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PET材料的雙向拉伸工藝介紹

發布時間:2018-09-30 15:34:15

BOPET 薄膜為例,將主要設備與工藝簡述如下:

配料與混合。普通BOPET薄膜所使用的原料主要是母料切片和有光切片。母料切片是指含有添加劑的 PET切片,添加劑有二氧化矽、碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土等,根據薄膜的不同用途來選用相應的母料切片。聚酯薄膜一般采用一定量的含矽母料切片與有光切片配用,其作用是通過二氧化矽微粒在薄膜中的分布,增加薄膜表麵微觀上的祖糙度,使收卷時薄膜之間容納極少量的空氣,從而防止薄膜粘連。有光切片與一定比例的母料切片通過計量混合機進行混合後進入下道工序。

結晶和幹燥。對於有吸濕傾向的高聚物(例如 PET、PA、PC等),在進行雙向拉伸之前,必須先進行預結晶和幹燥處理。這樣做的目的是:提高聚合物的軟化點,避免其在於操和熔融擠出過程中樹脂粒子互相粘連或結塊;去除樹脂中的水分,防止含有酯基的聚合物在熔融擠出過程中發生水解或產生氣泡。PET的預結晶和幹燥設備一般采用帶有結晶床的填充塔,同時配有幹空氣製備裝置,包括空壓機、分子篩去濕器、加熱器等。預結晶和幹燥溫度為150~170℃,幹燥時間約3.5~4h,幹燥後的PET切片含濕量要求控製在30~50PPm.

熔融擠出。經過結晶和幹燥處理後的PET切片進入單螺杆擠出機進行加熱熔融塑化。為了保證PET切片良好的塑化質量和穩定的擠出熔體壓力, 螺杆的結構設計非常重要。除對長徑比、壓線比、各功能段均有一定要求外,還特別要求是Barrier型螺杆,這種結構的螺杆方利於保證擠出物料的良好塑化、擠出機出口物料溫度的均勻一致、擠出機的穩定出料和良好排氣,並有利於提高擠出能力。若擠出量不是太大,推薦選用排氣式雙螺杆擠出機。這種擠出機有兩個排氣口與兩個抽真空係統相連接,具有很好的抽排氣、除濕功能,可將物料中所含的水分和低聚物抽走,因而可以省去一套複雜的預結晶/幹燥係統,節省投資並降低運行成本。擠出機溫度設定從加料口到機頭約為210~280℃。

鑄片。模頭是流延鑄片的關鍵模具,直接決定鑄片的外形和厚度均勻性。BOPET常采用衣架型模頭,模頭開度通過若幹個帶有加熱線圈的做拉式差動螺栓進行初調,並通過在線測厚儀的自動測厚、反饋給模頭的加熱螺栓進行模唇開度的微調。模頭溫度控製在275~280℃。

急冷輥(又稱鑄片輥,俗稱冷鼓)。從模頭流出呈新流態的PET熔體在勻速轉動的急冷輥上被快速冷卻至其玻璃化溫度以下,形成厚度均勻的玻璃態鑄片。急冷的目的是使厚片形成無定型結構,盡量減少其結晶,以免對下道拉伸工序產生不良影響。為此,要求急冷輥表麵溫度均勻,冷卻效果好。同時要求急冷輥轉速均勻而穩定。另外,急冷輥內通30℃左右的冷卻水,以保證將鑄片冷卻至50℃以下。

靜電吸附裝置。靜電吸附裝置的作用是使鑄片與急衝輥緊密接觸,防止急冷輥快速轉動時卷入空氣,以保證傳熱/冷卻效果。靜電吸附裝置由金屬絲電極、高壓發生器及電極收放力矩電機等組成。其工作原理是:利用高壓發生器產生的數千伏直流電壓,使電極絲、急冷輥分別變成正極和負極(急冷輥接地),鑄片在此高壓靜電場中因靜電感應而帶上與急冷輥極性相反的靜電荷,在異極相吸的作用下,鑄片與急冷輥表麵緊密吸附在一起,達到排除空氣和良好傳熱的目的。

縱向拉伸。將來自鑄片機的厚片在縱向拉伸機組中加熱到高彈態下進行一定倍數的縱向拉伸。縱向拉伸機由預熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥和橡膠壓輥、紅外加熱管、加熱機組以及驅動裝置等

組成。縱向拉伸通常為單點拉伸,也有多點拉伸,如兩點或三點拉伸。縱拉比是通過饅拉輥與快拉輥之間的速度差而產生的,一般為3.3~4倍。

橫向拉伸。橫向拉伸機由烘箱、鏈夾和導軌、靜壓箱、鏈條張緊器、導軌寬度調節裝置、開閉夾器、熱風循環係統、潤滑係統及EPC等組成。其作用是將經過縱向拉伸的薄膜在橫拉機內分別通過預熱、拉幅、熱定型和冷卻而完成薄膜的橫向拉伸。橫拉比為3.5~4倍。

牽引收卷與分切。本工序的設備由若幹個牽引導向輥、冷卻輥、展平輥、張力輥、跟蹤輥、切邊裝置、測厚儀及電暈處理機等組成。經過雙向拉伸的薄膜通過切邊、測厚、電暈處理後便可進行收卷和分切,經檢驗合格後即是成品。

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