能劑；其中，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4μπι;
[0189]復(fù)合功能劑采用復(fù)凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，均為成熟的技術(shù)。
[0190]二:預(yù)結(jié)晶干燥:
[0191]因?yàn)镻ET切片，以及大有光PET切片和母料切片是無(wú)定形的，其軟化點(diǎn)較低，為防止它們?cè)诟稍锼?nèi)和擠出機(jī)加料口處由于高溫粘連結(jié)塊產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，必須對(duì)它們進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，使它轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬的、不透明的結(jié)晶體，以提高其軟化點(diǎn)。預(yù)結(jié)晶溫度一般為150 ~170°C。
[0192]而PTT，PEN的結(jié)晶度低于PET，一般為140~150°C。
[0193]干燥的方式有真空轉(zhuǎn)鼓干燥和氣流干燥2種，可以任意選擇一種。
[0194]三熔融擠出
[0195]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0196]四鑄片
[0197]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0198]五縱向拉伸及橫向拉伸
[0199]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0200]六、牽引，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)
[0201]其具體步驟同實(shí)施例1。
[0202]本實(shí)施例中的PEN切片可由PBT切片替換，其它工藝不變。
[0203] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合型聚酯薄膜，由復(fù)合功能劑，PET切片和大有光PET切片組成，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為: 復(fù)合功能劑I~3% PTT切片I~3%





PEN切片.I~3% 大有光PET切片佘暈
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜，其特征在于，所述的復(fù)合功能劑為膠囊結(jié)構(gòu)，芯層為復(fù)合粉，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜，其特征在于，所述的復(fù)合功能劑為含有納米氮化鈦和納米氧化鋅的茶炭粉。
4.一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其采用雙向拉伸工藝法進(jìn)行生產(chǎn)，其具體工藝為:一復(fù)合功能劑的制備，二預(yù)結(jié)晶干燥，三熔融擠出，四鑄片，五縱向拉伸及橫向拉伸，七牽弓丨，切片，電暈處理，收卷，檢驗(yàn)，其特征在于，先將原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥；熔融擠出將預(yù)結(jié)晶和干燥的PTT切片，PEN切片，大有光PET切片以及復(fù)合功能劑通過(guò)擠出機(jī)加熱熔融并在擠出壓力的推動(dòng)下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片；鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來(lái)的均勻穩(wěn)定的熔體通過(guò)模頭流延在轉(zhuǎn)動(dòng)的急冷輥上，使之形成無(wú)定型的厚片；鑄片進(jìn)入縱拉機(jī)后，再進(jìn)行縱向拉伸過(guò)程，鑄片經(jīng)過(guò)縱向拉伸后隨即進(jìn)入橫向拉伸機(jī)進(jìn)行拉幅操作，薄膜經(jīng)過(guò)橫向拉伸后便進(jìn)入牽引收卷工序，最終得到復(fù)合型聚酯薄膜。
5.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，所述的復(fù)合功能劑的制備方法，其具體步驟為: (1)原料預(yù)處理: (2)炭化處理: 將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉； (3)老化改性: 將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進(jìn)行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40~60°C下干燥2~6小時(shí)，得到復(fù)合粉； (4)復(fù)合功能劑 將芯層為復(fù)合粉包裹在囊層為殼聚糖材料里面，制成含復(fù)合粉的復(fù)合功能劑；其中，囊層和芯層的厚度比為1:20 ;功能母粒的直徑為0.4~4μπι。
6.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述的炭化工藝為采用石英管式爐進(jìn)行分段炭化:以8°C / min的升溫速率升至200°C，茶渣在200°C下炭化lOOmin，然后以16°C / min的升溫速率升至400°C，再在400°C炭化IOOmin,最后以24°C / min的升溫速率升至600°C,并在該溫度下炭化處理2~3h ;炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到改性粉，改性粉的粒徑為0.1~0.5 μ m0
7.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的功能材料為納米氣化欽和納米氧化鋒；二者的質(zhì)量比為1:1~1:5，優(yōu)選為1:3。
8.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為2:1。
9.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的I~4%。
10.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型聚酯薄膜在電容膜，護(hù)卡膜，燙金膜，鍍鋁膜中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C01B31/02GK103642180SQ201310676673
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】沈太英 申請(qǐng)人:陳曦