本發(fā)明涉及聚酯薄膜及其制備方法，尤其涉及一種環(huán)保型聚酯薄膜生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，對環(huán)保型的包裝材料的要求越來越高。PET(聚酯)是世界公認的環(huán)保綠色材料。而經(jīng)過改性原材料和特殊生產(chǎn)工藝制成的可直接熱封的聚酯薄膜，是我國薄膜產(chǎn)業(yè)及熱封膜行業(yè)創(chuàng)新的一種高性能節(jié)約型和環(huán)保型新產(chǎn)品。雙拉聚酯薄膜(BOPET)是以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為原料，采用熔融擠出法制成厚片，再經(jīng)過雙向拉伸工藝制得薄膜。其具有綜合力學性能優(yōu)良，價格低廉等優(yōu)點，成為目前廣泛使用的高分子薄膜材料。但BOPET薄膜的氣體阻隔性、熱形變尺寸穩(wěn)定性表現(xiàn)對于高端應用領域的要求來說略有不足。另外，現(xiàn)有技術(shù)中工藝流程設計不合理，本發(fā)明通過優(yōu)化加工步驟，使得生產(chǎn)線更加的高效，并提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。技術(shù)實現(xiàn)要素：為克服上述的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型聚酯薄膜生產(chǎn)工藝，技術(shù)方案包括如下步驟：選料→混配→干燥→擠出鑄片→縱向拉伸→橫向拉伸→測厚→牽引收卷→分切。具體為：a、選料生產(chǎn)包裝用BOPET薄膜的原料選用超有光聚酯切片，加入抗黏劑，即所謂的母料切片(也稱為添加劑切片)。添加劑的種類很多，常用的有SiO2、CaCO3、Al2O3、高嶺土等。b、混配添加劑切片和超有光聚酯切片需要進行混配，復合薄膜具有ABA型三層復合結(jié)構(gòu)，對于A－B－A結(jié)構(gòu)的三層共擠設備來說，混配在表層進行即可，一般添加劑的含量控制在400～900ppm。c、干燥原料在混配完成后即可進入干燥器進行干燥。要求干燥后的水分含量控制在60～70ppm。d、擠出鑄片干燥后的原料即可進入熔融擠出機和計量泵進行定量擠出，過濾后的熔體在經(jīng)過模頭后由冷卻輥進行急速冷卻，快速躍過結(jié)晶區(qū)而達到玻璃化溫度Tg以下，并形成薄膜厚片。進一步優(yōu)選，為了防止雜質(zhì)進入鑄片系統(tǒng)而影響擠出鑄片質(zhì)量，在計量泵后至少要安裝一臺過濾器，濾除雜質(zhì)。進一步優(yōu)選，為了更好地使熔體貼附于冷卻輥上，BOPET薄膜生產(chǎn)線都是采用靜電吸附的方式，即在熔體和冷卻輥之間施加一個外電場，以電極絲為負極、鑄片輥為正極(地極)，薄膜置于該高壓靜電場中，兩邊因靜電感應而產(chǎn)生極性相反的電荷(上正下負)，于是電極和鑄片輥都會對它產(chǎn)生吸引力。由于薄膜和鑄片輥表面的距離遠小于和電極的距離，因此鑄片輥對薄膜的吸引力要遠大于電極對薄膜的吸引力，因此薄膜就被緊緊地吸附在輥面上。e、縱向拉伸制得的薄膜厚片將被立即送入縱拉機組(MDO)進行縱向拉伸。由于PET為線性大分子，分子鏈的兩端各有一個羥基，中間每個單元鏈都有苯環(huán)通過酯基與乙基相連，沒有大的支鏈，因此分子線性好，易于沿著纖維拉伸方向取向而平行排列。在經(jīng)過拉伸后，物理強度能夠沿著拉伸方向大幅增加?？v向拉伸是通過滾筒的速度差，使得厚片在快輥和慢輥之間形成拉伸。縱向拉伸工藝的關鍵在于拉伸溫度和拉伸比的選擇和控制。拉伸溫度偏高，薄膜厚片容易被拉伸，同時分子鏈段的活動能力加劇，反而會破壞取向；拉伸溫度偏低，拉伸應力變大，薄膜厚片會在拉伸點打滑，造成拉伸不均，導致厚度公差變大。進一步優(yōu)化，拉伸溫度在80～90℃時，無定型厚片的拉伸功率最小，因此縱向拉伸溫度一般控制在此范圍內(nèi)。進一步優(yōu)化，對于單點拉伸的縱拉機組，拉伸比一般控制在3.0～3.85。f、橫向拉伸縱向拉伸完成后即進入橫拉機組(TDO)進行橫向拉伸。對二次拉伸的平衡膜來說，橫拉機組還負擔著熱處理的任務，因此橫拉機組一般包括預熱、拉伸、熱定、冷卻四個工藝段。橫拉機組包括烘箱、鏈條、鏈鋏、鏈軌、加熱冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和外部通風系統(tǒng)等裝置。烘箱通過風機將加熱后的空氣送至不同的工藝段，形成靜壓風場，根據(jù)工藝的設定達到所需溫度?？v拉后的薄膜厚片送至轉(zhuǎn)動的鏈鋏內(nèi)，通過鏈軌寬度的變化達到橫向拉伸的目的。由于預熱、拉伸、熱定型和冷卻都是在一個烘箱內(nèi)的，因此橫向拉伸工藝參數(shù)的設定要考慮烘箱的長度、生產(chǎn)速度，以及熱風傳導和烘箱的保溫情況，一般要求吹到薄膜上下表面的風溫、風壓和風速一致，且各區(qū)溫度不能相互影響，夾子溫度要盡量低。熱定型的目的是消除拉伸中產(chǎn)生的內(nèi)應力，從而制得熱穩(wěn)定性好、收縮率小的薄膜。g、測厚從橫拉機組出來的薄膜不能直接收卷，需要利用測厚儀對薄膜的橫向厚度進行控制。測厚儀在線測量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計算機，計算機控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應的變化，達到自動控制厚度的目的。h、牽引收卷由于包裝用薄膜一般要求具有較高的表面張力，因此在牽引處還設置了電暈處理機。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團，提高薄膜的表面張力，使得其更適應鍍鋁或印刷工藝。進一步優(yōu)化，在牽引處還安裝了一個切邊裝置，這是因為在橫向拉伸過程中，靠近鏈鋏處的薄膜不能被充分拉伸，此處的薄膜較厚，因此要利用切邊裝置將這部分邊料切掉。切下來的邊料通過粉碎機送至回收造粒機進行造粒，被二次回收利用。收卷機現(xiàn)在一般采用中心收卷張力和壓力，以保證收卷端面平整，松緊一致。i、分切根據(jù)客戶的需要，收卷之后的薄膜可通過分切機分切成不同寬度規(guī)格的小卷，打包后就成為最終的產(chǎn)品。分切是最后一道工序，主要工藝根據(jù)不同厚度、規(guī)格的大膜卷，設定相應的速度、壓力、張力等工藝參數(shù)，保證分切后的小卷符合要求。本發(fā)明的有益效果如下：(1)生產(chǎn)包裝用BOPET薄膜的原料一般選用超有光聚酯切片，但如果純用超有光聚酯切片，制得的薄膜會因為表面發(fā)黏而導致無法收卷，因此本申請加入抗黏劑，克服了該缺點。(2)由于PET分子結(jié)構(gòu)中含有酯基，對水分非常敏感，在高溫下極易發(fā)生水解反應，使分子量下降。同時，在加工過程中，水分的存在將會導致氣泡產(chǎn)生。所以，本發(fā)明對原料進行干燥處理，減少PET分子的分解。(3)本申請采用分步法拉伸，先進行薄膜縱向拉伸，再進行薄膜橫向拉伸，從而制得熱穩(wěn)定性好、收縮率小的薄膜，并優(yōu)化了拉伸的參數(shù)。(4)通過測厚的反饋，做出相應的變化，達到自動控制厚度的目的，實現(xiàn)自動化操作。(5)在牽引處還設置了電暈處理機。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團，提高薄膜的表面張力，使得其更適應鍍鋁或印刷工藝。(6)為了更好地使熔體貼附于冷卻輥上，BOPET薄膜生產(chǎn)線都是采用靜電吸附的方式，以電極絲為負極、鑄片輥為正極(地極)，薄膜置于該高壓靜電場中，兩邊因靜電感應而產(chǎn)生極性相反的電荷(上正下負)，于是電極和鑄片輥都會對它產(chǎn)生吸引力。由于薄膜和鑄片輥表面的距離遠小于和電極的距離，因此鑄片輥對薄膜的吸引力要遠大于電極對薄膜的吸引力，因此薄膜就被緊緊地吸附在輥面上。上述是發(fā)明技術(shù)方案的概述，以下結(jié)合具體實施方式，對本發(fā)明做進一步說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例1a、選料生產(chǎn)包裝用BOPET薄膜的原料選用超有光聚酯切片，加入抗黏劑，即所謂的母料切片(也稱為添加劑切片)高嶺土。b、混配混配在表層進行即可，一般添加劑的含量控制在400ppm。c、干燥原料在混配完成后即可進入干燥器進行干燥。要求干燥后的水分含量控制在60ppm。d、擠出鑄片干燥后的原料即可進入熔融擠出機和計量泵進行定量擠出，過濾后的熔體在經(jīng)過模頭后由冷卻輥進行急速冷卻，快速躍過結(jié)晶區(qū)而達到玻璃化溫度Tg以下，并形成薄膜厚片。為了防止雜質(zhì)進入鑄片系統(tǒng)而影響擠出鑄片質(zhì)量，在計量泵后至少要安裝一臺過濾器，濾除雜質(zhì)。BOPET薄膜生產(chǎn)線都是采用靜電吸附的方式，即在熔體和冷卻輥之間施加一個外電場，以電極絲為負極、鑄片輥為正極。e、縱向拉伸制得的薄膜厚片將被立即送入縱拉機組(MDO)進行縱向拉伸。拉伸溫度在80℃時，無定型厚片的拉伸功率最小，因此縱向拉伸溫度一般控制在此范圍內(nèi)。對于單點拉伸的縱拉機組，拉伸比一般控制在3.0。f、橫向拉伸縱向拉伸完成后即進入橫拉機組(TDO)進行橫向拉伸。g、測厚從橫拉機組出來的薄膜不能直接收卷，需要利用測厚儀對薄膜的橫向厚度進行控制。測厚儀在線測量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計算機，計算機控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應的變化，達到自動控制厚度的目的。h、牽引收卷由于包裝用薄膜一般要求具有較高的表面張力，因此在牽引處還設置了電暈處理機。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團，提高薄膜的表面張力，使得其更適應鍍鋁或印刷工藝。i、分切根據(jù)客戶的需要，收卷之后的薄膜可通過分切機分切成不同寬度規(guī)格的小卷，打包后就成為最終的產(chǎn)品。實施例2a、選料生產(chǎn)包裝用BOPET薄膜的原料選用超有光聚酯切片，加入抗黏劑，即所謂的母料切片(也稱為添加劑切片)CaCO3。b、混配混配在表層進行即可，一般添加劑的含量控制在700ppm。c、干燥原料在混配完成后即可進入干燥器進行干燥。要求干燥后的水分含量控制在65ppm。d、擠出鑄片干燥后的原料即可進入熔融擠出機和計量泵進行定量擠出，過濾后的熔體在經(jīng)過模頭后由冷卻輥進行急速冷卻，快速躍過結(jié)晶區(qū)而達到玻璃化溫度Tg以下，并形成薄膜厚片。為了防止雜質(zhì)進入鑄片系統(tǒng)而影響擠出鑄片質(zhì)量，在計量泵后至少要安裝一臺過濾器，濾除雜質(zhì)。BOPET薄膜生產(chǎn)線都是采用靜電吸附的方式，即在熔體和冷卻輥之間施加一個外電場，以電極絲為負極、鑄片輥為正極。e、縱向拉伸制得的薄膜厚片將被立即送入縱拉機組(MDO)進行縱向拉伸。拉伸溫度在85℃時，無定型厚片的拉伸功率最小，因此縱向拉伸溫度一般控制在此范圍內(nèi)。對于單點拉伸的縱拉機組，拉伸比一般控制在3.5。f、橫向拉伸縱向拉伸完成后即進入橫拉機組(TDO)進行橫向拉伸。g、測厚從橫拉機組出來的薄膜不能直接收卷，需要利用測厚儀對薄膜的橫向厚度進行控制。測厚儀在線測量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計算機，計算機控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應的變化，達到自動控制厚度的目的。h、牽引收卷由于包裝用薄膜一般要求具有較高的表面張力，因此在牽引處還設置了電暈處理機。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團，提高薄膜的表面張力，使得其更適應鍍鋁或印刷工藝。i、分切根據(jù)客戶的需要，收卷之后的薄膜可通過分切機分切成不同寬度規(guī)格的小卷，打包后就成為最終的產(chǎn)品。實施例3a、選料生產(chǎn)包裝用BOPET薄膜的原料選用超有光聚酯切片，加入抗黏劑，即所謂的母料切片(也稱為添加劑切片)CaCO3。b、混配混配在表層進行即可，一般添加劑的含量控制在900ppm。c、干燥原料在混配完成后即可進入干燥器進行干燥。要求干燥后的水分含量控制在70ppm。d、擠出鑄片e、縱向拉伸制得的薄膜厚片將被立即送入縱拉機組(MDO)進行縱向拉伸。拉伸溫度在90℃時，無定型厚片的拉伸功率最小，因此縱向拉伸溫度一般控制在此范圍內(nèi)。對于單點拉伸的縱拉機組，拉伸比一般控制在3.85。f、橫向拉伸縱向拉伸完成后即進入橫拉機組(TDO)進行橫向拉伸。g、測厚從橫拉機組出來的薄膜不能直接收卷，需要利用測厚儀對薄膜的橫向厚度進行控制。測厚儀在線測量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計算機，計算機控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應的變化，達到自動控制厚度的目的。h、牽引收卷由于包裝用薄膜一般要求具有較高的表面張力，因此在牽引處還設置了電暈處理機。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團，提高薄膜的表面張力，使得其更適應鍍鋁或印刷工藝。i、分切根據(jù)客戶的需要，收卷之后的薄膜可通過分切機分切成不同寬度規(guī)格的小卷，打包后就成為最終的產(chǎn)品。項目空白對照例1對照例2實施例2平均厚度(10-6m)29.529.729.229.3橫向拉伸強度(MPa)197201203230縱向拉伸強度(MPa)195203206235縱向熱收縮率(％)1.51.21.150.5橫向熱收縮率(％)1.20.90.90.4備注：空白組沒有干燥步驟、沒有進行靜電吸附；對照例1沒有干燥步驟，擠出鑄片進行了靜電吸附；對照例2進行了干燥，但沒有靜電吸附?？瞻捉M、對照組1、對照組2和實施例2中其他條件、參數(shù)和步驟完全相同。各項目數(shù)據(jù)為進行多次試驗，取平均值。從表中可以看出，即進行了干燥步驟、又擠出鑄片進行了靜電吸附，產(chǎn)品在拉伸強度和熱收縮率上具有表現(xiàn)出較好的品質(zhì)。并且，從每一個項目中，對照組1、2與空白組、試驗組的具體差值，可以看出干燥步驟與擠出鑄片進行了靜電吸附的工藝，在產(chǎn)品品質(zhì)提高方面具有協(xié)同的效果。此外，還發(fā)現(xiàn)即進行了干燥步驟、又擠出鑄片進行了靜電吸附，每個數(shù)據(jù)的方差較小，說明數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定，產(chǎn)品的穩(wěn)定性較好。實施例1和實施例3重復以上對照試驗，結(jié)果和結(jié)論相同。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3