BOPET薄膜生產(chǎn)工藝

BOPET薄膜即雙向拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(BOPET)薄膜最初是在20世紀(jì)50年代由英國ICI公司開發(fā)的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，產(chǎn)品已由原來的單一絕緣膜發(fā)展到現(xiàn)在的電容器用膜、包裝用膜、感光絕緣膜等；按厚度有從0. 5～250μm等數(shù)十個(gè)規(guī)格；其生產(chǎn)工藝也從最簡單的釜式間歇式生產(chǎn)發(fā)展到多次拉伸與同步雙向拉伸，其產(chǎn)品形式也由平膜發(fā)展到多層共擠膜、強(qiáng)化膜及涂覆膜等。聚酯薄膜已成為世界上發(fā)展最快的薄膜品種之一，目前國內(nèi)主要采用兩步法雙向拉伸工藝生產(chǎn)。隨著其應(yīng)用量的擴(kuò)大，對(duì)聚酯薄膜的質(zhì)量要求越來越高，迫使生產(chǎn)廠家對(duì)生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)的問題隨時(shí)加以解決?，F(xiàn)將薄膜生產(chǎn)工藝及其常見疵病產(chǎn)生的原因和解決方法作一介紹。 BOPET薄膜的生產(chǎn)工藝流程一般為：PET樹脂干燥→擠出鑄片→厚片的縱向拉伸→橫向拉伸→收卷→分切包裝→深加工。

(1) PET樹脂的干燥PET樹脂由于分子中含有極性基團(tuán)，因此吸濕性較強(qiáng)，其飽和含濕量為0. 8%，而水分的存在使PET在加工時(shí)極易發(fā)生氧化降解，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此加工前必須將其含水量控制在0.005%以下，這就要求對(duì)PET進(jìn)行充分的干燥。一般干燥方法有兩種，即真空轉(zhuǎn)鼓干燥和氣流干燥。其中前一種干燥方法較好，因?yàn)檎婵崭稍飼r(shí)PET不與氧氣接觸，這有利于控制PET的高溫?zé)嵫趵匣?，提高產(chǎn)品質(zhì)量。PET的真空轉(zhuǎn)鼓干燥條件如下：蒸氣壓力0.3～0.5 MPa,真空度98. 66～101. 325 kPa，干燥時(shí)間8～12h。

(2) PET熔體擠出鑄片將干燥好的PET樹脂熔融擠出塑化后，再通過粗、細(xì)過濾器和靜態(tài)混合器混合后，由計(jì)量泵輸送至機(jī)頭，然后經(jīng)過急冷輥冷卻成厚片待用。擠出鑄片的工藝條件為：擠出機(jī)輸送段溫度240～260℃，熔融塑化段溫度265～285℃，均化段溫度270～280℃，過濾器（網(wǎng)）溫度280～285℃，熔體溫度270～275℃、，鑄片急冷輥溫度18～25℃。

(3) PET厚片的雙向拉伸薄膜的擠出雙軸（向）拉伸是將從擠出機(jī)擠出的薄膜或片材在一定溫度下，經(jīng)縱、橫方向拉伸，使分子鏈或待定的結(jié)晶面進(jìn)行取向，然后在拉伸的情況下進(jìn)行熱定型處理。經(jīng)過雙軸拉伸的薄膜，由于分子鏈段定向，結(jié)晶度提高，因此可顯著提高拉伸強(qiáng)度、拉伸彈性模量、沖擊強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度，改善耐寒性、透明性、氣密性、電絕緣性及光澤等。平膜大多采用平面式逐次雙軸拉伸工藝。

①縱向拉伸工藝為了提高片材的拉伸質(zhì)量，拉伸溫度和拉伸比的控制至關(guān)重要。拉伸濕度較高時(shí)，拉伸所需的拉伸應(yīng)力較小，伸長率較大，容易拉伸，但溫度過高使分子鏈段的活動(dòng)能力加劇，使黏性形變?cè)黾臃炊茐娜∠?；反之，若拉伸溫度較低，定向效果較好，但大分子鏈段活動(dòng)能力差，所需拉伸應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生打沿和受力不均勻而引起厚度公差及寬度不穩(wěn)定。通常雙軸拉伸臨界溫度從定向效率、拉伸功、結(jié)晶速率3方面來調(diào)節(jié)。研究無定型PET厚片的應(yīng)力應(yīng)變曲線發(fā)現(xiàn)，PET厚片在80～90℃時(shí)所需拉伸功較少，因此拉伸溫度控制在85℃左右較好。為防止片基粘輥，便于均勻拉伸，可采用遠(yuǎn)紅外輔助加熱，這可使拉伸溫度低于85℃。

拉伸比是指拉伸后的長度與拉伸前的長度之比。拉伸比越大，沿拉伸方向的強(qiáng)度增加也就越大。但要得到高強(qiáng)度薄膜、，拉伸比不能控制在最大，因?yàn)樵趩蜗蚶旌笱乩旆较驈?qiáng)度增加會(huì)使與之垂直方向的強(qiáng)度降低。因此為保證薄膜各向同性，在縱、橫方向上都具有優(yōu)良的性能，就必須使縱向與橫向拉伸比相匹配。經(jīng)多次試驗(yàn)將PET厚片縱向拉伸工藝參數(shù)選擇為：預(yù)熱溫度50～70℃，拉伸溫度75～85℃，冷卻定型溫度30～60℃，拉伸比3.2～3.5。

②橫向拉伸工藝縱拉厚片經(jīng)導(dǎo)邊系統(tǒng)送至拉幅機(jī)進(jìn)行橫向拉伸，通過夾子夾在軌道上，張角的張力作用在平面內(nèi)橫向拉伸，使分子定向排列，井進(jìn)行熱處理和冷卻定型。

縱拉厚片的預(yù)熱、拉伸、熱定型和冷卻都是在一個(gè)烘箱內(nèi)進(jìn)行的，因此工藝參數(shù)的選定要考慮烘箱的長度、產(chǎn)品的產(chǎn)出速度及熱風(fēng)傳導(dǎo)和烘箱的保溫情況。一般要求熱風(fēng)在烘箱內(nèi)的循環(huán)方式必須使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)溫度不能相串，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、收縮率低的薄膜。經(jīng)多次試驗(yàn)橫向拉伸工藝參數(shù)選擇為：預(yù)熱段溫度80～95℃，拉伸段溫度85～110℃，定型段溫度180～220℃，冷卻段溫度30～60℃，拉伸比3～4。

(4)薄膜的卷取和深加工BOPET薄膜由于在橫拉時(shí)是用夾子夾住邊部進(jìn)行拉伸的，所以被夾住的部分不能被拉伸，在收卷前必須裁去。這部分邊料通過牽引、吹邊粉碎回收后可按比例回收利用。

為了二次加工的需要，產(chǎn)品出廠前需對(duì)BOPET薄膜進(jìn)行單面或雙面電暈處理，處理過的薄膜表面張力增大，并可增加印刷牢度，改善在鍍鋁中的性能。BO-PET薄膜的收卷采用中心收卷方式，張力和壓力采用自動(dòng)控制以保證收卷表面平整、松緊一致。