pet吸塑是指PET片材经真空吸塑成型工艺处理后制成的吸塑制品。它以优异的韧性,高强度和高透明性及可回收再生利用和易于燃烧等特点, 在燃烧过程中无有害气体产生,是一种环保材料,但是价格昂贵。
以BOPET薄膜为例,对其主要装置和技术作一简要介绍:
1、配料和混合
常见BOPET薄膜所用材料有母料切片,有光切片等。所述母料切片为含添加剂的PET,添加剂为二氧化硅,碳酸钙,硫酸钡和高岭土,并根据薄膜使用情况选择对应母料切片。
聚酯薄膜通常由一定数量的含硅母料切片和有光切片混合而成,它的功能在于通过二氧化硅微粒的分布来提高膜表面的微观粗糙度,使得在收卷过程中膜间容纳了极微量的气,避免了膜粘连。有光切片和一定配比的母料切片经计量混合机搅拌均匀,送入下一工序。
2、结晶与干燥
对有吸湿倾向的高聚物(例如PET、PA、PC等),在进行双向拉伸前必须进行预结晶和干燥。目的在于:增加聚合物软化点,以免聚合物在烘干、熔融挤出时,树脂粒子相互黏附或成团;除去树脂中水以避免含酯基聚合物熔融挤出时水解或者气泡。
PET预结晶及干燥设备通常是在填充塔内设置结晶床,并配备干空气准备设备,主要由空压机,分子筛去湿器和加热器组成。预结晶及烘干温度150~170°C,烘干时间3.5~4h左右,烘干后PET切片含湿量需保持在30~50PPm之间。
3、熔融挤出
经结晶,烘干后,将PET切片送入单螺杆挤出机加热熔融塑化。由于其熔点较低、流动性较差、易发生粘模现象等特点,在挤出过程中很难保持平稳流动状态。为确保PET切片塑化质量好、挤出熔体压力稳定,螺杆结构设计至关重要。
除了在长径比,压线比和各个功能段等方面有所要求之外,尤其需要采用Barrier型螺杆来进行塑化,该结构螺杆才有利于确保挤出物料塑化效果好、挤出机出口处物料温度均匀一致,挤出机出料稳定,排气好,且利于挤出能力的提高。如果挤出量不太大则建议选择排气式双螺杆挤出机。
该挤出机设有2个排气口连接2个抽真空系统,抽排气,除湿功能良好,能从物料中抽出水及低聚物,从而省去了一套繁杂的预晶/烘干系统,节约了投资,减少了运行成本。挤出机的温度控制在加料口至机头之间,大约210~280°C。
4、铸片
模头作为流延铸片生产过程中的重点模具,它直接决定了铸片形状及厚度的均匀性。BOPET常用衣架型模头制作,模头开度由多个带加热线圈推/拉差动螺栓初步调节,由在线测厚仪自动测厚,反馈到模头加热螺栓微调模唇开度。模头温度控制在275~280°C之间。
急冷辊(也称铸片辊、俗称冷鼓)。由模头排出的呈现新流态PET熔体经匀速转动急冷辊迅速冷却到低于其玻璃化温度,从而形成均一厚度玻璃态铸片。急冷是为了在厚片上形成无定型结构并尽可能减少结晶,避免给下一道拉伸工序带来不利影响。为此要求急冷辊表面的温度要均匀、冷却效果要良好。同时,要求急冷辊速度均匀,平稳。此外,急冷辊内通入约30°C的冷却水来确保铸片被冷却到50°C。
静电吸附装置等。静电吸附装置具有使铸片和急冲辊密切接触,避免急冷辊在快速旋转过程中被空气卷入,从而确保传热/冷却效果的功能。所述静电吸附装置包括金属丝电极,高压发生器和电极收放力矩电机。它的工作原理为:利用高压发生器所产生的几千伏直流电压将电极丝,急冷辊分别转变为正极和负极(急冷辊接地)。铸片由于静电感应在该高压静电场中带有静电荷,静电荷极性与急冷辊相反,受异极相吸影响,铸片紧密地吸附于急冷辊面,实现了排除空气,传热良好。
5、纵向拉伸
从铸片机出来的厚片被纵向拉伸机组加热至高弹态,纵向拉伸一定倍。纵向拉伸机包括预热辊,拉伸辊,冷却辊,张力辊,橡胶压辊,红外加热管,加热机组及驱动装置。纵向拉伸一般为单点拉伸,也有多点拉伸,如两点或三点拉伸。纵拉比由慢拉辊和快拉辊的速度差引起,通常在3.3~4倍。
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