毕业设计（论文）
课题名称 | |
姓 名 | 胡野 |
学 号 | 31310707 |
系(分院) | 应用化工系 |
专 业 | 应用化工技术 |
班 级 | 应化3135班 |
指导教师 | 宋艳玲 |
企业指导教师 | |
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目 录
前 言 3
摘 要 4
1 BOPET薄膜的生产工艺 5
1 . 1 PET树脂的干燥 5
1 . 2 PET熔体挤出铸片 5
1 . 4 薄膜的卷取和深加工 6
2.1国内聚酯工业的起步 7
2.2我国聚酯工业技术发展概况和技术特点 7
3 常见庇病分析 8
3 . 1 白块状不熔物 8
3. 2 有块状不熔物 8
3 . 3 黑丝状不熔物 8
3 . 4 薄膜厚度不均匀 8
3 . 5 条道 9
3 . 6 晶点 (磁白或微黄的小点 ) 9
3 . 7 凝胶、 黄点、 黑点 10
3 . 8 气泡 10
3 . 9 穿孔 10
3 . 10 划痕、 擦痕 11
4 结语 12
参 考 文 献 13
致 谢 14
前 言
聚酯作为重要的化工合成材料，在纤维、包装用品、感光材料、工程塑料等领域得到广泛的应用。近二十多年来，受技术进步与市场需求的驱动，世界聚酯工业高速发展。亚洲聚酯的发展速度更是惊人，随之全球聚酯工业的重心也移向了亚洲。到二十世纪九十年代后期由于产能扩充过多，聚酯出现供大于求的局面，尤其是1997固体氧
年下半年爆发的亚洲金融危机，使亚洲乃至全球聚酯工业步入了极其艰难的境地。但经过市场调整和需要的增长，世界聚酯工业经过一段时间的结构调整后将会逐步趋于稳定和复苏，并且又将进入新一轮的发展阶段。“聚酯”是指在每个分子中含有许多酯基的一类化合物。通常专指大分子主链是以酯基为主要构成的聚合物材料。聚酯最简单的形式是以二元醇与二元酸通过缩聚反应得到的。由不同的二元醇和二元酸可组合出多种不同的聚酯，但具有商业价值的聚酯只有十 几种。
聚酯通常可分为不饱和和饱和两大类。不饱和聚酯分子结构中含有非芳烃的不饱和键，他们可以被引发交联生成具有网状（体型）结构的热固性高聚物材料；饱和聚酯分子结构不含有非芳烃的不饱和键，是一种线性热塑性高聚物材料，是目前使用最广泛的聚酯材料。
双向拉伸薄膜（Biaxially Oriented Plastics Film）近年来发展非常迅速，其中双向拉伸聚酯薄膜（BOPET-Film，简称BOPET）以其强度高、耐热性好、光降解度低等优良性能，被广泛用作包装材料、工业材料、感光材料、磁性材料、电气材料等方面，发展非常迅速。
摘 要
详细介绍双向拉伸聚对苯二甲酸乙二酯 ( BOPET)薄膜的生产工艺, 包括 PET树脂干燥、 挤出铸片、 双向拉伸、 卷取和深加工, 并对经常出现的疵病如不熔物、 厚度不均、 条道、 疵点、 气泡、 穿孔、 划痕等进行分析, 给出了相应的解决方法。
双向拉伸聚对苯二甲酸乙二酯 ( BOPET)薄膜最初是在 20世纪 50年代由英国 ICI公司开发
的。经过几十年的发展, 产品已由原来的单一绝缘膜发展到现在的电容器用膜、 包装用膜、 感光绝缘膜等;按厚度有从 0 . 5 Lm到 250 Lm数十个规格; 其生产工艺也从最简单的釜式间歇式生产发展到多次拉伸与同步双向拉伸, 其产品形式也由平膜发展到多层共挤膜、 强化膜及涂覆膜等。聚酯薄膜已成为世界上发展最快的薄膜品种之一, 目前国内主要采用两步法双向拉伸工艺生产。随着其应用量的扩大,对聚酯薄膜的质量要求越来越高, 迫使生产厂家对生产过程中常出现的问题随时加以解决。现将BOPET薄膜生产工艺及其常见疵病产生的原因和解决方法作一介绍。
关键词： 双向拉伸聚对苯二甲酸乙二酯 薄膜 生产工艺 疵病 解决方法
1 BOPET薄膜的生产工艺
BOPET薄膜的生产工艺流程一般为: PET树脂干燥y 挤出铸片 y 磁悬浮鼠标厚片的纵向拉伸y 横向拉伸 y 收卷 y 分切包装y 深加工。
1 . 1 PET树脂的干燥
PET树脂由于分子中含有极性基团, 因此吸湿性较强, 其饱和含湿量为 0 . 8 % , 而水分的存
在使PET在加工时极易发生氧化降解, 影响产品质量。因此加工前必须将其含水量控制在 0 . 005 % 以下,这就要求对 PET进行充分的干燥。一般干燥方法有两种, 即真空转鼓干燥和气流干燥。其中前一种干燥方法较好, 因为真空干燥时 PET不与氧气接触, 这有利于控制 PET的高温热氧老化, 提高产品质量。 PET的真空转鼓干燥条件如下: 蒸气压力0 . 3~ 0 . 5MPa , 真空度 98 . 66~ 101 . 325 kPa , 干燥时间8~ 12h。
1 . 2 PET熔体挤出铸片
将干燥好的 PET树脂熔融挤出塑化后, 再通过粗、 细过滤器和静态混合器混合后, 由计量泵输送至机头, 然后经过急冷辊冷却成厚片待用。挤出铸片的工艺条件为: 挤出机输送段温度 240~ 260e , 熔融塑 化段温度 265 ~ 285e , 均化段温 度 270 ~280e , 过滤器 (网 )温度 280~ 285e , 熔体线温度270~ 275e , 铸片急冷辊温度 18~ 25e 。
1 . 3 PET厚片的双向拉伸
薄膜的挤出双轴 (向 )拉伸是将从挤出机挤出的薄膜或片材在一定温度下, 经纵、 横方向拉伸, 使分子链或待定的结晶面进行取向, 然后在拉伸的情况下进行热定型处理。经过双轴拉
伸的薄膜, 由于分子链段定向, 结晶度提高, 因此可显著提高拉伸强度、 拉伸弹性模量、 冲击强度、 撕裂强度, 改善耐寒性、 透明性、 气密性、 电绝缘性及光泽等。平膜大多采用平面式逐次双轴拉伸工艺。
( 1)纵向拉伸工艺
为了提高片材的拉伸质量, 拉伸温度和拉伸比的控制至关重要。拉伸温度较高时, 拉伸所需的拉伸应力较小, 伸长率较大, 容易拉伸, 但温度过高使分子链段的活动能力加剧, 使粘性形变增加反而破坏取向; 反之发光标识, 若拉伸温度较低, 定向效果较好, 但大分子链段活动能力差, 雕刻笔所需拉伸应力较大, 容易产生打滑和受力不均匀而引起厚度公差及宽度不稳定。
通常双轴拉伸临界温度从定向效率、 拉伸功、 结晶速率 3方面来调节。研究无定型 PET厚片的应力 -应变曲线发现, PET厚片在 80~ 90e 时所需拉伸功较少, 因此拉伸温度控制在 85e 左右较好。为防止片基粘辊合成氨工艺, 便于均匀拉伸, 可采用远红外辅助加热,这可使拉伸温度低于 85e 。拉伸比是指拉伸后的长度与拉伸前的长度之比。拉伸比越大, 沿拉伸方向的强度增加也就越大。但要得到高强度薄膜, 拉伸比不能控制在最大, 因为在单向拉伸后沿拉伸方向强度增加会使与之垂直方向的强度降低。因此为保证薄膜各向同性, 在纵、 横方向上都
具有优良的性能, 就必须使纵向与横向拉伸比相匹配。经多次试验将 PET厚片纵向拉伸工艺参数选择为: 预热温度 50~ 70e , 拉伸温度 75~85e , 冷却定型温度 30~ 60e , 拉伸比 3 . 2~ 3 . 5 。
( 2)横向拉伸工艺
纵拉厚片经导边系统送至拉幅机进行横向拉伸, 通过夹子夹在轨道上, 张角的张力作用在平面内横向拉伸, 使分子定向排列, 并进行热处理和冷却定型。纵拉厚片的预热、 拉伸、 热定型和冷却都是在一个烘箱内进行的, 因此工艺参数的选定要考虑烘箱的长度、 产品的产出速度及热风传导和烘箱的保温情况。一般要求热风在烘箱内的循环方式必须使吹到薄膜上下表面的风温、 风压和风速一致, 且各区温度不能相串, 夹子温度要尽量低。热定型的目的是消除拉伸中产生的内应力, 从而制得热稳定性好、 收缩率低的薄膜。经多次试验横向拉伸工艺参数选择为: 预热段温度 80~ 95e , 拉伸段温度 85~ 110e ,定型段温度 180~ 220e , 冷却段温度 30~ 60e , 拉伸比 3~ 4 。
1 . 4 薄膜的卷取和深加工
变速箱线束
BOPET薄膜由于在横拉时是用夹子夹住边部进行拉伸的, 所以被夹住的部分不能被拉伸, 在收卷前必须裁去。这部分边料通过牵引、 吹边粉碎回收后可按比例回收利用。为了二次加工的需要, 产品出厂前需对 BOPET薄膜进行单面或双面电晕处理, 处理过的薄膜表面张力增大, 并可增加印刷牢度, 改善在镀铝中的性能。BOPET薄膜的收卷采用中心收卷方式, 张力和压力采用自动控制以保证收卷表面平整、 松紧一致。
2.国内聚酯工业的发展及现状
2.1国内聚酯工业的起步
开始阶段到2002年我国聚酯工业起步于上个世纪的八十年代末~九十年代初，国内的第一套装置是1989年投产的1200吨的生产线，这标志着我国聚酯工业产业的正式起步。
美国联信公司于1996年8月与广东开平涤纶厂合资成功，1998年高模低收缩聚酯工业正式在开平投产。直到1996年的年末，随着在山东大龙涤纶帘帆布厂为代表的“二浴法”浸胶生产线投产，以及无锡太极实业公司于1996年成套引进9000吨纺织和后加工捻线、织布、浸胶生产线，很好的解决了聚酯和橡胶的年和性能，使得聚酯工业真正进入轮胎帘子行业。
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