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(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)環(huán)保型的包裝材料的要求越來(lái)越高。PET(聚酯)是世界公認(rèn)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(guó)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(duì)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(xué)性能優(yōu)良，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，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(duì)于高端應(yīng)用領(lǐng)域的要求來(lái)說(shuō)略有不足。另外，現(xiàn)有技術(shù)中工藝流程設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)要素：為克服上述的缺點(diǎn)，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(cè)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(jìn)行混配，復(fù)合薄膜具有ABA型三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，對(duì)于A－B－A結(jié)構(gòu)的三層共擠設(shè)備來(lái)說(shuō)，混配在表層進(jìn)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(jìn)入干燥器進(jìn)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(jìn)入熔融擠出機(jī)和計(jì)量泵進(jìn)行定量擠出，過濾后的熔體在經(jīng)過模頭后由冷卻輥進(jìn)行急速冷卻，快速躍過結(jié)晶區(qū)而達(dá)到玻璃化溫度Tg以下，并形成薄膜厚片。進(jìn)一步優(yōu)選，為了防止雜質(zhì)進(jìn)入鑄片系統(tǒng)而影響擠出鑄片質(zhì)量，在計(jì)量泵后至少要安裝一臺(tái)過濾器，濾除雜質(zhì)。進(jìn)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(gè)外電場(chǎng)，以電極絲為負(fù)極、鑄片輥為正極(地極)，薄膜置于該高壓靜電場(chǎng)中，兩邊因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生極性相反的電荷(上正下負(fù))，于是電極和鑄片輥都會(huì)對(duì)它產(chǎn)生吸引力。由于薄膜和鑄片輥表面的距離遠(yuǎn)小于和電極的距離，因此鑄片輥對(duì)薄膜的吸引力要遠(yuǎn)大于電極對(duì)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(jī)組(MDO)進(jìn)行縱向拉伸。由于PET為線性大分子，分子鏈的兩端各有一個(gè)羥基，中間每個(gè)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(qiáng)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?？v向拉伸工藝的關(guān)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(shí)分子鏈段的活動(dòng)能力加劇，反而會(huì)破壞取向；拉伸溫度偏低，拉伸應(yīng)力變大，薄膜厚片會(huì)在拉伸點(diǎn)打滑，造成拉伸不均，導(dǎo)致厚度公差變大。進(jìn)一步優(yōu)化，拉伸溫度在80～90℃時(shí)，無(wú)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(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)于單點(diǎn)拉伸的縱拉機(jī)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(jìn)入橫拉機(jī)組(TDO)進(jìn)行橫向拉伸。對(duì)二次拉伸的平衡膜來(lái)說(shuō)，橫拉機(jī)組還負(fù)擔(dān)著熱處理的任務(wù)，因此橫拉機(jī)組一般包括預(yù)熱、拉伸、熱定、冷卻四個(gè)工藝段。橫拉機(jī)組包括烘箱、鏈條、鏈鋏、鏈軌、加熱冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和外部通風(fēng)系統(tǒng)等裝置。烘箱通過風(fēng)機(jī)將加熱后的空氣送至不同的工藝段，形成靜壓風(fēng)場(chǎng)，根據(jù)工藝的設(shè)定達(dá)到所需溫度?？v拉后的薄膜厚片送至轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈鋏內(nèi)，通過鏈軌寬度的變化達(dá)到橫向拉伸的目的。由于預(yù)熱、拉伸、熱定型和冷卻都是在一個(gè)烘箱內(nèi)的，因此橫向拉伸工藝參數(shù)的設(shè)定要考慮烘箱的長(zhǎng)度、生產(chǎn)速度，以及熱風(fēng)傳導(dǎo)和烘箱的保溫情況，一般要求吹到薄膜上下表面的風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)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(yīng)力，從而制得熱穩(wěn)定性好、收縮率小的薄膜。g、測(cè)厚從橫拉機(jī)組出來(lái)的薄膜不能直接收卷，需要利用測(cè)厚儀對(duì)薄膜的橫向厚度進(jìn)行控制。測(cè)厚儀在線測(cè)量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應(yīng)的變化，達(dá)到自動(dòng)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(shè)置了電暈處理機(jī)。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時(shí)高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團(tuán)，提高薄膜的表面張力，使得其更適應(yīng)鍍鋁或印刷工藝。進(jìn)一步優(yōu)化，在牽引處還安裝了一個(gè)切邊裝置，這是因?yàn)樵跈M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(lái)的邊料通過粉碎機(jī)送至回收造粒機(jī)進(jìn)行造粒，被二次回收利用。收卷機(jī)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(jī)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(shè)定相應(yīng)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(huì)因?yàn)楸砻姘l(fā)黏而導(dǎo)致無(wú)法收卷，因此本申請(qǐng)加入抗黏劑，克服了該缺點(diǎn)。(2)由于PET分子結(jié)構(gòu)中含有酯基，對(duì)水分非常敏感，在高溫下極易發(fā)生水解反應(yīng)，使分子量下降。同時(shí)，在加工過程中，水分的存在將會(huì)導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生。所以，本發(fā)明對(duì)原料進(jìn)行干燥處理，減少PET分子的分解。(3)本申請(qǐng)采用分步法拉伸，先進(jìn)行薄膜縱向拉伸，再進(jìn)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(cè)厚的反饋，做出相應(yīng)的變化，達(dá)到自動(dòng)控制厚度的目的，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。(5)在牽引處還設(shè)置了電暈處理機(jī)。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時(shí)高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團(tuán)，提高薄膜的表面張力，使得其更適應(yīng)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(fù)極、鑄片輥為正極(地極)，薄膜置于該高壓靜電場(chǎng)中，兩邊因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生極性相反的電荷(上正下負(fù))，于是電極和鑄片輥都會(huì)對(duì)它產(chǎn)生吸引力。由于薄膜和鑄片輥表面的距離遠(yuǎn)小于和電極的距離，因此鑄片輥對(duì)薄膜的吸引力要遠(yuǎn)大于電極對(duì)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(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)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(jìn)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(jìn)入干燥器進(jìn)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(jìn)入熔融擠出機(jī)和計(jì)量泵進(jìn)行定量擠出，過濾后的熔體在經(jīng)過模頭后由冷卻輥進(jìn)行急速冷卻，快速躍過結(jié)晶區(qū)而達(dá)到玻璃化溫度Tg以下，并形成薄膜厚片。為了防止雜質(zhì)進(jìn)入鑄片系統(tǒng)而影響擠出鑄片質(zhì)量，在計(jì)量泵后至少要安裝一臺(tái)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(gè)外電場(chǎng)，以電極絲為負(fù)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(jī)組(MDO)進(jìn)行縱向拉伸。拉伸溫度在80℃時(shí)，無(wú)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(duì)于單點(diǎn)拉伸的縱拉機(jī)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(jìn)入橫拉機(jī)組(TDO)進(jìn)行橫向拉伸。g、測(cè)厚從橫拉機(jī)組出來(lái)的薄膜不能直接收卷，需要利用測(cè)厚儀對(duì)薄膜的橫向厚度進(jìn)行控制。測(cè)厚儀在線測(cè)量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應(yīng)的變化，達(dá)到自動(dòng)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(shè)置了電暈處理機(jī)。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時(shí)高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團(tuán)，提高薄膜的表面張力，使得其更適應(yīng)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(jī)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(shí)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(jìn)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(jìn)入干燥器進(jìn)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(jìn)入熔融擠出機(jī)和計(jì)量泵進(jìn)行定量擠出，過濾后的熔體在經(jīng)過模頭后由冷卻輥進(jìn)行急速冷卻，快速躍過結(jié)晶區(qū)而達(dá)到玻璃化溫度Tg以下，并形成薄膜厚片。為了防止雜質(zhì)進(jìn)入鑄片系統(tǒng)而影響擠出鑄片質(zhì)量，在計(jì)量泵后至少要安裝一臺(tái)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(gè)外電場(chǎng)，以電極絲為負(fù)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(jī)組(MDO)進(jìn)行縱向拉伸。拉伸溫度在85℃時(shí)，無(wú)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(duì)于單點(diǎn)拉伸的縱拉機(jī)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(jìn)入橫拉機(jī)組(TDO)進(jìn)行橫向拉伸。g、測(cè)厚從橫拉機(jī)組出來(lái)的薄膜不能直接收卷，需要利用測(cè)厚儀對(duì)薄膜的橫向厚度進(jìn)行控制。測(cè)厚儀在線測(cè)量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應(yīng)的變化，達(dá)到自動(dòng)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(shè)置了電暈處理機(jī)。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時(shí)高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團(tuán)，提高薄膜的表面張力，使得其更適應(yīng)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(jī)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(shí)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(jìn)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(jìn)入干燥器進(jìn)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(jī)組(MDO)進(jìn)行縱向拉伸。拉伸溫度在90℃時(shí)，無(wú)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(duì)于單點(diǎn)拉伸的縱拉機(jī)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(jìn)入橫拉機(jī)組(TDO)進(jìn)行橫向拉伸。g、測(cè)厚從橫拉機(jī)組出來(lái)的薄膜不能直接收卷，需要利用測(cè)厚儀對(duì)薄膜的橫向厚度進(jìn)行控制。測(cè)厚儀在線測(cè)量薄膜的厚度，將結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制模頭的熱膨脹螺栓做出相應(yīng)的變化，達(dá)到自動(dòng)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(shè)置了電暈處理機(jī)。通過高壓電弧將薄膜表面打毛，同時(shí)高壓放電產(chǎn)生臭氧，在薄膜表面形成極性基團(tuán)，提高薄膜的表面張力，使得其更適應(yīng)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(jī)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(xiàng)目空白對(duì)照例1對(duì)照例2實(shí)施例2平均厚度(10-6m)29.529.729.229.3橫向拉伸強(qiáng)度(MPa)197201203230縱向拉伸強(qiáng)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(jìn)行靜電吸附；對(duì)照例1沒有干燥步驟，擠出鑄片進(jìn)行了靜電吸附；對(duì)照例2進(jìn)行了干燥，但沒有靜電吸附。空白組、對(duì)照組1、對(duì)照組2和實(shí)施例2中其他條件、參數(shù)和步驟完全相同。各項(xiàng)目數(shù)據(jù)為進(jìn)行多次試驗(yàn)，取平均值。從表中可以看出，即進(jìn)行了干燥步驟、又?jǐn)D出鑄片進(jìn)行了靜電吸附，產(chǎn)品在拉伸強(qiáng)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(gè)項(xiàng)目中，對(duì)照組1、2與空白組、試驗(yàn)組的具體差值，可以看出干燥步驟與擠出鑄片進(jìn)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(jìn)行了干燥步驟、又?jǐn)D出鑄片進(jìn)行了靜電吸附，每個(gè)數(shù)據(jù)的方差較小，說(shuō)明數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定，產(chǎn)品的穩(wěn)定性較好。實(shí)施例1和實(shí)施例3重復(fù)以上對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果和結(jié)論相同。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3