ABC宽幅高拉伸BOPET的生产及工艺研究

论文摘要

BOPET应用领域的不断拓展,对BOPET薄膜的性能及成本控制提出了更高的要求。采用ABC三层模头生产宽幅高拉伸BOPET将是今后市场发展的主流,是现有低速生产技术的替代。三层共挤技术不仅可以改善薄膜的性能,还使产品的生产更加多样化;新的拉伸设计,可以大大提高拉伸比和生产线的速度,并大幅度降低生产成本。ABC宽幅高拉伸BOPET生产技术虽有目前单点低速经验可以借鉴,但由于拉伸工艺,特别是MDO拉伸方式及温度设定有较大的区域,造成了工艺设定的不可预知。同时,对设备、控制精度、工艺的优化都提出了极高的要求。因此,只有找到合适的生产工艺,才能使宽幅高速BOPET生产成为现实。本论文针对ABC三层共挤宽幅高拉伸BOPET生产及产品质量的要求,通过不同原料的试用及对比分析,找到满足高拉伸要求的合适原料;从低速到高速,从低拉伸到高拉伸,探讨拉伸倍数和拉伸温度对薄膜性能的影响,找出最优的工艺参数,优化工艺和设备;由于结晶情况直接影响到加工的稳定性,因此,从聚酯分子结晶构成角度分析了拉伸工艺条件对结晶度和取向因子的关系,通过对材料结晶状况、生产稳定时间、理化测试性能的对比,找到两点高速拉伸的合适工艺区间和稳定的工艺路线。研究结果表明:(1)催化剂体系、成分组成应保证原料具有较高的金属离子含量,应适合高速附片的要求;(2)由于小间隙两点拉伸工艺MDO拉伸温度较高,要求原料结晶速率不应太快,在选用原料时应挑选结晶速率较慢的原料更易成膜;(3)纵向拉伸倍数单点控制在3.15～3.5,双点控制在4.5～5.0,膜的综合性能最好,且有利于横向拉伸;(4)纵向拉伸温度单点控制在100℃～105℃时,双点控制在118℃～125℃,膜的两个方向的拉伸强度有相同的最大值,纵横方向的收缩率最为接近,此时的断裂伸长也较好;(5)双点生产时,纵向拉伸温度在118℃～125℃,横向拉伸温度在95℃～98℃,可满足热收缩率的要求,且有利于横向拉伸的进行,此时R值最小,纵横两个方向的拉伸强度基本相等;(6)热定型温度在220℃～250℃时,膜的热收缩率可满足应用的要求;(7)双轴取向PET薄膜的生产,在满足产品的性能要求下,应尽可能选择低的拉伸温度,在选择96℃的拉伸温度和167℃的热定型温度时,基本上能达到高取向度和高结晶度的要求。同时,根据原料的型号及设备的拉伸速度等因素选择适合的热定型温度,以得到具有高取向度高结晶度的性能优良的PET薄膜。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综论
• 1.1 BOPET的历史与现状
• 1.2 BOPET的特点和应用
• 1.3 BOPET的生产工艺
• 1.3.1 原料
• 1.3.2 铸片
• 1.3.3 纵拉
• 1.3.4 横拉
• 1.4 课题研究的意义和内容
• 1.4.1 课题研究的意义
• 1.4.2 课题主要研究内容
• 第二章 原料的选择及性能研究
• 2.1 原料的选择及其影响
• 2.1.1 原料选用的影响
• 2.1.2 聚酯切片的生产原理和性能
• 2.2 膜级母切片的选择及性能研究
• 2.2.1 膜级母切片
• 2.2.2 膜级母切片的主要技术要求
• 2.3 膜级白切片研究
• 2.3.1 原料
• 2.3.2 不同原料的对比研究
• 2.4 小结
• 第三章 拉伸工艺条件的选择及对产品质量的影响
• 3.1 聚酯拉伸的特点及其影响
• 3.2 生产和试验研究
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 纵向拉伸倍数对产品质量的影响
• 3.3.2 纵向拉伸温度对产品质量的影响
• 3.3.3 横向拉伸温度对产品质量的影响
• 3.3.4 热定型温度的影响研究
• 3.4 小结
• 第四章 拉伸工艺对BOPET薄膜结晶和取向的研究
• 4.1 结晶行为和成膜过程
• 4.2 试验研究
• 4.3 结果和讨论
• 4.3.1 PET薄膜的结晶度
• 4.3.2 （100）晶面取向因子
• 4.3.3 轴向PET的拉伸条件与结晶及取向因子的关系
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献