BOPET薄膜的生產(chǎn)工藝和應用

1、有關(guān)聚酯的技術(shù)講座一、什么是PET（聚酯樹脂）？什么是BOPET?聚酯樹脂是一種高分子聚合物，它是通過化學合成的方法，將低分子的單體在 一定的溫度、壓力和某種催化劑的作用下聚合而成的高分子化合物。所謂高分子是 指其分子量相對非常高，例如：水的分子量是18,而聚酯的分子量約在20000左右。 那么，又為什么稱之為聚酯樹脂呢？大家知道，自然界有天然樹脂如松香、天然纖 維如棉花和天然橡膠。我們?nèi)祟愅ㄟ^化學合成的方法則可以制得合成樹脂（如PET、 PE、PP、PA、PS）、合成纖維（滌綸、錦綸、聚丙烯月青）和合成橡膠（硅橡膠、 氟橡膠、氯丁橡膠），它們通稱為三大合成材料。聚酯就是合成樹脂中的一種.o那

2、么，聚酯這個名稱是怎么定義的呢？我們先來看看聚酯樹脂的分子化學結(jié)構(gòu) 式：從其分子結(jié)構(gòu)式可以看出，在其大分子結(jié)構(gòu)的兩端存在兩個羥基（-OH）,0中間一個芳環(huán)；0）他們通過酯鍵（，一*一。一）彼此互相連接而成為一個 長鏈的大分子。因其大分子的主鏈中含有酯基，所以取名為聚酯。當然，其全稱應 該是聚對苯二甲酸乙二醇酯。其實，聚酯是一個家族，除 PET之外，還有PEN、 PBT PPT PETG等。因 為PET的產(chǎn)量最大、應用面最廣，它在聚酯家族中最具有代表性，故通常所謂的聚 酯實際上就是聚對苯二甲酸乙二醇酯，簡稱 PET。聚酯樹脂（俗稱聚酯切片）經(jīng)過干燥、熔融擠出、鑄片和雙向拉伸定向、牽引、 收卷等工

3、藝過程而制得到薄膜，就是雙向拉伸聚酯薄膜，簡稱為BOPETW膜（BO表示雙向定向）。雙向拉伸定向的塑料薄膜還有：BOPR BOPA BOPEN等。二、聚酯樹脂的合成路線簡介1）酯交換法（DMT法）DMT法是以對苯二甲酸二甲酯與乙二醇先進行酯交換反應，生成對苯二甲酸雙羥乙酯（BHET ,再經(jīng)縮聚反應生成具有一定分子量的 PET樹脂。上述酯交換反應是在催化劑醋酸鹽存在和加熱條件下進行的。乙二醇與對苯二 甲酸二甲酯的甲氧基-OCH進行酯交換，由原來的對苯二甲酸二甲酯變成了對苯二 甲酸雙羥乙酯（BHET）被取代的甲氧基與乙二醇的氫原子結(jié)合生成甲醇。該酯交換反應是可逆反應，生成的甲醇又可與BHET進行酯

4、交換反應，再生成DMT和EG。所 以，為使酯交換反應生成BHET,須向反應體系中加入過量的 EG, 一般EG: DMT(克 分子比)=2： 1，同時把生成的甲醇從體系中除去，這樣就可抑制可逆反應。由于甲醇的沸點為64.7C,遠低于EG的沸點197C,而酯交換反應溫度為190210C , 因而體系中甲醇會迅速揮發(fā)，從而能使酯交換反應進行到底。很早以前，由于對苯二甲酸中，存在較多的異構(gòu)體，當時的提純技術(shù)不過關(guān)，所以都采用酯交換法生產(chǎn)聚酯.。 .2) 直接酯化法( PTA 法)PTA法與DMT法相比，并無本質(zhì)區(qū)別，不同點僅是使用的中間體為 PTA比學名稱 為純的對苯二甲酸)，無酯交換反應過程，而是P

5、TA與EG直接進行酯化反應后便生 成BHE1然后進行縮聚反應生成PET (注：酸與醇類起的化學反應為酯化反應，如 下式 )從技術(shù)經(jīng)濟方面進行對比的話，PTA法比DMT法有以下幾個優(yōu)點：(1) PTA法的消耗定額比DMT法省，因為DMT中的甲酯基不是聚酯分子結(jié)構(gòu)中的有效成分，在酯交換過程中甲酯基會轉(zhuǎn)化成甲醇而析出，故用等量的 PTA 比 用DMT法能多生產(chǎn)PET 15%中間體費用在PET生產(chǎn)總費用占50%以上，故 PET法的成本比DMT法低710%(2)所用乙二酉1的配比，PTA法少于DMT法，因此，乙二醇的回收系統(tǒng)較小。PTA EG一股只需，而 DMT EG則需克分子。PTA法不需甲醇回收工序

6、，因其直接酯化的副產(chǎn)物是水，而DMT法的副產(chǎn)物是甲醇，需要回收。PTA法生產(chǎn)控制較穩(wěn)定，酯化反應速度平緩；DMT法的酯交換反應較難掌握。PTA法生產(chǎn)系統(tǒng)中無甲醛產(chǎn)生，操作安全。(甲醛是劇毒化學品)PTA法投資較省，比DMT法可節(jié)省投資20%&右。但是PTA法也有某些不足之處：DMT在EG中溶解度比PTA大，物料分散均勻，因縮聚反應是在均相系統(tǒng) 中進行的，PET切片質(zhì)量均一。中間體制備方面PTA精制技術(shù)比DMT精制技術(shù)復雜得多，同時系統(tǒng)中的物 料具有嚴重腐蝕性，因此對設備與管路要求耐腐蝕。 直接酯化反應中能進行的副反應與酯交換反應時間相同，但程度不同。在酯交換反應中，二縮乙二醇醴（又稱二甘醇DE

7、G勺含量不高，而在直接酯化 中DEG的含量常大于1%。.3）環(huán)氧乙烷法（環(huán)氧乙烷加成反應法 ）環(huán)氧乙烷法與上述兩種方法的區(qū)別是用環(huán)氧乙烷代替乙二醇與對苯二甲酸直接加成反應為BHET再經(jīng)縮聚反應制得PET。具反應式如下：PTA與環(huán)氧乙烷直接加成反應的特點是；a）此反應是放熱反應，反應熱須快速 排除；b） PTA不溶于EO中，須在激烈攪拌下形成分散狀態(tài)才有利于加成反應的進 行；c） EO/PTAffi料比1: 4-8 （克分子比），配料比高，副產(chǎn)品少， PTA轉(zhuǎn)化率高; d）用EO代替EG,可省去EO水解工序，加成反應產(chǎn)物為單一的 BHET,流程短， 成本低，不需回收設備。總之,在上述三種聚酯樹脂

8、生產(chǎn)工藝路線中,所用的單體主要是對苯二甲酸和乙二醇，或?qū)Ρ蕉姿岫柞ズ鸵叶?，或者是對苯二甲酸與環(huán)氧乙烷。其中，我們特別要關(guān)注的則是直接酯化法的 PTA EG這兩種原料單體，因為它們的質(zhì)量和價格 將直接影響到聚酯的質(zhì)量和價格。 , 三、聚酯切片的基本性質(zhì)分子量：196內(nèi)+66 當n=100則PET分子量為190002000血右密度：無定型，結(jié)晶取向（結(jié)晶度46%,比重法），熔體（275C）,熔融熱：1116卡/克比熱：+ M04t （卡戊：C） , （t=2068）+ M04t （卡戊：C） , （t=2702902）導熱系數(shù)：M。4 （卡/厘米秒C ）體積膨脹系數(shù)：M0-4 （t=206（

9、T ）M0-4 （t=90168）玻璃化溫度Tg:無定型一67C晶型 81熔融溫度Tm： 258260軟化溫度Tf： 248結(jié)晶溫度TC： 100 140 （起始結(jié)晶），170 190 （最大結(jié)晶速率）（11）熱降解溫度Tb: 318c低聚物熔點：G （AG） -110cG（ AG） 2 160170G（ AG） 3- 186202G（ AG） 4- 220G:乙二醇AG:對苯二甲酸折光指數(shù)：（25C）（14）吸水率： （在25C , RH 65%F放置7天）四、 薄膜級 PET 切片的質(zhì)量指標及影響因素聚酯樹脂最初大量用于生產(chǎn)滌綸化纖，后來才用于生產(chǎn)薄膜和容器等，故聚酯樹脂有纖維級與薄膜級之

10、分。作為薄膜級聚酯切片的質(zhì)量控制指標為：（1）特性黏度耳佗表征PET分子量的大小，它影響薄膜的機械性能。胸高時， 熔融黏度也高，流動性則較差，需要較高的擠出溫度和擠出功率；當ng低， 即分子量較低時，熔體黏度則較低，可采用較低的擠出溫度，有利于提高生產(chǎn)能力和降低擠出機功率，同時拉膜時結(jié)晶速率較快。當要求生產(chǎn)較高強度的薄膜時，宜選用胸高的PET樹脂。膜級切片的特性黏度一般要求在 土對回收再生切片的 n ，因其經(jīng)過了第二次熔融再造粒，必然會產(chǎn)生降解，但其特性黏度最低也不得低于。（2）熔點Tm：它間接反映PET樹脂的質(zhì)量情況，如DEG含量、分子量分布、低 聚物含量等。熔點低，影響樹脂的耐熱性能。對于

11、絕緣膜、轉(zhuǎn)移膜、燙金膜等要求耐熱性好的薄膜宜選用熔點較高的切片，相應其塑化溫度也稍高一些。通常要求Tm=260 1 。端羧基含量（- COOH）：羧基是由于在縮聚過程中大分子鏈裂解而產(chǎn)生的，竣基對PET的熱穩(wěn)定性及絕緣性有較大影響，要求竣基含量0 30mg當量/kg。二甘醇含量（DEG） ：二甘醇是合成聚酯生產(chǎn)中生成的副產(chǎn)物，它對熔點的影響很大。據(jù)報道，當DEG含量達4%寸，PET的熔點將從260c降至250C , 同時還會使PET熱氧化降解起始溫度下降，熱穩(wěn)定性降低。要求DEG含量0 %色相： 色相 （色度 ）表示切片的白度，色相主要影響產(chǎn)品的外觀。常用 b 值來表示，b值低，顏色趨向白色，

12、b值高，則趨向黃色，一般要求b值0 2。（6）水份：PET對水份敏感，在高溫下，PET由于水分的存在，極易產(chǎn)生水解。 在加工過程中則會影響予結(jié)晶、干燥操作，水分含量高PET切片容易在結(jié)晶床中結(jié)塊且加重干燥操作的負荷，甚至在鑄片時產(chǎn)生氣泡。要求切片水分含量在 %以下。(7)灰分：PET切片的灰分來自催化劑、添加劑和機械雜質(zhì)，純PET切片灰分含量在 %。通過灰份的測量可間接估算出母料中添加劑的含量。(8)凝聚粒子：凝聚粒子是指切片中大于10仙的非聚合物粒子，以每毫克含有多少凝聚粒子來計算。凝聚粒子的多少影響過濾性能和薄膜質(zhì)量，要求凝聚粒子 4個/毫克。分子量分布及低分子物含量：要求聚酯切片的分子量

13、分布比較均勻，不能太分散，否則將影響加工的穩(wěn)定性和薄膜厚度的均勻性。要求Ww / Wn =2，同時要求低分子含量在2%。 低聚物 (齊聚物) 在薄膜生產(chǎn)過程中會造成污染。熱 穩(wěn)定性：它直接影響到熱降解性能，如果聚酯切片的熱穩(wěn)定性差，在加工過程中和薄膜在長期使用過程中，容易發(fā)生降解，使黏度下降，色澤變黃。故對膜級切片要求在聚合過程中加有熱穩(wěn)定劑如磷酸或亞磷酸酯類，以提高PET邊廢料回收再造粒及薄膜在高溫下使用時的熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性的測試方法是：在N2氣保護下于282c保持1小時，或者在空氣中加熱到140c保持8小時，測其黏度降應0 5%。五、雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)設備與工藝在本章講解之前，先介紹一

14、下塑料成型的的理論基礎知識。.高聚物的聚集態(tài)先介紹幾種溫度的概念。Tb脆化溫度(brittleness temperature,當TTb,是高分子材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化為高彈態(tài)時的溫度。它是大分子鏈段將開始運動的起始溫度。Tg是高聚物一項重要的物 理指標，當高聚物的Tg高于室溫的為塑料，當高聚物的 Tg低于室溫的為橡膠。Tf-粘流溫度(flow temperature,當T Tg溫度繼續(xù)升高，高分子材料開始 軟化，從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度。這時整個大分子鏈段能自由運動，高聚物呈 可流動狀態(tài)。Td分解溫度（decompose temperature啟T Tf溫度進一步升高，高分子材料開始分解、分子量

15、逐漸降低的溫度。這時高分子材料的性能變劣，已失去使用價 值。高聚物的聚集態(tài)有三態(tài)：玻璃態(tài)：在溫度較低時（TbTg）,高聚物分子間作用力很強，長鏈大分子運動被 凍結(jié)，整個高聚物處于剛性狀態(tài)，形變很小，這種狀態(tài)稱為玻璃態(tài)。高彈態(tài)：當溫度上升（TgTf ,熱能不斷增加，高聚物體積膨脹，大分子鏈段開始 運動，發(fā)生位移，但整個大分子長鏈還不能移動。高聚物在外力作用下，可產(chǎn)生很 大形變，這時高聚物呈柔軟而富有彈性，稱之為高彈態(tài)。PET薄膜拉伸就是在高彈態(tài)下進行的。粘流態(tài)：當溫度繼續(xù)升高（TfT。，直到整個大分子鏈能夠移動、這時高分子鏈問 作用力很小、形變?nèi)菀?，其流體的黏度很大，故稱粘流態(tài)。塑料成型基本是在

16、粘流 態(tài)下進行的。高聚物的三態(tài)轉(zhuǎn)變溫度范圍不是完全固定的，它除與溫度有關(guān)外，還與應力作 用的時間和作用力施加的速度等因素有關(guān)。同時，隨著聚合物分子量的增加，玻璃 態(tài)向粘流態(tài)過渡向高溫區(qū)轉(zhuǎn)移。高聚物力學三態(tài)的特征狀態(tài)玻璃態(tài)局彈態(tài)粘流態(tài)特性.大分子鏈及鏈段被凍結(jié)。 ar ar an 1 i.分子間作用力大。 b STB T F h !！!，13局聚物呈剛性。大分子鏈開始運動。 x 1 an kb ata 在較小外力作用卜，口產(chǎn)生較大艾形。干I! F hU-B bFFF h局聚物柔軟叫切彈性。整個大分子鏈能自由移動。分子間作用力較小。 一 an r an （ 一- i高聚物呈流動態(tài)。力學向.彈性模量

17、約為109泊.斷裂伸長率小.父形是可逆的.力學性能依賴于分子量和 分子結(jié)構(gòu)。彈性模量較小約106泊斷裂件長率大形父可逆力學性能依賴于鏈段的性質(zhì)彈性模量很小形變率很大形父/、口逆力學性能如黏度依賴于整個分子鏈的性質(zhì)加工性可進行機械加工和焊接。可二次成型，拉伸。可擠出、注塑、壓延、吹塑 等成型。. 高聚物的流變行為（略）高聚物的結(jié)晶高聚物大分子在相互作用力影響下，按嚴格次序有規(guī)律排列成為有序的過程叫做結(jié)晶。結(jié)晶高聚物從Tm冷至Tg,在這區(qū)間都可發(fā)生結(jié)晶。高聚物結(jié)晶過程1）分子鏈有序排列成鏈束；2）鏈束折迭成帶，形成晶核 ；3）晶核連續(xù)規(guī)整排列堆砌成晶片；4）晶片與晶片之間進一步堆砌成球晶 ；5）球

18、晶再進一步生長成多晶體。高聚物結(jié)晶條件，取決于大分子結(jié)構(gòu)及外部條件：1）分子鏈結(jié)構(gòu)簡單的容易結(jié)晶；2）分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整的容易結(jié)晶；3）大分子支鏈少而短的容易結(jié)晶；LDPE支鏈多，結(jié)晶度低，HDPE支鏈少，結(jié)晶 度高。4）分子間作用力較大的容易結(jié)晶；5）外界條件的影響溫度：當TTm,分子鏈為無序運動，結(jié)晶度為0;當丁石，分子鏈被凍結(jié)，結(jié)晶 度也為 0。冷卻速度：緩冷，使溫度緩慢地從 Tm降至Tg,因有足夠時間讓鏈段排列有序 而結(jié)晶。急冷，使溫度快速地從 Tm降至Tg,使之來不及結(jié)晶或極少結(jié)晶而成 無定形。成核劑：成核劑起到晶核的作用，加入成核劑能促使形成結(jié)晶中心。拉伸：能使高分子鏈沿應力方向有序排

19、列，因此拉伸有利于結(jié)晶。結(jié)晶度與結(jié)晶速率結(jié)晶聚合物實際是晶區(qū)與非晶區(qū)共存體系，晶相部分占總量的質(zhì)量百分數(shù)，稱為結(jié)晶度。聚合物的結(jié)晶度達到50%勺時間的1/2或用其倒數(shù)K來表示聚合物的結(jié)晶速率。聚合物的結(jié)晶度和結(jié)晶速率可以用DIA（S熱分析）和DSC磴熱掃描量熱法）來測定。PA的結(jié)晶速率為5min, PE琢晶速率為4042sec.高聚物結(jié)晶對性能的影響1）密度：結(jié)晶后分子鏈堆集緊密，密度增加。如無定形的PET密度為，結(jié)晶后的密度可達。2）透光度：無定形高聚物分子排列無序，分子堆集各向同性，光線通過時不發(fā)生折射， 物體呈透明態(tài)， 如 PS、 PMMA。 結(jié)晶高聚物是結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)共存體系，結(jié)晶區(qū)

20、與非結(jié)晶區(qū)的密度不一樣，呈各向異性，當光線通過不同密度的高聚物時產(chǎn)生折射往往呈不透明，如PE。但是PET的結(jié)晶部分是微晶結(jié)構(gòu)，故仍呈透明態(tài)。3）熔點：高聚物熔點表示分子鏈自由運動的溫度，結(jié)晶使分子間緊密，從而使熔點提高。4）機械強度：高聚物經(jīng)過結(jié)晶，結(jié)構(gòu)緊密，分子間相互作用力較強，其機械強度得以提高。.高聚物的取向取向的含義在外力和熱的作用下，高聚物分子鏈段、晶片沿外力方向有序的排列起來，稱之為高聚物分子鏈取向。取向的條件1）分子鏈節(jié)短、有柔性。2）有足夠的分子量，易保存取向結(jié)構(gòu)。3）要有一定的拉伸應力。4）要有一定的溫度范圍。TgT取向Tm （Tf）5）拉伸取向后要進行熱定型處理，以使已取向

21、的分子固定下來。PPPETT 熔點170176258260T 結(jié)晶120150140190T 拉 定型180190190230高聚物結(jié)晶與取向的關(guān)系 結(jié)晶與取向都與高分子鏈的排列有關(guān)，但有序程度不同。取向是大分子沿拉伸應力方向做有序排列，有序是單向的。結(jié)晶是指高分子鏈節(jié)在空間作有規(guī)則排列，其有序性是三維的。高聚物拉伸取向后對性能的影響(1)使力學性能提高，如拉伸強度、彈性模量均有較大程度的提高。(2)阻隔性改善，對水汽、氧氣等氣體的透過率有所降低。(3)光學性能提高，透明度、光澤度均有提高。(4)電氣性能如絕緣強度、電阻率等也有提高。(5)耐熱性、耐候性也有改善。5、

22、高聚物的降解降解的含義高聚物在外界條件作用下(熱、光、氧、力、水、輻射)，大分子 鏈發(fā)生斷裂，分子量下降，性能變劣的化學過程稱為降解。.產(chǎn)生降解的原因內(nèi)因一一與高聚物大分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。聚合物分子中含有雙鍵二C二C;如ABS,叔碳原子、季碳原子如 PP,跋基=O酰胺基 一CNHH如PA等基團 時，這些鍵能較弱，穩(wěn)定性差，容易降解。外因一一高聚物在成型加工過程中，因受熱、氧的作用，或在高溫下因水的存在， 而發(fā)生熱氧化降解或水解，及在使用過程中因受光輻射、大氣老化等原因而發(fā)生的 降解。高聚物降解分類(1)熱降解：高聚物在加工溫度下停留時間過長， 或達到其分解溫度時而發(fā) 生的降解。例如，當聚酯的受熱溫度

23、超過315度時會發(fā)生明顯的熱降解。(2)氧化降解：實質(zhì)上是高聚物被氧化的過程，特別是在高溫下，熱/氧化降解是同時發(fā)生的。為此，在成型加工過程中，常采用N2氣保護或用抽真空的辦法以減少氧化降解的發(fā)生。0(3)水解：高聚物分子結(jié)構(gòu)中含有酯基一一()一 、醛基R-OR ,酰胺基一CNH等吸濕性基團的，這些碳雜鏈鍵能低于碳 碳鍵能，穩(wěn)定性較差，在水分存在下極易發(fā)生水解。故PET在成型前必 須進行干燥處理。(4)光降解：塑料制品在使用過程中，如長期置于室外暴露在陽光下，因受 紫外線輻射，則會發(fā)生光降解。減緩高聚物降解的方法(1)對易發(fā)生水解的高聚物，在加工前應進行嚴格的干燥處理，如 PEK PC、PA

24、等。(2)在成型加工過程中，應制定合適的工藝條件，盡可能避免超高溫、強剪切下 操作，以防止或減少熱氧化降解的發(fā)生。像聚酯的擠出加工的溫度，一般不 要超過285度為宜。(3)在成型加工前或成型加工過程中，盡量隔絕氧氣，選用合適的穩(wěn)定劑包括抗 氧劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑等以緩解降解的發(fā)生。(4)消除加工設備的死角，盡量縮短熔體流動的路徑，避免物料長時間處于高溫 狀態(tài)。.下面正式開始講解聚酯薄膜的生產(chǎn)設備與工藝BOPET薄膜生產(chǎn)流程(專用切片)有光切片 配料一混合一予結(jié)晶、干燥一熔融擠出一粗過濾一母料切片再生切片“計量泵一精過濾器一靜態(tài)混合器一鑄片一(第一測厚)一縱向拉伸一(在線涂布)一橫向拉伸一

25、牽引一測厚一切邊一電暈 處理一收卷一分切一檢驗一成品造粒一以上是單層聚酯薄膜生產(chǎn)線的流程，它只用一臺擠出機bopeT膜生產(chǎn)工藝流程圖回收PET切片純PET切片母料切片PET切片特種樹脂ImImW配料配料測水份料料?雙螺桿擠出1 L雙螺桿擠出2B層這是三層聚酯薄膜生產(chǎn)線的流程，它需要使用2臺（A/B/A結(jié)構(gòu)）或3臺（A/B/C吉構(gòu)）擠出機。如果采用直拉法，也就是將連續(xù)法聚酯樹脂生產(chǎn)線與薄膜雙拉生產(chǎn)線連接起來，將完成縮聚反應的聚酯熔體，通過熔體管(中間加有熔體計量泵)，直接輸送至模頭鑄片一一拉膜，稱為直拉制膜法。直拉法可以省去聚酯縮聚后熔體水下切粒、風 干、打包、物流以及PET切片結(jié)晶干燥、再熔融

26、擠出等工序。這樣既大大節(jié)省設備、 廠房的投資，減少能量消耗，又可避免PET二次受熱產(chǎn)生的降解，所以直拉法具有較好的價格和質(zhì)量的優(yōu)勢。但是，直拉法也有其不足之處，一是投資巨大，二是調(diào) 換品種不易，三是如果生產(chǎn)線發(fā)生故障很難處理。配料與混合配料生產(chǎn)BOPETS膜通常使用三種或三種以上的物料，例如大有光切片、含添加 劑切片 (母料切片) 、 回料再生切片、 改性或功能性切片等。 根據(jù)薄膜產(chǎn)品的要求，對上述物料進行配方設計，然后按一定的配比進行配料。配料可采用重量法或體積法。重量法即稱重法可使用電子秤分別進行稱重，此法配料準確。體積法有螺桿加料器和旋轉(zhuǎn)閥加料兩種。旋轉(zhuǎn)閥體積計量加料法使用比較普遍，但計

27、量精度不及稱重法?；旌?在幾種PET樹脂切片中，大有光切片是PET薄膜的主體，再生切片的摻用是 為了降低物耗，避免環(huán)境污染，母料切片是為了增加薄膜表面的粗糙度，降低摩擦系數(shù)， 避免薄膜之間的粘連， 改善薄膜收卷性能。 添加劑的種類很多， 常用的有SiO2、CaCO、A2O3、高嶺土等。對于生產(chǎn)單層 PET薄膜，只需將三種切片按一定配比進 行混合后風送至下道工序進行予結(jié)晶和干燥。對于三層共擠PET薄膜，表層、芯層的配比是不同的，它們要分別進行配料與混合，然后各自進入結(jié)晶干燥系統(tǒng)或雙螺桿擠出系統(tǒng)。混合可采用機械攪拌混合器，也可使用物料自由落體式靜態(tài)混合器。結(jié)晶與干燥予結(jié)晶：因為PET有光切片和母料

28、切片是無定形的，具軟化點較低，為防止其在干燥塔內(nèi)和擠出機加料口處粘連結(jié)塊產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，必須對它們進行予結(jié)晶處理，使其轉(zhuǎn)變成堅硬的、不透明的結(jié)晶體，以提高其的軟化點。予結(jié)晶溫度一般為150160 。干燥：由于PET分子結(jié)構(gòu)中含有酯基，對水分非常敏感，在高溫下極易發(fā)生水解反應，使分子量下降，同時水分的存在，在加工過程中，將會產(chǎn)生氣泡。所以必須進行干燥處理,要求干燥后的水分含量控制在3050ppmtZ下。干燥的方式有真空轉(zhuǎn)鼓干燥和氣流干燥兩種。25q轉(zhuǎn)鼓夾套內(nèi)通入蒸汽或熱油。轉(zhuǎn)鼓容積有 420m3不同規(guī)格，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料加 入量一般小于標稱容積的70%工作時轉(zhuǎn)鼓低速旋轉(zhuǎn)，PET切片在其中不停地翻動 并與

29、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁不斷地進行熱交換，使切片被加熱產(chǎn)生結(jié)晶并使其中所含水分被真空 泵抽走，從而達到結(jié)晶干燥的目的。真空轉(zhuǎn)鼓干燥的工藝參數(shù)：蒸汽壓力4-5kg/cm2鼓內(nèi)溫度140-150干燥時間8h真空度 干燥后切片的濕含量要求達到3050Ppm黏度降小于。（也可以采用羅茨鼓風機），壓縮空氣先進行初步除油、去濕處理，然后送至去濕機（一般為分子篩）進一步除濕，要求干空氣露點在-60 以下。除濕后的干空氣通過加熱器加熱到一定溫度后便送至干燥塔，經(jīng)過塔底氣流分配器向上與塔內(nèi)緩慢向下呈柱塞移動的切片完成傳熱傳質(zhì)的過程。氣流干燥的主要工藝參數(shù)：予結(jié)晶溫度：160 5予結(jié)晶停留時間： 2025min干燥塔溫度：170

30、干燥時間： 5h干空氣露點：-60c干燥后切片濕含量： 30ppm干燥后切片黏度降：要求干燥塔內(nèi)的切片呈柱塞式流動，以保證每一粒切片在干燥塔內(nèi)停留時間的一致，以保證干燥均勻。熔融擠出熔融擠出系統(tǒng)由擠出機、過濾器、計量泵、靜態(tài)混合器和熔體管線等組成。本系統(tǒng)的作用是將予結(jié)晶和干燥的PET 切片通過擠出機加熱熔融并在擠出壓力及熔體泵的推動下，將熔體均勻地輸送到模頭處鑄片。擠出機 是塑料加工的重要設備，根據(jù)螺桿的個數(shù)有單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機之分。加料段：此段螺紋深度不變，其作用是將固體物料預熱并向前輸送至壓縮段。壓縮段：又稱熔融段，其作用是對物料進一步加熱熔融塑化并壓縮，同時將物料中夾帶的空氣向加

31、料段排出。此段螺紋由深變淺（等距不等深螺紋）或螺距由大變?。ǖ壬畈坏染啵孕纬梢欢ǖ膲嚎s比。計量段：本段的作用是將壓縮段送來的物料進一步塑化和均化，然后將熔體以一定的壓力和流量均勻擠出 計量擠出，確保擠出量的穩(wěn)定。擠出機的主要參數(shù)螺桿直徑D:它對擠出量有決定性的影響，擠出量（順流）與螺桿直徑的平方成正比，直徑加大，擠出量增加很快。長徑比L/D:是指螺桿的工作長度與螺桿外徑之比。物料在螺桿工作長度上完成輸送、熔融塑化并壓縮以及計量擠出的全過程，加大長徑比有利于物料的混合與塑化、提高熔體壓力、減少逆流和漏流損失、提高產(chǎn)量，并使熔體的流量和壓力更為穩(wěn)定。當然，如果螺桿太長，長徑比過大，物料在高溫下

32、停留時間延長，容易產(chǎn)生降解。另外，還會增加螺桿頭部的撓度，有可能產(chǎn)生掃膛現(xiàn)象。同時功率消耗也要增加。通常，長徑比為2833。 壓縮比：其定義是加料段內(nèi)每節(jié)螺紋槽的容積與計量段內(nèi)每節(jié)螺紋槽的容積之比。有三種方式可使螺桿容積漸漸變小，從而形成壓縮比。A.螺距不變，螺槽變淺，即等距不等深螺桿。這種螺桿加工容易，通常都采用這種等距不等深的螺桿。但是，因螺桿根部螺槽深、強度削弱，故不宜用于壓縮比大而直徑小的螺桿上。B.螺槽不變，螺距變窄，即等深變距螺桿。這種螺桿加工比較困難，而且因計量段螺槽深，倒流量大，對物料均化效果差，較少采用。C.螺距變窄，螺槽變淺，即變距變深螺桿。這種螺桿加工復雜，也很少采用。螺

33、桿壓縮比須與物料的形態(tài)（粉狀、粒狀或片狀）、堆積密度相適應。為使物料在螺桿中被壓實，并排出空氣和低分子物，螺桿壓縮比一般取。螺距與螺旋角：螺桿直徑?jīng)Q定后，螺距決定于螺旋角 加螺旋角小的大小影響螺紋推進力，螺旋角不同，進料能力也不同，不同形狀的物料對螺旋角的要求也不一樣。但從螺桿加工方便性考慮，都取螺距等于螺桿的直徑，此時螺旋角小=17。38螺桿與機筒的間隙：它會影響剪切力和產(chǎn)量。間隙越小，剪切力越大，剪切力過大產(chǎn)生的剪切熱過高，有可能導致物料的降解，同時也可能發(fā)生螺桿掃膛現(xiàn)象。但是間隙過大，又會影響擠出量。因漏流流量與間隙的三次方成正比，當間隙 6時，漏流流量可達總流量的1/&故間隙應盡可能小

34、一些，一般小螺桿的間隙次，大螺桿的間隙M。螺桿轉(zhuǎn)速：螺桿轉(zhuǎn)速雖不屬于擠出機結(jié)構(gòu)參數(shù)，但它與產(chǎn)量直接有關(guān)。一定直徑的螺桿只能在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)使用，轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)量也高，當然，轉(zhuǎn)速太高的話，物料受到的剪切力太強，容易產(chǎn)生過熱甚至降解。轉(zhuǎn)速太小也不好，會影響物料的混合塑化效果，不利于熔體建立背壓。螺桿轉(zhuǎn)速變化范圍一般在1： 6之間。擠出機的特種螺桿由于普通螺桿輸送物料的效率較低，一般只有30%左右。此外，熔融段固體床與熔池同居一個螺槽中，這樣會出現(xiàn)一部分物料不能完全融化，氣體不易排出，因而擠出時熔體壓力、溫度、產(chǎn)量波動較大。為解決這些不足，現(xiàn)在已廣泛采用各種新型螺桿，如Barrie腺桿、分離型螺桿等。

35、所謂分離型螺桿，具特點是螺桿結(jié)構(gòu)在熔融段設置一條起屏障作用的附加螺紋， 由主副螺紋組成兩條螺槽， 一條進槽 -固相 槽，起點與螺桿加料段相通，終點在熔融段末端。熔融過程僅在此固相槽內(nèi)進行；另一條是出槽-液相槽，起點由熔融段始點開始，終點與螺桿的均化段相連，此液相槽只容許液相的熔體進入。這樣，便達到固相與液相分離的目的。分離型螺桿由于具有以上結(jié)構(gòu)，故分離型螺桿有如下優(yōu)點：能提高擠出能力。 因分離型螺桿能及時將熔融的物料與未熔固體料分離開來，使固體床熔融速度加快，加料段送料速度也隨之加快。另外，分離型螺桿均化段螺槽深度比普通螺桿螺槽深度深一些，阻力小，熔體輸送能力大。所以分離型螺桿生產(chǎn)能力比普通螺

36、桿可提高1530%。減少脈沖現(xiàn)象，提高擠出熔體的均勻性和穩(wěn)定性。由于附加螺紋把固液兩相及時分開，避免或減少倒流，提高熔體輸送的穩(wěn)定性，并可大大減少熔體徑向溫差。普通螺桿徑向溫差約為520C,分離型螺桿的徑向溫差約為的13c .有利于排氣。 對于普通螺桿， 熔體可將氣體包在固體之中， 阻礙氣體排出的通道， 導致氣體不易排出。而分離型螺桿能及時將熔體分離，故對排氣十分有利。雙螺桿擠出機雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機相比具有許多的優(yōu)點，特別適用于混料改性、回料造粒、排氣擠出等方面，目前已被廣泛使用。雙螺桿擠出機的特點如下：有強制送料和自潔功能。雙螺桿擠出機輸送物料的工作原理與單螺桿擠出機完全不同，后者是

37、靠物料與機筒、螺桿的摩擦系數(shù)的差值進行推進，雙螺桿擠出機則是采用正向輸送進行強制推進。對于嚙合型同向雙螺桿擠出機，物料在螺桿與機筒間呈螺旋形運動（以OC形運動），嚙合處兩螺桿圓周上各點運動方向相反，相對速度很大。而且螺桿嚙合間隙很小，物料不會粘在螺槽上，故有自潔作用。具有很好的混煉效果。通過混煉元件的組合可以得到不同的剪切應力，以適應不同物料對混煉塑化的不同要求。雙排氣雙螺桿擠出機能很好地排除物料中的水分、 氣體和低分子物。 在排氣口處，螺桿的螺槽設計成突然變深，物料在此處的壓力驟降，這樣被壓縮的氣體會膨脹釋放出來并及時被真空泵抽走。所以使用雙螺桿擠出機可以省去干燥裝置。溫度 溫度是擠出機擠出

38、過程中最重要的參數(shù)。擠出機加熱與冷卻一般分成幾個區(qū)。加料段為預熱區(qū)，此區(qū)溫度較低，一般在 Tm以下。壓縮段與計量段為熔融塑 化區(qū)，要求加熱功率較高，溫度需在 Tm以上（Tm+1520C）,以保證物料充分熔 融塑化。但溫度不宜太高，以免高聚物降解加速。擠出機機筒加熱：多采用鑄鋁加熱器加熱。這是一種將電阻絲裝入氧化鎂作絕緣介質(zhì)的金屬管中，然后將金屬彎成一定形狀，鑄在鋁合金中。鑄鋁加熱器的特點是防潮、防氧化，使用壽命長，成本低。鑄鋁加熱器最高使用溫度為360 。擠出機機筒冷卻：機筒加熱時存在一定的熱慣性，物料在擠出過程中會產(chǎn)生因與機筒、螺桿的摩擦熱和剪切熱，當溫度過高超過設定溫度時須通過冷卻將熱量帶

39、走，以免過熱而產(chǎn)生降解。因此在擠出機筒每個加熱段都同時設有冷卻單元，實行熱、冷PID控制。機筒冷卻方式有風冷、 水冷兩種。 風冷是在每個加熱段下方裝有一只小型風機，在鑄鋁加熱器內(nèi)表面開有一個溝槽，冷風由溝槽通過以提高冷卻效果。風冷的特點是冷卻速度平緩，溫度波動小，冷卻效果與周圍環(huán)境溫度有關(guān)。水冷是在加熱器內(nèi)側(cè)設有水環(huán)管，內(nèi)通冷卻水進行冷卻。冷卻水流量用電磁閥控制。水冷卻的特點是冷卻速度快、冷卻效果好。另外在擠出機加料口處需有冷卻夾套，其中也需通冷卻水，以防物料過早受熱粘結(jié)包螺桿，同時也可阻止擠出機機身的熱量傳給螺桿的止推軸承和減速箱。壓力 壓力是擠出機擠出過程中又一重要工藝參數(shù)。熔體壓力的形成

40、一是由于螺槽容積的減小（槽深變淺或螺距變窄），二是由于分流板、過濾網(wǎng)、機頭的阻力，即所謂的背壓。一定的背壓有利于得到均勻、密實的熔體。一臺完善的擠出機，其傳動系統(tǒng)應能保證擠出機機頭的熔體壓力基本穩(wěn)定，這對實現(xiàn)薄膜厚度均勻性十分重要。然而由于在擠出系統(tǒng)中配置的過濾器隨著擠出時間的延長，過濾器中的雜質(zhì)逐漸增多，阻力增大，會引起擠出壓力的變化。為了克服機頭壓力的波動，擠出機需能及時改變螺桿轉(zhuǎn)速，以維持機頭壓力穩(wěn)定不變，常用的一種方法是采用壓力反饋裝置。P1P2P3P4擠出機 粗過濾器 計量泵 精過濾器 模頭其中，計量泵進口壓力 P2 是決定擠出熔體穩(wěn)定的重要因素。實踐證明，只要泵前壓力P2穩(wěn)定，那么

41、進入模頭的熔體壓力P4也基本穩(wěn)定。所以只要檢測P2壓力值，反饋控制擠出機螺桿的轉(zhuǎn)速，便可實現(xiàn)穩(wěn)定P4 值的目的。這種壓力控制的方法在過濾器阻力不大的情況下效果很好，但是當過濾器的壓力P3逐漸增大時，P4必然會出現(xiàn)緩慢下降。這時，需根據(jù)薄膜或厚片的變化情況，利用生產(chǎn)線的測厚反饋系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)冷鼓的線速度或計量泵的轉(zhuǎn)速來彌補上述變化引起薄膜厚度變薄的問 題。擠出機轉(zhuǎn)速 從擠出機生產(chǎn)能力的經(jīng)驗公式 Q=K?D3?N得知，擠出量Q與螺桿直徑 D的三次方成正比，與螺桿轉(zhuǎn)速 N成正比（K為經(jīng)驗系數(shù)，通常取K=）,當螺桿直 徑一定， 擠出量隨螺桿轉(zhuǎn)速的增加而增加。 所以說螺桿轉(zhuǎn)速是擠出機第三工藝參數(shù)。根據(jù)擠

42、出產(chǎn)品的工藝要求，擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速應是無級調(diào)速，其調(diào)速范圍一般要求在1: 61: 10之間。過濾器在熔體擠出過程中，為了除去熔體中的雜質(zhì)、晶點、凝聚粒子或其它異物，并保護計量泵不受損傷和保證產(chǎn)品質(zhì)量，故在擠出熔體管線上需安裝熔體過濾器。一般在計量泵的前后各安裝一只過濾器，在過濾器前為粗過濾器，其作用是使熔體由在螺桿中的螺旋運動變?yōu)橹本€運動；增加料流背壓使熔體密實；阻止較粗的雜質(zhì)和未熔物通過，保護計量泵、延長精過濾器使用壽命。粗過濾可采用碟式或板式。板式過濾也稱不停機換網(wǎng)器，它是由液壓驅(qū)動裝置和過濾網(wǎng)板兩部分組成。工作濾網(wǎng)和備用濾網(wǎng)同時裝在一只滑板上，換網(wǎng)時在液壓缸的推動下，滑板進入熔體流道，將

43、舊網(wǎng)推出、新網(wǎng)換入，滑板速度極快，換網(wǎng)動作只需秒，因此無須停機 ，故稱不停機換網(wǎng)。精過濾通常采用碟式過濾器，也有采用管式過濾器的。碟式過濾器由若干濾碟和過濾筒體組成，濾碟直徑為12英寸（），內(nèi)芯直徑85mni厚度約。工作時熔體從濾蝶之間星形不銹鋼隔離物的空隙處流向濾蝶表面，在熔體壓力作用下，穿過濾網(wǎng)最后從濾蝶內(nèi)圓的小孔流出，進入過濾芯棒的出口再進入熔體管道。過濾器的總面積與薄膜的生產(chǎn)能力有關(guān)，過濾面積越大，使用時間越長，一般當過濾器前后壓力達到一定的壓差時，就要更換過濾器了。放置濾碟和星形隔離物的過濾器筒體是經(jīng)過高溫鍛造的，內(nèi)腔鏡面拋光，其R值要求達到沙筒體要能耐350c高溫和25Mpm勺壓力

44、。過濾器筒體加熱可采用電加熱， 最好用導熱油加熱， 加熱均勻、 溫度容易控制。加熱溫度一般在280度左右。熔體泵（計量泵）為了保證模頭處的熔體具有足夠高而穩(wěn)定的壓力，從而保證薄膜厚度的均勻性，在擠出機出口的熔體管道上都裝有一臺高精度的熔體泵。常用的熔體泵為外嚙合的二齒齒輪泵，泵運轉(zhuǎn)時齒輪嚙合脫開處為自由空間，構(gòu)成泵的進料側(cè)，進入的熔體被齒輪強制帶入泵體的嚙合區(qū)間，然后擠入出料側(cè)，此時的高壓熔體只能壓入出料管。齒輪泵是一種容積計量泵，每轉(zhuǎn)泵出量是恒定的。計量泵的工作溫度為 2752852,工作壓力615MPa轉(zhuǎn)速為1030rpm為保證BOPETt膜縱向厚度均勻性，在生產(chǎn)過程中常用兩種控制方式，一

45、種是計量泵速度不變，當過濾器阻力加大時，自動調(diào)節(jié)冷鼓的線速度來適應這一變化。另一種方法是隨著精過濾器阻力的增大，自動調(diào)節(jié)計量泵的速度適當加大泵出量，來保證進入模頭的熔體壓力不變，通常采用前者。熔體管及靜態(tài)混合器熔體管是連接擠出機、過濾器、計量泵、靜態(tài)混合器和模頭的熔體流動管道。熔體管由耐壓無縫不銹鋼管加工而成。要求管道內(nèi)壁鏡面拋光，在300 下能承受25Mpa的內(nèi)壓。熔體管應盡量避免彎頭和過長，以免流動阻力大、滯流時間長而造成降解。熔體管外壁用電加熱，最好采用夾套油加熱。加熱溫度在280 左右。在進入模頭前的熔體管內(nèi)一般都裝有靜態(tài)混合器，常用的一種靜態(tài)混合器類似麻花狀。它是由長方形不銹薄鋼板擰

46、轉(zhuǎn)180成為一個混合單元，混合單元之間的端面成90交叉焊接。靜態(tài)混合器的作用是使進入模頭前的熔體通過上述混合元件的不斷分流又不斷匯合，如果有n 個混合元件，流過靜態(tài)混合器的熔體就有2n 次的分/合過程，從而達到改善熔體徑向溫差及熔體黏度梯度的目的鑄片是將擠出系統(tǒng)輸送來的均勻穩(wěn)定的熔體通過模頭流延在轉(zhuǎn)動的急冷輾上， 使之形成無定型的厚片，供下道工序拉伸用。鑄片系統(tǒng)由模頭、急冷輾（冷鼓）、 靜電吸附裝置和驅(qū)動電機等組成。模頭模頭是鑄片系統(tǒng)最重要的設備。模頭按其流道形式分魚尾型、支管型和衣架型 三種，衣架型模頭兼具前兩種模頭的特點。衣架型模頭的支管擴張角大，模頭內(nèi)壓 力分布均勻，是PET鑄片常用的一

47、種模頭。按模頭與擠出機的方向和熔體在支管中 流向又分T型和I型兩種。所謂T型是指擠出機與模頭方向垂直，物料從支管中部 進入；而I型是指擠出機與模頭方向平行，物料從支管的一端進入，支管的另一端 封閉。PET鑄片的厚度調(diào)節(jié)主要取決于模唇間隙，其次是鑄片輾的線速度。在調(diào)節(jié)模 唇間隙（開度）時，先用手工調(diào)節(jié)模頭上的差動螺栓，一般差動螺栓有螺距為外螺 紋和螺距為的內(nèi)螺紋，則螺栓每轉(zhuǎn)一周，模頭開度便增加或減小，這是模唇開度的 粗調(diào)。模唇開度的微調(diào)是靠薄膜在線測厚儀的掃描檢測信號，自動反饋至模頭以控 制推拉螺栓的加熱功率，使之產(chǎn)生細微的伸長或收縮而達到微調(diào)模頭的目的。對于三層共擠薄膜生產(chǎn)線，若是 A/B/A

48、結(jié)構(gòu)，只需在普通單流道模頭上方安裝 一只分配塊，來自兩臺擠出機的物料在分配塊中匯合后進入模頭，并在冷鼓上鑄片若是A/B/C結(jié)構(gòu)，三種物料需三臺擠出機并通過分配塊進入三流道模頭，最后在模 頭出口處匯合后流延在冷鼓上。冷卻轉(zhuǎn)鼓（鑄片輾）聚酯是結(jié)晶性聚合物，這主要是由于其大分子結(jié)構(gòu)中有著高度的立構(gòu)規(guī)整性， 其最大結(jié)晶速率溫度是170 190C,當PET結(jié)晶時就變得不透明而呈乳白色，且成脆性。所以必須控制好聚酯熔體流延在冷鼓上的冷卻溫度，為了防止其結(jié)晶，這就需要采取快速冷卻的鑄片工藝。PET熔體流出模唇后便鑄片于勻速轉(zhuǎn)動的冷卻轉(zhuǎn)鼓上，被急冷至玻璃化溫度Tg以下并形成無定形的透明的厚片，此過程稱之為鑄片

49、。在鑄片過程中，PET熔體發(fā)生如下的變化：通過急冷，使PET熔體在幾秒鐘 內(nèi)從280c左右的高溫驟冷至50c以下；PET從粘流態(tài)轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)；PET熔 體由完全無定形變成有一點結(jié)晶度（ 5%）的無定形厚片。鑄片過程的工藝和設備對拉伸工藝和產(chǎn)品性能的影響： 冷卻速度快慢的影響冷鼓溫度越低、厚片貼附冷鼓越緊密、熱傳導效果愈好，則鑄片的冷卻速度愈快，這樣可使鑄片的結(jié)晶度最小、球晶細而均勻，有利于下一步的拉伸和取向。所以PET鑄片應采用低溫快速冷卻，冷卻水溫度控制在30c 以下。當然，冷卻水溫度也不要過低，特別是對于厚度較厚的鑄片，會造成鑄片兩面的溫差過大，兩面結(jié)晶情況不一樣，甚至產(chǎn)生鑄片脫離冷鼓的現(xiàn)

50、象。 冷鼓表面溫度均勻性影響冷鼓表面溫度均勻穩(wěn)定，最終影響鑄片結(jié)晶的均勻性。因此冷鼓內(nèi)循環(huán)水的走向和流量應能滿足上述要求，即冷鼓表面溫差W 1C,冷鼓進出水溫差+ C。冷鼓對PET熔體予拉伸影響熔體流延速度低于冷鼓的表面線速度，這時熔 體在粘流態(tài)下產(chǎn)生了一定程度的予拉伸，這種予拉伸有利于晶粒細化和生成準晶結(jié)構(gòu)，從而可減少拉伸破膜的發(fā)生。 頸縮現(xiàn)象鑄片在預拉伸的同時，由于冷鼓的拖拽作用，使冷卻后的鑄片產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象。其結(jié)果使鑄片兩個邊部變厚，在縱向拉伸時會因邊部變厚與預熱輥、拉伸輥接觸不良，導致拉伸不均勻。減少頸縮的措施是盡量減小模唇與冷鼓之間的距離。 冷鼓尺寸精度和運行穩(wěn)定性的影響冷鼓精度包括加

51、工精度和安裝精度，它們的精度要求，冷鼓運行時振幅要求，為此冷鼓表面須進行精加工，并要做動/靜平衡試驗。冷鼓表面光潔度則是影響鑄片表觀質(zhì)量的重要因素，要求鏡面拋光，鍍硬鉻厚度約。靜電吸附裝置鑄片時，高溫熔體流延到光潔、低溫、高速轉(zhuǎn)動的冷鼓表面后，如果沒有外力的作用，一方面經(jīng)急冷的鑄片不易貼附于冷鼓表面，另一方面，在厚片與冷鼓之間很容易夾入空氣，降低傳熱效果，因而嚴重影響鑄片質(zhì)量，如結(jié)晶度高、結(jié)晶不均勻，頸縮大，甚至有水波紋等缺陷，所以在鑄片系統(tǒng)都須配置鑄片貼附裝置，如靜電吸附、氣刀、真空吸嘴等。下面介紹一下靜電吸附裝置。靜電吸附裝置由靜電吸附絲電極、高壓發(fā)生器、電極絲放卷收卷馬達等組成。靜電吸附

52、鑄片的原理：利用高壓發(fā)生器產(chǎn)生的幾千伏直流電壓，使電極絲與冷鼓分別為負極和正極（冷鼓接地），鑄片在此高壓靜電場中因靜電感應而帶上與冷鼓極性相反的靜電荷，在異性靜電荷相互吸引力作用下，于是鑄片與冷鼓表面緊密吸附貼合在一起，達到排除空氣和良好傳熱的效果。靜電吸附絲電極常用的金屬絲有鎢合金絲、鎳鉻絲、鉬絲等，絲的直徑一般為。靜電吸附力F=K?V/”小由上式可知，吸附力F與電壓V成正比，與電極絲離鑄片的距離6成反比，與電極絲直徑小的平方成反比。為了增大吸附力，特別是為適應高速生產(chǎn)線的需要， 例如當冷鼓線速度達到90米/分以上時，必須在提高直流電壓的同時，應盡量減小電極絲直徑才行。但減小電極絲直徑受到其

53、拉伸強度的限制，因為吸附絲在工作狀態(tài)下是在連續(xù)走動的，即一邊放絲，一邊收絲，要承受1020N勺拉力，為了進一步 提高吸附力，于是出現(xiàn)了帶狀吸附裝置。帶狀吸附電極是在保證有足夠拉伸強度的條件下，盡量減小其截面以達到提高 F 值的目的，吸附帶最小截面為。靜電吸附絲在工作過程中，為保持其表面清潔，避免低聚物在吸附絲上的凝聚而影響吸附效果，電極絲須預先繞在金屬盤上，再放入絕緣盒中。放線盤與高壓發(fā)生器相連，工作時，電極絲通過導向輪、端部絕緣套，在伺服電機的驅(qū)動下緩慢而連續(xù)地通過冷鼓鑄片吸附區(qū)，以不斷更新被污染的電極絲，然后經(jīng)過端部絕緣套、布線器繞到收線輪上。放線端的伺服電機設計成反力矩模式，電極絲運行過

54、程中，給予一定的反向力，而收線端的伺服電機給電極絲一定的拉力，在它們的共同作用下，使電極絲完成平穩(wěn)移動的放/收線過程。拉力的大小通過變頻來調(diào)節(jié)。此外，也可采用雙絲的辦法來改善吸附效果，即在平行電極絲旁另外增加一根 較粗的金屬絲（ ,并通電加熱使電極絲周圍產(chǎn)生較高的溫度場，其作用仍然是防止低聚物在電極絲上凝聚。對于高速生產(chǎn)線，例如當生產(chǎn)線速度達到320米/分以上或冷鼓線速度在90米/分以上時，單靠吸附絲就顯得不夠，于是一種適合高速生產(chǎn)的 PET 切片（簡稱高速料）應運而生了。所謂高速料是在聚酯切片生產(chǎn)過程中，加入某些金屬離子，在熔融擠出鑄片時，鑄片中所含的金屬離子在高壓靜電場作用下，同樣因靜電感

55、應而帶上與冷鼓相反的電荷，從而達到增加鑄片的貼附效果。靜電消除鑄片通過靜電吸附后帶有大量靜電荷，它不僅容易吸附灰塵，而且對操作工的安全有影響，故在鑄片離開冷鼓后須進行消靜電處理。高速薄膜生產(chǎn)線，由于薄膜在運行中摩擦等原因常常產(chǎn)生靜電荷，也須加以消除，避免靜電荷的積累而造成下游客戶在使用時帶來的麻煩。6）縱向拉伸（MDO）鑄片進入縱拉機后，在一定溫度和外力作用下完成縱向拉伸過程?？v拉機由預熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥、橡膠壓輥、紅外加熱器及穿片機構(gòu)、熱水機組、驅(qū)動系統(tǒng)等組成?？v向拉伸機組成預熱輥組 鑄片在預熱輥組間被逐部加熱到玻璃化溫度以上，接近高彈態(tài)，然后進入拉伸區(qū)。預熱輥一般為 8 只鋼輥，

56、表面鍍鉻。其排列方式有上下交叉排列和一字形排列兩種。上下排列時，膜片的包角大，傳熱面積大，正反面溫差也較大；一字型排列時，膜片受熱面積較小，但其正反交替受熱較快，相對受熱比較均勻，同時也便于安裝和維修。膜片在預熱過程中，因受熱膨脹而有一定的伸長，為避免薄膜下垂、夾有空氣而影響傳熱效果，在設計時須對預熱輥逐個增速，滾筒的增速是通過齒輪或皮帶輪實現(xiàn)的。預熱輥溫度設定：6080拉伸輥 縱向拉伸有單點拉伸和多點拉伸之分。單點拉伸是在兩只拉伸棍之間完成的，多點拉伸則是在幾組拉伸輥之間進行的，多點拉伸比較適合高速生產(chǎn)線，因為多點拉伸時，冷鼓的速度相對可降低一些。所謂單點拉伸是在一對拉伸輥之間通過它們的速度

57、差來完成的。拉伸輾的直徑一般比較小一些，例如預熱輾和冷卻輾的直徑通常為 300而拉 伸輾直徑只有 200因為采用較小直徑可加大薄膜對滾筒單位面積上的壓力， 增加 摩擦，防止打滑。拉伸區(qū)的溫度設定：約高于高聚物-聚酯的玻璃化溫度十幾度即8085 的高彈態(tài)下拉伸，拉伸倍數(shù)3,最大可達4倍。拉伸比越大，PET大分子取向越好，薄膜 的拉伸強度也越大。在聚酯拉伸區(qū)薄膜的兩側(cè)，還配置有管狀紅外加熱器，其長度略長于被拉伸薄膜的寬度，以便對薄膜進行補充加熱，并且在最后一只預熱輥的兩端也配有半圓形紅外燈管對薄膜邊部補充加熱。在拉伸區(qū)紅外加熱燈管對薄膜表面的加熱溫度控制在130c以下，紅外燈管橫向溫差& i20冷

58、卻輥 有 34 只，經(jīng)過縱向拉伸的薄膜在快拉輥30 下急冷，避免薄膜過度結(jié)晶而影響橫向拉伸的順利進行。冷卻輾溫度設定：30503。急冷后的聚酯薄膜要在40、5(T下冷卻定型。另外，冷卻輥組也要考慮有一定的速差，即減速比。適當增大減速比也有利于薄膜的縱向松弛，減小聚酯膜的縱向收縮率。張力輾在縱拉機的進出口各裝有一只張力輾，其作用是調(diào)節(jié)鑄片輾與MDO及MDO 與TDO之間的薄膜張力，通過張力傳感器對薄膜張力進行控制。橡膠壓輾 通常在MDO的進出口和快慢拉伸輾上各安裝一對橡膠壓輾，它們的作用是防止空氣進入薄膜與滾筒之間影響傳熱，并可防止薄膜拉伸時打滑。壓輥的起落和壓力的大小由氣缸來完成。穿片裝置 為

59、了安全迅速地將厚片送入平行或交叉排列的眾多滾筒之間進行縱向拉伸，在縱拉機入口的一側(cè)裝有一套機械穿片裝置。它是一條單獨循環(huán)運行的套筒滾子鏈條，此穿片鏈條帶動鑄片運行于各滾筒之間而完成穿片操作。鏈條的驅(qū)動可利用快拉輥驅(qū)動馬達和一個附加離合器來動作或停止?？v向拉伸工藝預熱輾6085c預熱溫度不宜太高，否則會影響薄膜的濁度。慢拉伸輾8090 C拉伸溫度過高，結(jié)晶度過高將不利于橫向拉伸?？炖燧?935C 拉伸后即冷，對提高取向度，防止解取向很重要。冷卻輾3555C進一步冷卻定型，避免過度結(jié)晶。縱向拉伸機輾筒的表面溫差要求& 1C縱向拉伸倍數(shù)拉伸倍數(shù)是指快拉輥與慢拉輥線速度之比，故稱拉伸比?？v向拉伸比的

60、大小將會影響薄膜的縱向機械性能。在一定的拉伸溫度和拉伸比的條件下，拉伸比越大， PET分子的取向則越大，于是薄膜的縱向拉伸強度提高，斷裂伸長率降低，沖擊強度、透明度和透氣性變佳。但是，拉伸比過大，結(jié)晶度、取向度過大，會增加薄膜橫拉時的破膜率。普通聚酯薄膜的拉伸倍數(shù)一般為倍，強化膜的拉伸倍數(shù)可達4倍左右。拉伸間隙是指慢拉輥與快拉輥之間的切線距離，拉伸間隙的大小主要影響薄膜在此區(qū)間的頸縮量。 拉伸間隙大， 經(jīng)縮量也大， 經(jīng)縮現(xiàn)象對薄膜厚度的均勻性不利，應盡量減少經(jīng)縮量。解決的辦法一是盡可能減小拉伸間隙；二是在拉伸輥組上設置一對橡膠壓輾。拉伸間隙一般考慮在150250nm。（7）橫向拉伸（TDO）鑄