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聚酯薄膜产品性能及应用介绍

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序言

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主要内容
聚酯薄膜产 聚酯薄膜产品特点 聚酯薄膜应用情况 聚酯薄膜生产工艺

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聚酯薄膜产品概述
聚酯薄膜(也称PET薄膜,BOPET薄膜,其中BO表示双轴拉伸) 聚酯薄膜(也称PET薄膜,BOPET薄膜,其中BO表示双轴拉伸)是聚 PET薄膜 薄膜 BO表示双轴拉伸 对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的简称, 对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的简称,聚对苯二甲酸乙二酯是由对苯二甲酸 二甲酯和乙二醇在催化剂存在下加热,经酯交换和真空缩聚制得。 二甲酯和乙二醇在催化剂存在下加热,经酯交换和真空缩聚制得。薄膜 制造采用*膜双轴拉伸法。由于它具有优异的电气性能、力学性能、 制造采用*膜双轴拉伸法。由于它具有优异的电气性能、力学性能、耐 热性能、耐化学性能和优异的光学性能,同时价格便宜, 热性能、耐化学性能和优异的光学性能,同时价格便宜,已被广泛应用 于电工绝缘。 于电工绝缘。 电工聚酯薄膜的厚度一般在350μm以下, 350μm以下 电工聚酯薄膜的厚度一般在350μm以下,其特点是厚度薄且有优异 的电气性能及光学性能。随着品种的不同,还分别兼有突出的抗张强度、 的电气性能及光学性能。随着品种的不同,还分别兼有突出的抗张强度、 耐热、耐寒、耐化学性、抗射线的辐照性、耐候性、抗潮性等优点。 耐热、耐寒、耐化学性、抗射线的辐照性、耐候性、抗潮性等优点。同 时使用简便,既可以单独使用,也可以和其他纤维材料复合使用。 时使用简便,既可以单独使用,也可以和其他纤维材料复合使用。不同 薄膜分别具有介质损耗低,可用普通粘合剂粘合, 薄膜分别具有介质损耗低,可用普通粘合剂粘合,与绝缘漆以及漆包线 有良好的相容性。目前,薄膜已大量地应用于电机、电器、电线、电缆、 有良好的相容性。目前,薄膜已大量地应用于电机、电器、电线、电缆、 电容器和变压器、光学领域等方面。 电容器和变压器、光学领域等方面。 随着产品日益小型化、精密化及轻量化的发展, 随着产品日益小型化、精密化及轻量化的发展,对薄膜的要求将越 来越高,除继续提高现有薄膜的综合性能,发展新规格和降低售价外, 来越高,除继续提高现有薄膜的综合性能,发展新规格和降低售价外, 还要大力开发性能优异的耐热薄膜和特殊要求用薄膜。 还要大力开发性能优异的耐热薄膜和特殊要求用薄膜。
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公司设备概述
此线为我司首条双向拉伸聚酯薄膜生产线,为 三层共挤ABA 结构,主要用来生产太阳能背板膜、 反光片、光学基材等。 产品宽度为2600mm,厚度范围0.075mm~0.25mm; 实际年产量预计6000吨以上,

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原材料: 原材料:

聚酯树脂(聚酯切片),该原材料是由树脂厂 提供的颗粒状产品,供*膜双轴拉伸法制造聚酯薄 膜用,其性能根据产品的要求有较大的区别。一般 的产品基本上是以下三部分组成: 一是空白切片,不含改性和其他添加剂的聚酯树 脂(从粘度区分有普通粘度切片和高粘切片之分, 根据外观来区分有透明切片和半消光切片之分)。 二是母切片(含高浓度添加剂的聚酯树脂)。 三是回收切片(其比例根据产品应用领域不同)。 除特殊切片和部分母料由我公司自己生产外,其余 5 均由国内的大公司生产。

工艺流程
原材料检验 干 燥 挤出铸片 初次测厚

纵 拉 伸

横 拉 伸

二次测 厚

牵引收卷

















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(1)原材料检验 原材料PET聚酯切片入厂前要进行部分性能 检测,主要检测项有:粘度、灰分、端羧基含 量熔点等,以确保原材料的性能满足使用要求, 以保证产品的质量。

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(1)干燥
输 料 管 路 及 料 管 图

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目的——原材料(聚酯切片)预结晶、干燥。 原料的 流程——原料的接收与储存 混 合(按配方) 原料的金属分离 原料的预结晶、干燥 进入主 辅挤出机。

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(1)挤出铸片示意图
干 燥 料

计 量 挤出 泵

干 燥 料

计 挤出 泵 量

挤出

片 280

挤出 20 片
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(1)纵拉伸机
按纵拉伸过程可分单点拉伸法和多点拉伸法两种。所谓单 点拉伸法,即按快、慢辊筒之间的线速比,一次拉伸到规定倍 数。多点拉伸法是在快、慢速辊筒间还有若干个(通常不多于 6个)辊筒,其线速介于快、慢速辊筒之间,逐个增速,每增 速一次等于拉伸一次,经拉伸若干次达到规定倍数。目前两种 方法均被采用。我公司是采用单点拉伸。 纵拉伸机主要由许多辊筒、机架、减速机构和电机组成。 它的辊筒排列方式很多,虽各有特点,但基本方式相似。

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我司设备采用单点拉伸,拉伸倍数为3左右
红外加热 聚酯厚片

慢速辊

快速辊

预热段 拉伸段 冷却段 定型段

?温度在80℃左右,纵向拉伸前进行预 热(慢速辊) ?在快、慢两个滚筒之间进行单点拉伸, 快辊为高温80℃,慢辊为低温20℃ ?拉伸后迅速冷却,减少结晶,温度在 20℃左右(快速辊) ?适当升高温度,减小薄膜纵向收缩率 (快速辊)
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预热辊筒的直径600mm左右,辊筒数一般在4~10个之间。 快速辊筒组,通常由2~3各直径600mm辊筒或配以若干小辊筒 组成。它的温度比拉伸辊筒要低些,有冷却作用。拉伸辊的 直径为150~200mm,其线速度分别与快、慢速辊一致。压辊 是防止厚片在辊筒上打滑或在厚片与辊面间夹入空气而设置 的一种耐高温橡胶小辊筒。 纵拉伸用辊筒结构。通常选用单或双螺旋夹套式。辊筒 加热是另设油或水加热系统,用泵将加热介质强制输入辊筒 夹套或用高压蒸汽加热辊筒。辊筒的线速(即拉伸倍数)极 为重要,因为它将影响薄膜的质量和工艺的稳定性。因此, 选用高精度的电机拖动系统是十分必要的。 目前,对表面质量要求较高的聚酯薄膜,也可采用单点 拉伸法。多点拉伸法已广泛用于聚酯薄膜的生产,但拉伸点 有逐渐减少的趋势。

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三、横向拉伸 纵向拉伸的片材要过渡到横向拉伸机后,通 常要经过预热、拉伸、热处理、冷却四个阶段。 横向拉伸强化膜时可以分为进口段、预热段、拉 伸段和热稳定段;而对于*衡膜在稳定段后还有 热定型段和冷却段。 薄膜的横向拉伸比和热处理的温度取决于薄 膜的用途。对于热收缩膜,横向拉伸比应该比较 大,热定型段温度应该比较低,松弛量要小;对 于尺寸稳定性好的双向拉伸膜,热定型温度应该 比较高,松弛量应该较大;对于纵向机械性能要 求较高或者较厚的薄膜,横向拉伸比应该较小; 而对于横向厚度公差较小、纵横两向性能非*衡 的薄膜,横向拉伸比可以大一些。
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(1)横拉伸机 横拉伸机是一种把经过纵向拉 伸后的薄膜,在热风加热烘箱内用 两列*行铗子持其两边,先向前而 后扩张运行,膜被连续拉伸到一定 宽度的装置。横拉伸机主要由:拉 幅系统(包括导轨、铗子、机架); 加热烘箱(包括保温外壳、热源、 热风分配系统);传导系统(包括 机械传动、驱动电机及其控制系 统);薄膜冷却系统四大部分组成。 按薄膜拉伸工艺过程,横拉伸机可 分为预热段、拉伸段、热定型段、 冷却段。
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预热段 拉伸段 定型段 冷却段

? 温度在90℃~120℃左右,横向拉伸前进 行预热

? 温度在130℃~150℃分三段逐步拉伸

? 温度在240℃~180℃分四段进行热定型, 减少薄膜受热收缩

? 温度在80℃~50℃防止薄膜在较高的温 度下产生蠕变,从而影响薄膜的性能

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①热风分配系统 横拉伸的热风分配系统,可沿膜前进方向按各工艺段分成若 干节,每段设独立的热风分配系统,这种热风分配系统在横拉伸 机各段组合时,可采用交叉方式的均衡设计。 对重型、高速、超高速横拉伸机可采用上下均衡流入方式。 ②铗子和导轨 过去广泛使用滑动型铗子,它属纺织行业的定型产品,价格 低廉,与铗子相配的导轨是普通铸铁件,每节长2~3m,节与节之 间,往往有10~30mm的间隙,导致铗子运行时容易产生振动。 本设备的最高运行速度是60m/min。当润滑不足时,往往发 生金属间的磨损,从而发生振动,使不能均匀拉伸,动力消耗量 也随之增大。为克服滑动性铗子的缺点,发展了滚动性铗子,它 的形式很多,但基本上都是采用特殊润滑脂封入式轴承。与此同 时,在导轨内侧安装能自由弯曲的钢带,使铗子沿钢带非常*滑、 高速的运行,几乎完全没有振动。
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(2)热定型机 ) 热定型机的结构和形式与横向拉伸机的结构基本相同。热定型机 的总长度和夹子数以及其他各部件的规格,是根据定型膜的产量和 规格要求来确定的。 热定型区的温度是横向拉伸机内最高区域,由于高温区与相邻 功能区各段的温度互相影响。为了避免这种影响,就在热定型区的 前后各设一个没有加热,而只有排气的缓冲区。对于双向拉伸聚酯 薄膜来讲,热定型区的温度与导轨副宽的变化是根据产品的性能来 确定的。热定型区的温度通常是190~250℃;处理的时间为3~6s。对 于用于印刷、烫金、涂布的薄膜产品,生产时定型区不但需要用较 高的加热温度,而且还必须有足够长的热处理时间。 如果要求热收缩率低的薄膜,在热定型处理之后都要适当地减 少张力,使薄膜在高温下得到一定的应力松弛,让分子链有一定的 收缩,这样可以使薄膜的尺寸稳定性得到提高。

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(3)冷却段的作用 ) 横向拉伸机最后的区域是冷却段。其 原理是利用风机吸入干净的新鲜空气并和 部分循环空气混合,然后经过通有冷却水 (水温约30℃)的热交换器进行冷却,冷 却后的空气从上下两个方向吹向薄膜的表 面。 冷却的作用当然是为了防止薄膜在 较高的温度下产生蠕变,从而影响薄膜的 性能。冷却段的工艺条件(包括温度、停 留时间、冷风的净化情况等)取决于所要 生产的薄膜的品种。
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四、牵引收卷 薄膜经横拉伸后必须经过多组辊筒牵引,按要求整齐 收卷。其中收卷张力很重要,这对产品的外观质量和内在 性能均有影响。 薄膜切边装置 根据薄膜材料有缺口效应这一特点,就要求经切边后 的薄膜边缘(或切口)应*滑呈直线,不允许出现锯齿或 裂口。常用的切边或分切装置有刀片法、剪切法和压切法。 采用横张力收卷时,随着卷径增大,轴芯的张力需增加, 使靠*芯轴的薄膜各层的张力随卷径增大而增大,其结果 使靠*芯轴的内层薄膜相互滑动、擦伤,导致产生波纹和 死折。采用恒力矩收卷时,随收卷膜直径增大而张力下降, 限制了收卷薄膜的直径。为弥补上述缺陷,最好随收卷膜 直径增加逐渐适当增加张力。
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收卷机 收卷前薄膜通过测厚和切边工序。收卷的张力应该能够 自动控制,因为张力的波动会影响薄膜松紧度不一样,而且 会影响收卷后薄膜的*整度,因此,必须严格控制张力的变 化规律,通常采用递减张力收卷,也就是锥度收卷的方法。 在给定初张力后随着卷径的增大,张力递减。张力调节范围 是0~50%。收卷的速度必须与薄膜生产速度相配合。 薄膜卷取方式,按卷缠力的来源不同,可分为表面收卷 法和轴芯收卷法。 表面收卷法也称靠卷收卷法,即收卷轴在一定压力下一、 紧靠在带驱动的收卷辊上,由接触压力产生摩擦力卷缠薄膜, 收卷轴表面的线速度取决于收卷辊的线速度,而与收卷辊的 直径大小无关,这种方法比较可取,但仅限与收卷辊与薄膜 能产生一定摩擦力的品种。芯轴收卷法,由收卷管芯被主传 动的 芯轴夹住收卷。此法按驱动转矩不同可分为横张力型与 恒力矩型两种。
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五、厚度测厚 该装置安装在牵引和收卷之间,配有探测、传动、显 示、控制等系统,具有测试、控制、显示、存储和报警功 能。利用X射线对薄膜进行不间段测试,根据测试值和标 准值的差进行调整。其原理是将这测试信号进行转化并显 示,操作者根据某点偏厚或偏薄情况,对应到机头上的相 应位置的电加热点,对这一点的电加热电流进行调小或调 大,从而改变对应点的树脂流量,达到控制产品厚度的目 的。

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六、分切 分切实际上时将大卷装分切成若干长度 和宽度的小卷。薄膜收卷后,不必进行长 时间的停放。分切的主要工艺参数是张力 和处理就可以进行分切。分切对产品的外 观质量影响很大接压。

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Thank You !

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