CN105058939A - 一种环保型聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型聚酯薄膜及其制备方法，本发明提供的环保型聚酯薄膜包括A1BA2三层结构，所述A1层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，所述B层为中间芯层，材料为PET超有光聚酯切片，所述A2层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片。本发明制备的环保型聚酯薄膜，质量轻，美观，易成型，化学性质稳定，生产成本低，节约资源，用后易回收，易被环境降解。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型聚酯薄膜及其制备方法，属于材料领域。
背景技术
聚酯薄膜由于具有良好的力学性能，热性能和化学惰性，被广泛应用于各个领域。现有生产方法中，聚酯薄膜在经过涂布工序后，聚酯薄膜没有受到张力控制，容易造成聚酯薄膜运行的不稳定，导致薄膜出现跑偏、脱涂、吹花、划伤及粘连等一系列影响涂层产品的质量及成品率的问题。如何提高片路运行稳定性，保证聚酯薄膜的表面质量，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型聚酯薄膜及其制备方法，本发明制备的环保型聚酯薄膜，质量轻，美观，易成型，化学性质稳定，生产成本低，节约资源，用后易回收，易被环境降解。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环保型聚酯薄膜，包括A1BA2三层结构，所述A1层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，所述B层为中间芯层，材料为PET超有光聚酯切片，所述A2层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述A1层由如下质量百分比的原料组成：35％-65％的PET抗黏剂母料切片和35％-65％PET超有光聚酯切片。
进一步，所述A2层由如下质量百分比的原料组成：35％-65％的PET抗黏剂母料切片和35％-65％PET超有光聚酯切片。
进一步，所述PET抗黏剂母料切片为含二氧化硅聚酯切片，二氧化硅粒径为2～3um，含量为400-900ppm。
采用此步骤的有益效果是本发明生产包装用BOPET薄膜，选用超有光聚酯切片作为原料，但纯用超有光聚酯切片，制得的薄膜会因为表面发黏而导致无法收卷，因此加入抗黏剂，即母料切片，也称为添加剂切片。
进一步，所述B层厚度占70％-80％，A1层厚度占10％-20％，A2层厚度占10％-20％。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环保型聚酯薄膜的制备方法，包括：
1)取A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片、B层PET超有光聚酯切片和A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片，将上述原料送入干燥器干燥处理；
2)将干燥处理后的原料进入熔融挤出机和计量泵，240～280℃定量挤出熔融，熔体滤除杂质，过滤后的熔体经过模头后，由冷却辊冷却，形成薄膜厚片；
3)将2)制得的薄膜厚片送入纵拉机组(MDO)纵向拉伸；
4)将3)纵向拉伸完成后的薄膜厚片送入横拉机组(TDO)横向拉伸，横向拉伸后定型结晶处理，35℃以下冷却，得薄膜；
5)利用测厚仪对4)得到的薄膜的横向厚度进行控制；
6)由于横向拉伸过程中，靠近链铗处的薄膜不能被充分拉伸，此处形成较厚薄膜，因此要将这部分边料切掉，薄膜经过切边处理，切下来的边料粉碎后送至回收造粒机，进行造粒，被二次回收利用，切边后薄膜通过高压电弧将薄膜表面打毛，同时高压放电产生臭氧，在薄膜表面形成极性基团，提高薄膜的表面张力，使其更适应镀铝或印刷工艺，最后利用收卷机收卷，收卷后的薄膜分切成不同宽度规格的小卷，即得环保型聚酯薄膜。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在1)中，所述干燥后原料的水分含量小于50ppm。
采用此步骤的有益效果是由于PET分子结构中含有酯基，对水分非常敏感，在高温下极易发生水解反应，使分子量下降。同时，在加工过程中，水分的存在将会导致气泡产生。所以，本发明对原料进行干燥处理。
进一步，在2)中，所述A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机，B层PET超有光聚酯切片送入主挤出机——单螺杆挤出机，A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机；
进一步，在2)中，所述A1层辅助挤出机、B层主挤出机、A2层辅助挤出机原料挤出质量比为(10-20)：(60-80)：(10-20)。
进一步，在2)中，在熔体和冷却辊之间施加一个外电场，以电极丝为负极，铸片辊为正极(地极)。
采用此步骤的有益效果是使熔体和薄膜厚片更好地贴附于冷却辊上，薄膜厚片置于该高压静电场中，两边因静电感应而产生极性相反的电荷(上正下负)，于是电极丝和铸片辊都会对它产生吸引力。由于薄膜厚片和铸片辊表面的距离远小于和电极丝的距离，因此，铸片辊对薄膜厚片的吸引力要远大于电极丝对薄膜的吸引力，薄膜厚片被紧紧地吸附在冷却辊上。
进一步，在3)中，当纵向拉伸预热温度为80～90℃时，无定型厚片的拉伸功率最小，拉伸比为3.0～3.85。
采用此步骤的有益效果是由于PET为线性大分子，分子链的两端各有一个羟基，中间每个单元链都有笨环通过酯基与乙基相连，没有大的支链，因此分子线性好，易于沿着纤维拉伸方向取向而平行排列。在经过拉伸后，物理强度能够沿着拉伸方向大幅增加。纵向拉伸是通过滚筒的速度差，使得厚片在快辊和慢辊之间形成拉伸。
纵向拉伸工艺的关键在于拉伸温度和拉伸比的选择和控制。拉伸温度偏高，薄膜厚片容易被拉伸，同时分子链段的活动能力加剧，反而会破坏取向；拉伸温度偏低，拉伸应力变大，薄膜厚片会在拉伸点打滑，造成拉伸不均，导致厚度公差变大。
进一步，在4)中，所述横向拉伸预热温度为80-110℃。
采用此步骤的有益效果是本申请发明人对于横向拉伸预热温度的选择是综合了大量参数的创造性所得，因为横拉机组包括烘箱、链条、链铗、链轨、加热冷却系统、润滑系统和外部通风系统。烘箱通过风机将加热后的空气送至不同的工艺段，形成静压风场，根据工艺的设定达到所需温度。纵拉后的薄膜厚片送至转动的链铗内，通过链轨宽度的变化达到横向拉伸的目的。由于预热、拉伸、热定型和冷却都是在一个烘箱内的，所以横向拉伸工艺参数的设定要考虑烘箱长度、生产速度、热风传导和烘箱保温等多种情况。
进一步，在4)中，所述定型结晶处理的温度为150-220℃。
采用此步骤的有益效果是消除拉伸中产生的内应力，从而制得热稳定性好、收缩率小的薄膜。
进一步，在5)中，所述测厚仪在线测量薄膜的横向厚度，将结果反馈到计算机，计算机控制模头的热膨胀螺栓做出相应的变化，达到自动控制薄膜横向厚度的目的。
本发明的有益效果是：
本发明制备的环保型聚酯薄膜，质量轻，美观，易成型，化学性质稳定，生产成本低，节约资源，用后易回收，易被环境降解。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种环保型聚酯薄膜，包括A1BA2三层结构，所述A1层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，所述B层为中间芯层，材料为PET超有光聚酯切片，所述A2层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，其中，
所述A1层由如下质量百分比的原料组成：35％的PET抗黏剂母料切片和65％PET超有光聚酯切片，
所述A2层由如下质量百分比的原料组成：35％的PET抗黏剂母料切片和65％PET超有光聚酯切片。
所述PET抗黏剂母料切片为含二氧化硅聚酯切片，二氧化硅粒径为2～3um，含量为900ppm。
所述B层厚度占80％，A1层厚度占10％，A2层厚度占10％。
制备方法：
1)取A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片、B层PET超有光聚酯切片和A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片，将上述原料送入干燥器干燥处理，干燥后原料的水分含量小于50ppm；
2)将干燥处理后的原料进入熔融挤出机和计量泵，240℃定量挤出熔融，熔体滤除杂质，过滤后的熔体经过模头后，由冷却辊冷却，形成薄膜厚片；所述A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机，B层PET超有光聚酯切片送入主挤出机——单螺杆挤出机，A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机，所述A1层辅助挤出机、B层主挤出机、A2层辅助挤出机原料挤出质量比为10：80：10，在熔体和冷却辊之间施加一个外电场，以电极丝为负极，铸片辊为正极(地极)。
3)将2)制得的薄膜厚片送入纵拉机组纵向拉伸，纵向拉伸预热温度90℃，拉伸比为3。
4)将3)纵向拉伸完成后的薄膜厚片送入横拉机组横向拉伸，110℃横向拉伸后，220℃定型结晶处理，35℃以下冷却，得薄膜。
5)利用测厚仪对4)得到的薄膜的横向厚度进行控制，测厚仪在线测量薄膜的厚度，将结果反馈到计算机，计算机控制模头的热膨胀螺栓做出相应的变化，达到自动控制薄膜横向厚度的目的。
6)薄膜经过切边处理，切边后薄膜通过高压电弧将薄膜表面打毛，最后利用收卷机收卷，收卷后的薄膜分切成不同宽度规格的小卷，即得环保型聚酯薄膜。
实施例2
一种环保型聚酯薄膜，包括A1BA2三层结构，所述A1层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，所述B层为中间芯层，材料为PET超有光聚酯切片，所述A2层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，其中，
所述A1层由如下质量百分比的原料组成：30％的PET抗黏剂母料切片和70％PET超有光聚酯切片，
所述A2层由如下质量百分比的原料组成：30％的PET抗黏剂母料切片和70％PET超有光聚酯切片。
所述PET抗黏剂母料切片为含二氧化硅聚酯切片，二氧化硅粒径为2～3um，含量为700ppm。
所述B层厚度占70％，A1层厚度占15％，A2层厚度占15％。
制备方法：
1)取A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片、B层PET超有光聚酯切片和A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片，将上述原料送入干燥器干燥处理，干燥后原料的水分含量小于50ppm；
2)将干燥处理后的原料进入熔融挤出机和计量泵，260℃定量挤出熔融，熔体滤除杂质，过滤后的熔体经过模头后，由冷却辊冷却，形成薄膜厚片；所述A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机，B层PET超有光聚酯切片送入主挤出机——单螺杆挤出机，A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机，所述A1层辅助挤出机、B层主挤出机、A2层辅助挤出机原料挤出质量比为15：70：15，在熔体和冷却辊之间施加一个外电场，以电极丝为负极，铸片辊为正极。
3)将2)制得的薄膜厚片送入纵拉机组纵向拉伸，纵向拉伸预热温度100℃，拉伸比为3.5。
4)将3)纵向拉伸完成后的薄膜厚片送入横拉机组横向拉伸，100℃横向拉伸后，200℃定型结晶处理，35℃以下冷却，得薄膜。
5)利用测厚仪对4)得到的薄膜的横向厚度进行控制，测厚仪在线测量薄膜的厚度，将结果反馈到计算机，计算机控制模头的热膨胀螺栓做出相应的变化，达到自动控制薄膜横向厚度的目的。
6)薄膜经过切边处理，切边后薄膜通过高压电弧将薄膜表面打毛，最后利用收卷机收卷，收卷后的薄膜分切成不同宽度规格的小卷，即得环保型聚酯薄膜。
表1实施例1、2制备的聚酯薄膜检测结果
| 分组 | 透光率(％) | 光泽度(％) | 拉伸强度(Mpa)TD | 拉伸强度(Mpa)MD |
| 实施例1 | 91 | 134 | 245 | 220 |
| 实施例2 | 90 | 142 | 249 | 230 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保型聚酯薄膜，其特征在于，包括A1BA2三层结构，所述A1层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片，所述B层为中间芯层，材料为PET超有光聚酯切片，所述A2层为抗黏层，材料包括PET抗黏剂母料切片与PET超有光聚酯切片。
2.根据权利要求1所述的环保型聚酯薄膜，其特征在于，所述A1层由如下质量百分比的原料组成：35％-65％的PET抗黏剂母料切片和35％-65％PET超有光聚酯切片，
所述A2层由如下质量百分比的原料组成：35％-65％的PET抗黏剂母料切片和35％-65％PET超有光聚酯切片。
3.根据权利要求1或2所述的环保型聚酯薄膜，其特征在于，所述PET抗黏剂母料切片为含二氧化硅聚酯切片，二氧化硅粒径为2～3um，含量为400-900ppm。
4.根据权利要求3所述的环保型聚酯薄膜，其特征在于，所述B层厚度占70％-80％，A1层厚度占10％-20％，A2层厚度占10％-20％。
5.一种环保型聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
1)取A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片、B层PET超有光聚酯切片和A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片，将上述原料送入干燥器干燥处理；
2)将干燥处理后的原料进入熔融挤出机和计量泵，240～280℃定量挤出熔融，熔体滤除杂质，过滤后的熔体经过模头后，由冷却辊冷却，形成薄膜厚片；
3)将2)制得的薄膜厚片送入纵拉机组纵向拉伸；
4)将3)纵向拉伸完成后的薄膜厚片送入横拉机组横向拉伸，横向拉伸后定型结晶处理，35℃以下冷却，得薄膜；
5)利用测厚仪对4)得到的薄膜的横向厚度进行控制；
6)薄膜切边处理，然后通过高压电弧将薄膜表面打毛，最后利用收卷机收卷，收卷后的薄膜分切成不同宽度规格的小卷，即得环保型聚酯薄膜。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在1)中，所述干燥后原料的水分含量小于50ppm。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，在2)中，所述A1层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机，B层PET超有光聚酯切片送入主挤出机——单螺杆挤出机，A2层PET抗黏剂母料切片及PET超有光聚酯切片送入辅助挤出机——双螺杆挤出机；所述A1层辅助挤出机、B层主挤出机、A2层辅助挤出机原料挤出质量比为(10-20)：(60-80)：(10-20)；在熔体和冷却辊之间施加一个外电场，以电极丝为负极，铸片辊为正极。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在3)中，纵向拉伸预热温度为80～90℃，拉伸比为3.0～3.85。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在4)中，所述横向拉伸预热温度为80-110℃，所述定型结晶处理的温度为150-220℃。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在5)中，所述测厚仪在线测量薄膜的横向厚度，将结果反馈到计算机，计算机控制模头的热膨胀螺栓做出相应的变化，达到自动控制薄膜横向厚度的目的。
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