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BOPET和BOPA的比较论证综论：BOPET与BOPA的区别：1、性能方面，BOPA优于BOPET，是阻隔包装行业的首选。
BOPA是高阻隔性材料，BOPET属于半阻隔性材料， BOPA凭借好于BOPET 的优异阻隔性、耐穿刺性和良好的贴附性等优良性能是环保阻隔包装领域的不二之选。
2、原料方面，BOPA原料的产能、价格限制了其广泛应用。
BOPA的原料CPL发展较晚，20世纪末才在国内出现，2008年前后中石化掌握的核心技术-环己酮氨肟化制备环己酮肟、环己烷仿生催化氧化制备环己酮的研发和成套生产技术才在国内开始试用。
BOPA制造技术和设备投资成本也在一定程度上限制了其广泛应用。
另外，在未来的1-3年里，随着上游技术的国产化，BOPA必将会凭借优良的性能和合理的价格得到在阻隔和其他包装领域的广泛应用。
就性能来说，从长远看，BOPA比BOPET具有更光明的市场前景。
BOPET和BOPA的比较目录1性能简介1.1BOPET性能简介1.2BOPA性能简介1.3两者性能对比2现状、前景概述2.1BOPET现状、发展前景2.1.1 BOPET工艺2.1.2 原料PTA、PET切片工艺2.1.3生产现状、市场供给、发展前景2.1.3.1 PTA2.1.3.2 PET切片2.1.3.3 BOPET2.2BOPA现状、发展前景2.2.1 BOPA工艺2.2.2 原料CPL、PA6切片工艺2.2.3 生产现状、市场供给、发展前景2.2.3.1 CPL2.2.3.2 PA6切片2.2.3.3 BOPA2.3两者对比3综述1性能简介近年来随着我国国民经济高速发展，人们生活水平不断提高，各类商品市场的普及化，形成了对各类商品包装用量的急剧增加。
其中特别是有关农副土特产品保鲜、食品、医药等几大类产品的软包装、功能性包装材料和有关高新技术设备市场的发展和需求将更加突出。
如此极具潜力的市场正引起越来越多国内国际商家的关注。
在塑料包装材料中，薄膜材料的市场需求量增幅最大，约占塑料包装材料总量的46％。
塑料薄膜的种类bopp、bopa等的区别BOPP薄膜介绍BOPP薄膜是一种非常重要的软包装材料，应用十分广泛。
BOPP膜无色、无嗅、无味、无毒，并具有高拉伸强度、冲击强度、刚性、强韧性和良好的透明性。
BOPP薄膜表面能低，涂胶或印刷前需进行电晕处理。
可是，BOPP膜经电晕处理后，有良好的印刷适应性，可以套色印刷而得到精美的外观效果，因而常用作复合薄膜的面层材料。
BOPP膜也有不足，如容易累积静电、没有热封性等。
在高速运转的生产线上，BOPP膜容易产生静电，需安装静电去除器。
为了获得可热封的BOPP薄膜，可以在BOPP薄膜表面电晕处理后涂布可热封树脂胶液，如PVDC乳胶、EVA乳胶等，也可涂布溶剂胶，还可采用挤出涂布或共挤复合的方法生产可热封BOPP膜。
该膜广泛应用于面包、衣服、鞋袜等包装，以及香烟、书籍的封面包装。
BOPP薄膜的引发撕裂强度在拉伸后有所提高，但继发撕裂强度却很低，因此，BOPP膜两端面不能留有任何切口，否则BOPP膜在印刷、复合时容易撕断。
BOPP涂布不干胶后可生产封箱胶带，是BOPP用量较大的市场。
BOPP薄膜可以用管膜法或平膜法生产。
不同的加工方法得到的BOPP薄膜性能也不一样。
平膜法生产的BOPP薄膜由于拉伸比大(可达8-10)，所以强度比管膜法高，薄膜厚度的均匀性也较好。
为了得到较好的综合性能，在使用过程中通常采用多层复合的方法生产。
BOPP可以与多种不同材料复合，以满足特殊的应用需要。
如BOPP可以与LDPE(CPP)、PE、PT、PO、PVA等复合得到高度阻气、阻湿、透明、耐高、低温、耐蒸煮和耐油性能，不同的复合膜可应用于油性食品、珍味食品、干燥食品、浸渍食品、各种蒸煮熟食、味精、煎饼、年糕等包装。
一、BOPP定义双向拉伸聚丙烯薄膜(简称BOPP薄膜)，是一种新型优良的透明软包装材料。
它属结晶型聚合物产品，经双向拉伸后，由于分子链的作用，使结晶度增加，从而明显提高了拉伸强度、弹性模量、冲击强度、撕裂强度和曲折强度等性能，具有良好的透明性、光泽性、防潮性，还具有质地较轻、价格相对较低的优点。
BOPET 薄膜行业概况（1）聚酯薄膜概况聚酯薄膜，即聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，是以优质的聚酯切片为主要原料，采用先进的工艺配方，经过干燥、熔融、挤出、铸片和拉伸制成的薄膜。
自1948 年英国帝国化学公司（I.C.I）和美国的杜邦公司（DUPONT）研发出聚酯薄膜，并于1953 年实现了双向拉伸聚酯薄膜的工业化生产，聚酯薄膜在多个领域均有广泛的应用。
不同用途的聚酯薄膜对原料和添加剂的要求以及加工工艺都有不同的要求，其厚度和技术指标也不一样。
根据生产聚酯薄膜所采用拉伸工艺的不同可分为以下两种：单向拉伸聚酯薄膜，是以聚酯切片作原料，经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵向拉伸制成的薄膜。
单向拉伸聚酯薄膜在聚酯薄膜中的档次和价格最低，主要用于药品片剂包装，大约占聚酯薄膜产量的5%左右，使用量较少。
双向拉伸聚酯薄膜，是以聚酯切片为原料，经过干燥、熔融，挤出、铸片，再经纵横双向拉伸而生产出的平衡薄膜。
双向拉伸聚酯薄膜作为一种具有优异物理和化学性能，并可以持续改性的新型工业材料，在多个领域均有广泛应用，并且紧随社会发展的步伐持续地拓展应用领域。
由于单向拉伸聚酯薄膜运用领域较窄、使用量较少，而双向拉伸聚酯薄膜应用广泛且性能优良。
因此，目前聚酯薄膜的生产一般都采用双向拉伸技术，聚酯薄膜一般也指双向拉伸聚酯薄膜。
（2）聚酯薄膜产业链概述聚酯薄膜的主要原材料为聚酯切片，而聚酯切片的原材料为原油。
原油经过一定的工艺过程提炼出PX（对二甲苯），以PX 为原料生成PTA（精对苯二甲酸），PTA 和MEG（乙二醇）聚合生成PET （聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称聚酯）。
世界上90%以上的PTA 用于生产PET。
生产1 吨PET 需要0.85-0.86 吨的PTA 和0.33-0.34 吨的MEG。
聚酯经拉伸加工后制成各类聚酯薄膜，广泛应用于包装材料、电子信息、电气绝缘、护卡、影像胶片、热烫印箔、太阳能应用、光学、航空、建筑、农业等生产领域。
BOPET薄膜及PET薄膜种类介绍BOPET薄膜和PET薄膜是一种常用的包装材料。
BOPET是双向延伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜，PET则是聚对苯二甲酸乙二醇酯的缩写。
两者具有较高的透明性、机械性能和化学稳定性，广泛用于食品、医药、电子等行业。
2.高强度：BOPET薄膜具有优异的机械性能，能够提供很高的撕裂强度和抗冲击性能。
这使得它在包装中能够有效保护产品不受外界损坏。
3.耐化学性能：BOPET薄膜具有良好的化学稳定性，能够抵抗酸、碱、溶剂等化学物质的侵蚀。
这使得它可以用于药品包装等特殊环境下的应用。
PET薄膜：1.透明性：PET薄膜具有非常高的透明度，可以清晰地展示包装中的产品，提高商品的观感。
2.耐热性：PET薄膜具有较高的耐热性，可以在较高温度下使用，适用于微波食品包装等需要耐高温的应用。
3.防潮性：PET薄膜具有较好的防潮性能，可以有效地阻隔空气中的水分，保持包装内商品的干燥。
4.高强度：PET薄膜具有很高的拉伸强度和撕裂强度，具有良好的耐磨性和耐破裂性，能有效保护包装物不受外界损坏。
5.可回收性：PET薄膜是目前最具可回收性的塑料膜之一，可以经过再生处理后再次利用，降低环境污染。
总结起来，BOPET薄膜和PET薄膜都具有很高的透明度、机械性能和化学稳定性。
它们在食品、医药、电子等行业广泛应用，起到保护和美观商品的作用。
此外，PET薄膜还具有耐热、防潮和可回收等特点，更适合一些特殊应用场合。
随着包装技术的不断发展，BOPET薄膜和PET薄膜将继续在包装行业中扮演重要的角色。
双向拉伸聚酯薄膜工艺双向拉伸聚酯薄膜是一种常见的塑料薄膜，具有优良的物理性能和化学稳定性，广泛应用于包装、电子、建筑等领域。
本文将介绍双向拉伸聚酯薄膜的制备工艺及其特点。
一、制备工艺双向拉伸聚酯薄膜的制备主要包括预拉伸、热定型和终拉伸三个环节。
1. 预拉伸预拉伸是将聚酯片材加热至玻璃化转变温度以上，然后进行拉伸，使其在拉伸方向上达到一定的拉伸率。
这一步骤可以提高薄膜的强度和透明度。
2. 热定型热定型是将预拉伸后的聚酯片材加热至熔融温度，并在一定的张力下进行拉伸，使其在横向方向上达到一定的拉伸率。
随后，将薄膜冷却，使其保持拉伸状态。
这一步骤可以增加薄膜的收缩性能和热稳定性。
3. 终拉伸终拉伸是将热定型后的薄膜加热至熔融温度以上，然后进行拉伸，使其在拉伸方向上达到一定的拉伸率。
这一步骤可以进一步提高薄膜的强度和透明度。
二、特点双向拉伸聚酯薄膜具有以下几个特点：1. 高强度：经过预拉伸和终拉伸后，薄膜在拉伸方向和横向方向上都具有较高的强度，能够承受一定的拉伸和撕裂力。
2. 优良的透明度：由于薄膜的分子结构经过拉伸和热定型后得到改善，使得薄膜具有较高的透明度，能够满足包装行业对产品外观的要求。
3. 良好的热稳定性：经过热定型和终拉伸后的薄膜具有较好的热稳定性，能够在高温下保持较好的物理性能，不易变形或变色。
4. 优异的阻隔性能：双向拉伸聚酯薄膜具有较高的阻隔性能，能够很好地阻隔水汽、氧气、香气等物质的渗透，保持包装内产品的新鲜度和香味。
5. 良好的可加工性：由于聚酯薄膜具有良好的柔韧性和可塑性，可以通过印刷、复合、涂布等加工工艺，制作成各种不同的包装产品。
双向拉伸聚酯薄膜工艺制备的薄膜在包装、电子、建筑等领域有广泛的应用。
例如，在食品包装行业，双向拉伸聚酯薄膜可以制作成各种包装袋、瓶贴等产品，具有良好的透明度和阻隔性能，能够保持食品的新鲜度和卫生安全。
在电子行业，双向拉伸聚酯薄膜可以制作成绝缘材料，用于电路板的保护和封装。
作者简介：王辉，研究员，是中国塑料专家委员会专家、总经理、中国BOPET 专委会行业智库专家、全国光学功能薄膜材料标准化技术委员会委员，主要从事光学聚酯薄膜和光学功能膜技术研究和产业化工作。
收稿日期：2021-01-140 引言双向拉伸聚酯薄膜（BOPET ）于20世纪50年代实现产业化生产，因其优异的机械性能和尺寸稳定性、良好的耐候性和耐化学腐蚀性、高绝缘特性以及高透光率等特性，被广泛应用于包装、电器、感光材料等领域［1］。
随着平板显示产业，特别是液晶显示产业（LCD ）的快速发展，高端光学级聚酯薄膜（如：棱镜膜基膜、扩散膜基膜、ITO 导电膜基膜、触控屏用基膜、偏光片保护基膜、OCA 光学胶保护基膜、替代TAC 的偏光片用膜等）被广泛应用于液晶电视、平板电脑、手机等产品［2］。
基于显示产品的特殊性，光学级聚酯薄膜除了要具备高透光率、低雾度、高清晰度等光学特性，同时还要具备优异的表观质量，常见表观质量问题可归纳为条道、气泡点、晶点、划伤、卷边、皱折、静电痕、凝胶点等近20项［3］，在生产实践中，针对具体问题的解决措施也有比较详细的研究［4］。
本文针对影响光学级聚酯薄膜质量的点状弊病进行分析和讨论。
1 实验部分1.1 聚酯薄膜样品型号FG22-188，合肥乐凯生产。
1.2 实验仪器偏光显微镜、扫描电镜、阿贝比较仪、能谱仪1.3 实验方法（1） 取FG22型聚酯薄膜卷样，在检验室卤素灯下目视查找点状弊病做好标记，然后将弊病样品裁剪成5 cm×5 cm 的试样待测。
（2） 在偏光显微镜下观察弊病形态，结合阿贝比较仪测量弊病外形尺寸，初步将发现的点状弊病归纳为压痕、表皮点、 纤维状点、气泡点、聚集点等。
（3） 针对聚集点，通过扫面电镜进一步观察其微观结构，借助能谱仪进行元素分析，重点对聚集点进行分类研究。
2 结果与讨论2.1 压痕、表皮点、纤维状点和气泡点结果分析压痕、表皮点、纤维状点和气泡点结果分析见表1。
双向拉伸PET薄膜生产技术与发展方向双向拉伸顾名思义是通过设备对熔融冷却的片材（模头挤出形成特定厚度的片状）进行横向和纵向的拉伸，使其延展开来形成膜状，这种操作原理在最初生产薄膜时已经使用，但取得长足的进步是从双向拉伸开始的。
所以现阶段薄膜的生产步骤一般为：原料计量下料、高温熔融剪切塑化、模头挤出冷却成片状，预热纵向和横拉拉伸，最后进行收卷，具体工艺更为复杂。
1 PET薄膜双向拉伸主要生产工艺1.1 结晶和干燥PET薄膜的原材料是混合物，原材料的选取状态称为“切片”。
除了基础的PET切片，制作时要根据薄膜的不同用途和不同要求选择其他材料加入，这部分其他材料我们称之为“母料切片”，原材料决定了生产过程中将要采取的措施，由于PET薄膜的原材料基本都含有一些空气和水分，所以为了避免在制作过程中收到气泡的影响，在熔融前要进行预结晶和干燥过程。
预结晶和干燥步骤能较为精细地去除原材料中的水分，含水量降低原材料受热熔化所需温度将有所提升，熔化后物质较为独立、均匀，拉伸时不会出现局部粘连现象。
预结晶和干燥温度要控制在150℃～170℃，干燥时间约3.5～4h。
1.2 熔融并挤出干燥后的原材料要进行高温熔融，为了便于将熔融后的物质拉伸成薄膜，在熔融后还要通过专用的设备系统挤出成片状。
熔融原材料的装置常为单螺杆挤出机，本身具有熔融和挤出的功能，原材料在其中首先受到预热，在此过程中将材料进一步压实，使其紧密，熔融效果更好，然后进行压缩，熔融并不是我们想象的仅靠外界温度完成的原料熔化，而是依靠压缩过程产生的热量，此时原材料已经达到了塑化的温度，并将持续下去，压缩是为了让拉伸的片状材料密度更大，满足拉伸所需的状态。
在机器中完成熔融压缩后原材料被挤压后输送到下一个机器——计量泵。
熔融后的原材料并不能保证完全纯净，仍然可能有杂质、凝胶粒子、魚眼等异物存在，所以在计量泵进出口都布置了过滤装置，计量泵在计量熔融后材料的体积的过程中必须要保证材料不会冷却，所以本身具有较高温度，安置在其端口的过滤装置也自带加热功能。
聚酯薄膜分类
聚酯薄膜是一种常见的塑料薄膜，其主要成分是聚酯树脂。
根据聚酯薄膜的不同特性和用途，可以将其分为以下几类：
1. PET薄膜：PET薄膜是聚酯薄膜中最常见的一种，其特点是透明、硬度高、拉伸强度大、抗撕裂性好、耐热性强等。
PET薄膜广泛应用于食品包装、电子产品、文具用品、印刷等领域。
2. BOPET薄膜：BOPET薄膜是一种双向拉伸的PET薄膜，具有更好的机械强度和热稳定性。
BOPET薄膜广泛应用于高档包装、电子产品、光学材料等领域。
3. PEN薄膜：PEN薄膜是一种聚酯薄膜，具有更好的耐高温性和耐化学性能。
PEN薄膜广泛应用于电子产品、太阳能电池板等领域。
4. PBT薄膜：PBT薄膜是一种聚酯薄膜，具有更好的耐热性和耐化学性能。
PBT 薄膜广泛应用于电子产品、汽车零部件等领域。
5. PVC薄膜：PVC薄膜是一种聚氯乙烯薄膜，具有良好的柔韧性和可塑性。
PVC 薄膜广泛应用于建筑材料、包装材料、印刷材料等领域。
总之，聚酯薄膜具有广泛的应用领域，不同类型的聚酯薄膜具有不同的特性和用
途，可以根据具体的需求选择合适的聚酯薄膜。
塑料工业ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ第４８卷第７期２０２０年７月ＢＯＰＥＴ薄膜电晕处理及效果研究李明勇ꎬ王㊀强ꎬ辛嘉庆ꎬ刘小东(四川东材科技集团股份有限公司ꎬ四川绵阳６２１０００)㊀㊀摘要:为了提高薄膜表面张力ꎬ增强薄膜表面的再加工特性ꎬ须对薄膜表面进行电晕处理ꎮ介绍了双向拉伸聚酯(ＢＯＰＥＴ)的电晕处理的原理ꎬ探讨了聚酯薄膜加工的要求ꎬ论述了影响电晕效果的因素以及经时变化特性ꎮ关键词:双向拉伸聚酯薄膜ꎻ电晕处理ꎻ表面张力中图分类号:ＴＱ３２０ ７２＋１ꎻＴＱ３２０ ６７㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００５－５７７０(２０２０)０７－００５６－０３ｄｏｉ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １００５－５７７０ ２０２０ ０７ ０１３开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):ＳｔｕｄｙｏｎＣｏｒｏｎａＥｆｆｅｃｔａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＢＯＰＥＴＦｉｌｍＬＩＭｉｎｇ￣ｙｏｎｇꎬＷＡＮＧＱｉａｎｇꎬＸＩＮＪｉａ￣ｑｉｎｇꎬＬＩＵＸｉａｏ￣ｄｏｎｇ(ＳｉｃｈｕａｎＥＭＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＭｉａｎｙａｎｇ６２１０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｉｌｍｓｕｒｆａｃｅｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｆｉｌｍｓｕｒｆａｃｅｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬｔｈｅｆｉｌｍｓｕｒｆａｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｒｏｎａｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｒｏｎａｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｔｒｅｔｃｈｐｏｌｙｅｓｔｅｒｆｉｌｍ(ＢＯＰＥＴ)ｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.Ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｐｏｌｙｅｓｔｅｒｆｉｌｍｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬａｎｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｃｏｒｏｎａｅｆｆｅｃｔａｎｄｔｈｅｔｉｍｅ￣ｖａｒｙｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＳｔｒｅｔｃｈＰｏｌｙｅｓｔｅｒＦｉｌｍꎻＣｏｒｏｎａＴｒｅａｔｍｅｎｔꎻＳｕｒｆａｃｅＴｅｎｓｉｏｎ双向拉伸聚酯薄膜(ＢＯＰＥＴ薄膜)由聚酯切片经熔融挤出ꎬ双向拉伸制备而成ꎮ具有优异的光学性能㊁力学性能㊁化学性能和耐候性ꎬ因其综合性能优良而越来越受到广大消费者的青睐ꎬ广泛地应用到电子㊁电气㊁印刷㊁包装等行业ꎮ聚酯薄膜因其表面能低ꎬ无法完全满足再加工的要求ꎬ需要对聚酯薄膜表面进行处理ꎬ目前常用的处理方法是电晕㊁火焰处理㊁在线涂布㊁机械打磨㊁蚀刻㊁共挤复合等[１－２]ꎮ聚酯薄膜的表面能除了聚酯树脂的化学结构之外ꎬ还与添加剂的种类㊁粒径大小和分布以及含量有密切的关系ꎮ而对于开口剂㊁功能性薄膜的电晕效果的研究鲜有报道ꎬ本文主要阐述电晕处理㊁电晕处理效果的影响因素以及电晕面表面张力的经时变化特性ꎮ１㊀ＢＯＰＥＴ电晕原理高频率高电压(高频交流电压高达５０００~１５０００Ｖ/ｍ２)ꎬ使其电晕放电ꎬ产生细小密集的紫色火花ꎬ以高能粒子轰击在薄膜表面ꎬ这些等离子粒子的能量一般在几至几十电子伏特ꎬ与ＢＯＰＥＴ分子的化学键能相近ꎬ能诱发ＢＯＰＥＴ表面分子的化学键断裂而降解ꎮ在电晕放电时ꎬ同时高压电场将空气中的氧气变成臭氧ꎬ臭氧分解后生成的强氧化性原子氧化α－碳原子ꎬ使碳碳链或酯链断裂ꎬ增加薄膜表面极性基团数量ꎮ极性基团可以和涂层材料进行反应ꎬ薄膜表层和聚合物形成有效的 锚固 [３－４]ꎮ２㊀典型电晕处理设备对于ＢＯＰＥＴ薄膜来说ꎬ电晕机一般位于牵引段ꎮ通常电晕处理设备包括电晕处理辊㊁压辊㊁高频电压发生器㊁电晕电极㊁臭氧风机等ꎬ如图２所示ꎬ部分电晕设备在电极增设加热装置ꎬ防止水滴聚集ꎮ图１㊀ＢＯＰＥＴ薄膜电晕处理设备示意图Ｆｉｇ１㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｃｏｒｏｎａｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒＢＯＰＥＴｆｉｌｍ橡胶辊由金属作为基础辊ꎬ表层由硅胶构成ꎬ硅胶层添加有电解质材料ꎬ电解质材料必须具有耐高电６５ 作者简介:李明勇ꎬ男ꎬ１９８４年生ꎬ硕士研究生ꎬ从事聚酯薄膜的研发及生产管理工作ꎮｌｉｍｉｎｇｙｏｎｇ０７０７＠１２６ ｃｏｍ第４８卷第７期李明勇ꎬ等:ＢＯＰＥＴ薄膜电晕处理及效果研究压和臭氧ꎬ不至于很快老化的材料ꎬ而且具有介电常数大且介电损耗小等性质ꎮ有利于避免因电晕放电集中所造成的处理不均匀问题及电晕放电变成电弧放电ꎮ被处理表面与电极之间的间隙也是装置中的重要条件ꎬ为了处理能有效进行ꎬ电极间隙和频率有着密切的关系ꎬ存在着一个最佳条件ꎬ另外ꎬ电极间隙与电源阻抗匹配也是装置中的一个重要因素ꎮ对于不同的设备间隙调节是电晕均匀性及有效功率的必备条件ꎮ为了排除放电产生的臭氧及降温ꎬ用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用工艺水冷散热ꎮ３㊀ＢＯＰＥＴ再加工电晕处理要求因ＢＯＰＥＴ薄膜表面能低ꎬ再加工性不佳ꎮ必须对聚酯膜面进行表面处理ꎬ以提高表面能ꎬ有利于再加工涂布材料均匀地分布在膜面ꎬ并且增加涂层和聚酯薄膜的附着力ꎮ一般来讲ꎬ用于涂布㊁印刷等用途的聚酯薄膜ꎬ要求其表面张力在５０ｍＮ/ｍ以上ꎮ具体与涂布的材料和交联方式有关ꎬ例如亚克力保护膜>４２ｍＮ/ｍꎬ有机硅离型膜或硅胶保护膜>５２ｍＮ/ｍꎮγＬＶ￣气体与液体的界面张力ꎻγＳＶ－气体和固体的界面张力ꎻγＳＬ－液体和固体的界面张力ꎮ图２㊀涂布液润湿示意图Ｆｉｇ２㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｔｔｉｎｇ在涂布加工过程中ꎬ涂布液润湿性可根据图１进行分析ꎻ若θ<９０ʎꎬ则ＢＯＰＥＴ聚酯薄膜的亲涂布液好ꎬ即液体较易润湿固体ꎬ其角θ越小ꎬ表示润湿性越好ꎻ若θ>９０ʎꎬ则ＢＯＰＥＴ聚酯薄膜表面是疏液性的ꎬ即涂布液体不容易润湿固体ꎬ容易在表面上移动ꎮ电晕处理增加了膜面张力ꎬθ变小ꎬ有利于涂布液的润湿铺展ꎮ过度电晕会在薄膜表面产生弱介层ꎬ表面能不稳定ꎬ不利于加工稳定性ꎮ在电晕处理过程中ꎬ需防止过度电晕ꎮ４㊀影响电晕处理效果的因素４ １㊀生产速率厚度为５０μｍ的ＢＯＰＥＴ薄膜在不同生产速度下表面张力达到５６ｍＮ/ｍ所需要的电晕功率及电晕功率密度的变化ꎬ如表１所示ꎮ从表中可以看出ꎬ随着生产速度降低ꎬ保持相同的表面张力ꎬ电晕功率逐渐降低ꎬ电晕功率密度保持一致ꎮ这表明ꎬ对于不同生产速度的表面张力ꎬ主要取决于实际施加的电晕功率ꎬ与薄膜生产速度无关ꎮ表１㊀生产速度与电晕功率关系Ｔａｂ１㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｐｅｅｄａｎｄｃｏｒｏｎａｐｏｗｅｒ生产速度/ｍ ｍｉｎ－１电晕功率/ｋＷ表面张力/ｍＮ ｍ－１电晕功率密度/ｋＪ ｍ－２２０５５ １５６１６ １１８０４ ５５６１６ ２１５５３ ８５６１５ ９９８２ ４５６１５ ９６６１ ６５６１５ ７由表１可知ꎬ同一类型产品的表面张力与电晕功率密度有关ꎬ针对一台电晕处理机ꎬ可根据电晕功率密度进行工艺调整ꎬ以满足薄膜表面张力要求ꎮρ＝３ ６ˑ１０６Ｐｖｈ式中ꎬρ－单位面积的电晕功率ꎬｋＪ/ｍ２ꎻＰ－施加在薄膜表面的实际功率ꎬｋＷ(因电极㊁间隙不同ꎬ每一台电晕设备的施加的电晕功率不一样)ꎻｖ－生产速度ꎬｍ/ｍｉｎꎻｈ－薄膜电晕宽度ꎬｍꎮ实际生产过程中ꎬ聚酯薄膜厚度主要是通过生产速度来调节的ꎬ厚度越厚ꎬ生产速度越慢ꎬ因此可等效为速度不同ꎬ上述公式仍然适用于同类聚酯薄膜的不同厚度ꎮ４ ２㊀开口剂图３㊀开口剂种类与电晕功率的关系Ｆｉｇ３㊀Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｌｕｂｒｉｃａｎｔｐａｒｔｉｃｌｅａｎｄｃｏｒｏｎａｆｕｎｃｔｉｏｎ为了实现ＢＯＰＥＴ薄膜良好的卷绕性ꎬ设计不同的薄膜结构ꎬ如单层/双层/三层/多层结构ꎬ常常采用在表层添加开口剂ꎬ以实现在卷绕过程具有良好的排气性ꎬ并且具有良好的爽滑性ꎮ根据不同的产品要７５塑㊀料㊀工㊀业２０２０年㊀㊀求ꎬ常常会使用各式各样的粒子作为ＢＯＰＥＴ薄膜的开口剂ꎮ由图３可知ꎬ达到相同的表面张力ꎬ开口剂种类不同ꎬ电晕功率不同ꎮ这表明ꎬ电晕功率大小与粒子的特性有关ꎬ二氧化硅是氧化物ꎬ导电性弱ꎬ而碳酸钙和硫酸属于盐类ꎬ有一定的导电性ꎬ从而影响了电晕的氧化和极化作用ꎮ图４㊀开口剂粒径与电晕功率的关系Ｆｉｇ４㊀Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｖｅｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｃｏｒｏｎａｆｕｎｃｔｉｏｎ由图４可知ꎬ达到相同的表面张力ꎬ开口剂粒径不同ꎬ电晕功率不同ꎮ粒径越大ꎬ所需的电晕功率越大ꎮ这表明开口剂粒径越小ꎬ对高频电压的屏蔽作用越小ꎬ开口剂粒径大ꎬ占据表面积大ꎬ单位面积的聚酯树脂少ꎬ导致影响了电晕对树脂的有效作用ꎮ图５㊀开口剂质量分数与电晕功率关系Ｆｉｇ５㊀Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｌｕｂｒｉｃａｎｔｐａｒｔｉｃｌｅａｎｄｃｏｒｏｎａｆｕｎｃｔｉｏｎ由图５可知ꎬ达到相同的表面张力ꎬ开口剂含量不同ꎬ电晕功率不同ꎬ含量越高ꎬ所需的电晕功率越大ꎮ这表明ꎬ开口剂含量高ꎬ占据表面积大ꎬ裸露在表层的聚酯树脂少ꎬ减少了电晕极化树脂的效果ꎮ４ ３㊀功能性从图６可以看出ꎬ带有功能涂层的聚酯薄膜同聚酯基膜的电晕功率存在差异ꎬ功能涂层的背面电晕的功率存在较大差异ꎬ特别是低表面电阻的薄膜ꎮ原因可能是高频电压轰击表面ꎬ瞬间击穿ꎬ抗静电面导出了电压ꎬ减少了有效工作效率ꎮ抗静电膜１的表面电阻为１０６－８Ω/Ѳꎬ抗静电膜２的表面电阻为１０８－１０Ω/Ѳꎮ图６㊀薄膜种类与电晕功率的关系Ｆｉｇ６㊀Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｆｉｌｍｓａｎｄｃｏｒｏｎａｆｕｎｃｔｉｏｎ４ ４㊀经时变化小膜卷(规格为５０μｍˑ１０００ｍｍˑ６０００ｍ)分别放置在如下的试验环境中ꎬ保持表２中的存放时间ꎬ除去表层１００ｍ后ꎬ取样测试薄膜面张力ꎮ测试结果详见表２ꎮ由表２可知ꎬ当环境温度超过５０ħꎬ表面张力极易下降ꎬ达到非电晕水平ꎬ在高温高湿环境下ꎬ表面张力迅速消退ꎮ低温低湿环境下ꎬ随着存放时间而逐渐降低ꎮ表明电晕处理后ꎬ膜面游离基在高温㊁高湿下易发生反应ꎬ致使表面张力降低ꎮ表２㊀电晕处理的经时变化Ｔａｂ２㊀Ｔｉｍｅ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｏｒｏｎａｔｒｅａｔｍｅｎｔ试验编号温度/ħ湿度/％存放时间表面张力/ｍＮ ｍ－１１８０６００ ２ｈ３８２５０４５２ｈ３８３４０８０１２ｈ４２４２５４５１８０ｄ４２５２５４０１８０ｄ４２６２５４０３６０ｄ３８５㊀结束语对于双向拉伸薄膜的生产ꎬ表面张力与聚酯薄膜表面特性息息相关ꎬＢＯＰＥＴ薄膜表面的开口剂种类㊁粒径㊁含量ꎬ功能涂层均对电晕处理效果有明显影响ꎬ以此可以设计出适宜的电晕功率ꎬ达到膜表面加工要求ꎮ经时变化特性可有效地指导聚酯薄膜储存环境及时间ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]周先进ꎬ赵燕ꎬ麦建国.ＢＯＰＰ薄膜电晕处理及效果研究[Ｊ].现代塑料加工应用ꎬ２００４ꎬ１６(４):２５－２７.ＺＨＯＵＸＪꎬＺＨＡＯＹꎬＭＡＩＪＧ.ＳｔｕｄｙｏｎｃｏｒｏｎａｅｆｆｅｃｔａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＢＯＰＰｆｉｌｍ[Ｊ].ＭｏｄｅｒｎＰｌａｓｔｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓꎬ２００４ꎬ１６(４):２５－２７.(下转第８９页)８５第４８卷第７期李卫领ꎬ等:热重分析仪在复杂填充聚丙烯材料中碳酸钙定量分析中的应用定性与定量快速检测[Ｊ].工程塑料应用ꎬ２０１９(５):１２２－１２６.ＨＥＸＬꎬＭＡＹꎬＷＡＮＧＪＦꎬｅｔａｌ.Ｒａｐｉｄｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｅｈｉｃｌｅｂｕｍｐｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｍｉｄ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ[Ｊ].ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｌａｓｔｉｃｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬ２０１９(５):１２２－１２６.[７]杨勇ꎬ文利雄ꎬ陈建峰.ＳｉＯ２/ＣａＣＯ３纳米复合粒子填充改性聚丙烯[Ｊ].高分子材料科学与工程ꎬ２００６(６):１３６－１３９.ＹＡＮＧＹꎬＷＥＮＬＸꎬＣＨＥＮＪＦ.ＳｉＯ２/ＣａＣＯ３ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓｆｉｌｌｅｒｔｏｍｏｄｉｆｙｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒ￣ｉｎｇꎬ２００６(６):１３６－１３９.[８]陈如意ꎬ黄幼援ꎬ曾佑林ꎬ等.聚丙烯/碳酸钙复合材料的组分分析[Ｊ].精细化工中间体ꎬ２００６(６):７２－７４.ＣＨＥＮＲＹꎬＨＵＡＮＧＹＹꎬＺＥＮＧＹＬꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒ￣ｉｚａｔｉｏｎａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ/ｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓꎬ２００６(６):７２－７４.[９]叶琳ꎬ刘建忠ꎬ周俊虎ꎬ等.不同种类碳酸钙热分解的热重分析[Ｃ]//全国大气环境学术会议.南宁:中国环境科学学会ꎬ２００３.ＹＥＬꎬＬＩＵＪＺꎬＺＨＯＵＪＨꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａ￣ｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ[Ｃ]//Ｎａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｎａｎｎｉｎｇ:ＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２００３.[１０]齐庆杰ꎬ马云东ꎬ刘建忠ꎬ等.碳酸钙热分解机理的热重试验研究[Ｊ].辽宁工程技术大学学报:自然科学版ꎬ２００２ꎬ２１(６):６８９－６９２.ＱＩＱＪꎬＭＡＹＤꎬＬＩＵＪＺꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｒｍａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵ￣ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)ꎬ２００２ꎬ２１(６):６８９－６９２.(本文于２０２０－０３－２３收到)㊀(上接第３７页)ＭＡＬＱꎬＸＩＡＯＴＹꎬＭＥＮＧＳꎬｅｔａｌ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏ￣ｇｒｅｓｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｓｉｎｃｏｍｍｏｎｐｌａｓｔｉｃｓ[Ｊ].ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｌａｓｔｉｃｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬ２０１７ꎬ４５(１１):１３６－１３９.[１１]ＣＨＩＮＤＡＰＲＡＳＩＲＴＰꎬＨＩＺＩＲＯＧＬＵＳꎬＷＡＩＳＵＲＡＳＩＮＧＨＡＣꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｗｏｏｄｆｌｏｕｒ/ｅｘｐａｎｄｅｄｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｗａｓｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｄｉ￣ａｍｍｏｎｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＣｏｍ￣ｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０１５ꎬ３６(４):６０４－６１２.[１２]李娟ꎬ郭杰ꎬ田野ꎬ等.ＤＯＰＯ及其衍生物在聚合物中的应用研究进展[Ｊ].合成树脂及塑料ꎬ２０１６ꎬ３３(５):７９－８４.ＬＩＪꎬＧＵＯＪꎬＴＩＡＮＹꎬｅｔａｌ.ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤＯＰＯａｎｄｉｔｓｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｉｎｐｏｌｙｍｅｒｓ[Ｊ].ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＲｅｓｉｎｓａｎｄＰｌａｓｔｉｃｓꎬ２０１６ꎬ３３(５):７９－８４[１３]ＷＡＮＧＤＹꎬＳＯＮＧＹＰꎬＬＩＮＬꎬｅｔａｌ.Ａｎｏｖｅｌｐｈｏｓ￣ｐｈｏｒｕｓ￣ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｐｏｌｙ(ｌａｃｔｉｃａｃｉｄ)ｔｏｗａｒｄｉｔｓｆｌａｍｅｒｅｔａｒ￣ｄａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｐｏｌｙｍｅｒꎬ２０１１ꎬ５２(２):２３３－２３８.[１４]ＳＡＬＭＥＩＡＫＡꎬＧＡＡＮＳ.ＡｎｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｓｏｍｅｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎＤＯＰＯ￣ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ:Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｆｌａｍｅｒｅ￣ｔａｒｄａｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄＳｔａｂｉｌｉ￣ｔｙꎬ２０１５ꎬ１１３(１４):１１９－１３４.[１５]ＣＨＡＦＩＤＺＡꎬＫＡＡＶＥＳＳＩＮＡＭꎬＳＡＥＥＤＡＺꎬｅｔａｌ.Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ/ｏｒｇａｎｏｃｌａｙｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｓｉｎｇａＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭｉｘｉｎｇＥｘｔｒｕｄｅｒ(ＬＭＥ):Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎꎬｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｌｙｍｅｒＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１４ꎬ２１(６):４８３. [１６]ＭＯＤＥＳＴＩＭꎬＬＯＲＥＮＺＥＴＴＩＡꎬＢＯＮＤꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｓｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ:Ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄＳｔａｂｉｌｉｔｙꎬ２００５ꎬ４６(２３):１０２３７－１０２４５.[１７]赵敏ꎬ高俊刚ꎬ邓奎林ꎬ等.改性聚丙烯新材料[Ｍ].北京:化学工业出版社ꎬ２００２.ＺＨＡＯＭꎬＧＡＯＪＧꎬＤＥＮＧＫＬꎬｅｔａｌ.Ｎｅｗｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓꎬ２００２.(本文于２０２０－０３－２５收到)㊀(上接第５８页)[２]罗来春ꎬ杨始堃.聚酯薄膜的电晕处理及其应用[Ｊ].聚酯工业ꎬ２００４ꎬ１２(４):２３－２５.ＬＵＯＬＣꎬＹＡＮＧＳＫ.Ｃｏｒｏｎａｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｐｏｌ￣ｙｅｓｔｅｒｆｉｌｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉａｎｃｅ[Ｊ].ＰｏｌｙｅｓｔｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２００４ꎬ１２(４):２３－２５.[３]魏建彬ꎬ刘浩.浅析薄膜电晕处理系统[Ｊ].塑料加工ꎬ２００１ꎬ３２(４):４６－４７.ＷＥＩＪＢꎬＬＩＵＨ.Ａｂｒｉｅｆａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｉｌｍｃｏｒｏｎａｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＰｌａｓｔｉｃＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬ２００１ꎬ３２(４):４６－４７. [４]尹燕平.双向拉伸塑料薄膜[Ｍ].北京:化学工业出版社ꎬ１９９９:６８.ＹＩＮＹＰ.Ｂｉａｘｉａｌｌｙｏｒｉｅｎｔｅｄｐｌａｓｔｉｃｆｉｌｍ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓꎬ１９９９:６８.(本文于２０２０－０３－３０收到)９８。
BOPET双向拉伸聚对苯二甲酸乙二酯(BOPET)薄膜最初是在20世纪50年代由英国ICI公司开发的。
经过几十年的发展,产品已由原来的单一绝缘膜发展到现在的电容器用膜、包装用膜、感光绝缘膜等;按厚度有从0. 5μm到250μm数十个规格;其生产工艺也从最简单的釜式间歇式生产发展到多次拉伸与同步双向拉伸,其产品形式也由平膜发展到多层共挤膜、强化膜及涂覆膜等。
1.生产工艺及改善聚酯薄膜已成为世界上发展最快的薄膜品种之一,目前国主要采用两步法双向拉伸工艺生产[1]。
1.1 BOPET的生产工艺BOPET薄膜的生产工艺流程一般为: PET树脂干燥→挤出铸片→厚片的纵向拉伸→横向拉伸→收卷→分切包装→深加工。
1.1.1PET树脂的干燥PET树脂由于分子中含有极性基团,因此吸湿性较强,其饱和含湿量为0. 8%,而水分的存在使PET在加工时极易发生氧化降解,影响产品质量。
因此加工前必须将其含水量控制在0. 005%以下,这就要求对PET进行充分的干燥。
一般干燥方法有两种,即真空转鼓干燥和气流干燥。
其中前一种干燥方法较好,因为真空干燥时PET不与氧气接触,这有利于控制PET的高温热氧老化,提高产品质量。
PET的真空转鼓干燥条件如下:蒸气压力0. 3~0. 5MPa,真空度98. 66~101. 325 kPa,干燥时间8~12h。
1.1.2PET熔体挤出铸片将干燥好的PET树脂熔融挤出塑化后,再通过粗、细过滤器和静态混合器混合后,由计量泵输送至机头,然后经过急冷辊冷却成厚片待用。
挤出铸片的工艺条件为:挤出机输送段温度240~260℃,熔融塑化段温度265 ~285℃,均化段温度270 ~280℃,过滤器(网)温度280~285℃,熔体线温度270~275℃,铸片急冷辊温度18~25℃。
1.1.3PET厚片的双向拉伸薄膜的挤出双轴(向)拉伸是将从挤出机挤出的薄膜或片材在一定温度下,经纵、横方向拉伸,使分子链或待定的结晶面进行取向,然后在拉伸的情况下进行热定型处理。
经过双轴拉伸的薄膜,由于分子链段定向,结晶度提高,因此可显著提高拉伸强度、拉伸弹性模量、冲击强度、撕裂强度,改善耐寒性、透明性、气密性、电绝缘性及光泽等。
平膜大多采用平面式逐次双轴拉伸工艺。
(1)纵向拉伸工艺为了提高片材的拉伸质量,拉伸温度和拉伸比的控制至关重要。
拉伸温度较高时,拉伸所需的拉伸应力较小,伸长率较大,容易拉伸,但温度过高使分子链段的活动能力加剧,使粘性形变增加反而破坏取向;反之,若拉伸温度较低,定向效果较好,但大分子链段活动能力差,所需拉伸应力较大,容易产生打滑和受力不均匀而引起厚度公差及宽度不稳定。
通常双轴拉伸临界温度从定向效率、拉伸功、结晶速率3方面来调节。
研究无定型PET厚片的应力-应变曲线发现,PET厚片在80~90℃时所需拉伸功较少,因此拉伸温度控制在85℃左右较好。
为防止片基粘辊,便于均匀拉伸,可采用远红外辅助加热,这可使拉伸温度低于85℃。
拉伸比是指拉伸后的长度与拉伸前的长度之比。
拉伸比越大,沿拉伸方向的强度增加也就越大。
但要得到高强度薄膜,拉伸比不能控制在最大,因为在单向拉伸后沿拉伸方向强度增加会使与之垂直方向的强度降低。
因此为保证薄膜各向同性,在纵、横方向上都具有优良的性能,就必须使纵向与横向拉伸比相匹配。
经多次试验将PET 厚片纵向拉伸工艺参数选择为:预热温度50~70℃,拉伸温度75~85℃,冷却定型温度30~60℃,拉伸比3. 2~3. 5。
(2)横向拉伸工艺纵拉厚片经导边系统送至拉幅机进行横向拉伸,通过夹子夹在轨道上,角的力作用在平面横向拉伸,使分子定向排列,并进行热处理和冷却定型。
纵拉厚片的预热、拉伸、热定型和冷却都是在一个烘箱进行的,因此工艺参数的选定要考虑烘箱的长度、产品的产出速度及热风传导和烘箱的保温情况。
一般要求热风在烘箱的循环方式必须使吹到薄膜上下表面的风温、风压和风速一致,且各区温度不能相串,夹子温度要尽量低。
热定型的目的是消除拉伸中产生的应力,从而制得热稳定性好、收缩率低的薄膜。
经多次试验横向拉伸工艺参数选择为:预热段温度80~95℃,拉伸段温度85~110℃,定型段温度180~220℃,冷却段温度30~60℃,拉伸比3~4。
1.1.4薄膜的卷取和深加工BOPET薄膜由于在横拉时是用夹子夹住边部进行拉伸的,所以被夹住的部分不能被拉伸,在收卷前必须裁去。
这部分边料通过牵引、吹边粉碎回收后可按比例回收利用。
为了二次加工的需要,产品出厂前需对BOPET薄膜进行单面或双面电晕处理,处理过的薄膜表面力增大,并可增加印刷牢度,改善在镀铝中的性能。
BOPET薄膜的收卷采用中心收卷方式,力和压力采用自动控制以保证收卷表面平整、松紧一致。
1.2常见庇病及改善措施1.2.1白色块状不熔物BOPET薄膜中出现白色块状不熔物的原因可能是升温时间短或温度低造成熔体温度不够高、挤出机至模头之间保温效果差、原料中含有凝胶粒子。
其解决方法包括:增加升温时间或升高温度;适当提高计量泵转速;换料。
1.2.2有色块状不熔物出现有色块状不熔物可能是由于挤出系统物料升温过急,时间过长;挤出系统物料保温时间长,温度过高;原料中含有焦料。
其解决方法为:严格按停电后升温时间表升温操作;严格按保温后升温时间表操作或换料。
1.2.3黑丝状不熔物出现黑丝状不熔物可能是由于少量熔体长期粘附在过滤器中已降解炭化,难以洗掉或过滤碟老损泄漏;过滤器曾局部超高温使用;过滤器清洗不净。
其解决方法为:及时更换超过使用寿命的过滤碟和已知存有大量炭化物的过滤碟;严格控制过滤器的温度;严格按清洗的三个步骤执行,特别是排污和三甘醇清洗时的温度、时间尤其重要,另外对过滤芯也要清洗。
1.2.4薄膜厚度不均匀造成纵向厚度不均匀的原因为:①挤出机、计量泵转速不稳定;②冷却鼓转速不稳定、上下振动及偏心;③进料量、切片温度、结晶度波动,时有“抱螺杆”状况;④树脂熔体粘度变动;⑤纵向拉伸速度、温度及倍率不稳定。
造成横向厚度不均匀的原因为:①树脂熔体粘度、温度沿断面分布不均匀;②模唇口局部温度波动;③测厚反馈滞后、不灵敏;④从铸厚片到纵向拉伸的工艺过程中,由于温度不均匀或同步性不好,导致物理结构(结晶度、取向度等)沿横向分布不一致,在横向拉伸时发展的厚度不均匀;⑤纵拉拉伸机所用红外灯管各段的功率不一致。
其解决方法为:调整设备,控制好树脂熔融温度。
1.2.5条道纵向条道的成因为:①模唇有异物阻碍熔体流动。
被异物分开的熔融物料在流过异物后会再汇合起来,但在流至冷却鼓之前的短时间,却未能借助表面力使之流平,故形成条道。
这样形成的条道有时会夹带气泡。
②模唇口沾污,在熔体膜表面拖带出条道。
这种条道较细,是单一条纹。
物料挥发物多,熔体膜表面与模唇口面之间的夹角偏小时,易出现这种条道。
横向条道的成因为:①堆积式铸厚片;②冷却鼓上下振动;③剥离厚片时造成抖动。
其解决方法为:适当降低熔体粘度,以减少或消除纵向条道;采取较大的速度———冷却鼓面线速度或熔体从模唇口被挤出的速度,以减少或消除横向条道。
1.2.6晶点(磁白或微黄的小点)晶点是树脂长时间静置于高温,缓慢结晶而成的高结晶、完整结晶产物。
可在树脂合成过程中形成,也可在挤出加工中(如挤出铸厚片设备中存在的料流“死角”)或暂停生产时形成。
其解决方法为:①加强熔体过滤;②减少“死角”,除选用质优的设备外,还要注意树脂更换、车速转换;③选用过滤性好的树脂;④停机后恢复生产时,可把机头等部位升温至晶点的熔点温度,把积料充分熔化,然后再返回操作工艺温度。
1.2.7凝胶、黄点、黑点凝胶是交联的网状PET。
它们没有熔点,也不溶解,但可溶胀,有弹性,通常很难过滤掉。
PET形成凝胶的原因主要是氧化。
氧化的结果不仅生成凝胶,而且氧化加深还导致凝胶变黄成黄点,直至炭化为黑点。
PET被氧化为凝胶—黄点—黑点,可发生于树脂合成过程,也可发生于烘干和挤出加工过程,只要树脂处于高温和有氧的环境之中就会发生。
对于切片干燥过程形成凝胶、黄点、黑点的原因为:①在160~210℃的空气环境中干燥时表面氧化;②切片中粉尘多,除尘未尽。
挤出铸厚片过程形成这些疵病的原因为:①挤出机的压缩段设计不合理,挤压时未能完全排除切片间的空气;②挤出机各段温度设置不合理,导致树脂切片未充分压紧排尽空气便已熔融;③换过滤网时带入空气。
这些可通过严格工艺操作来解决。
1.2.8气泡气泡来源于树脂切片中存在有气泡、挤出工艺不当及树脂高温氧化分解。
树脂切片中存在有气泡是由于:①铸条切粒工艺不当;②间歇工艺或半连续工艺生产时,由于用氮气加压出料,氮气被夹带到树脂切片中。
挤出工艺不当可能是:①挤出机压缩比偏低,切片堆积密度小;②进料段温度不当,有“抱螺杆”情况;③切片未压紧便进入熔融段,有空气混入;④切片含水过高。
树脂分解可能是:①工艺温度过高,且有空气混入;②树脂热稳定性不好。
其解决方法为:严格工艺操作或更换热稳定性好的树脂。
1.2.9穿孔产生穿孔的原因是:在厚片中存在有疵点,导致局部受热不均匀(一般是偏低),在纵、横向拉伸时,其拉伸取向程度与周围正常的膜不同,当拉伸进入热定型时,热收缩应力造成拉伸取向程度不同的位置的应力敏感和开裂,同时断裂开的膜收缩成较厚的一块,形成穿孔。
其解决方法可参照疵点的产生原因,设法排除(加强对物料过滤等)或避免其产生。
1.2.10划痕、擦痕划伤是膜的速度与辊的速度不一致所造成的。
由于膜速/辊速≠1,使膜在轴表面滑移,构成摩擦,若辊表面上有凸起的点,或被挥发物污染,则会划伤膜表面。
大母卷上的划伤是在纵向拉伸辊上产生,产品膜上的则还可能在分切时产生。
应该指出的是,除挥发物污染外,处于薄膜表面的添加剂粒子,有时会因摩擦而脱落,并构成对薄膜表面的划伤。
添加剂脱落造成的划伤没有周期性,据此可与上述的辊表面上有凸起点,或被挥发物污染造成的划伤相区别。
其解决方法为:①检查与薄膜运行中接触的各辊,消除凸起点或粗糙部位,调整其速度。
可从划痕出现周期的长度来寻找造成划伤的辊。
②经常清除污染物。
可用水等进行清洗,如有必要可用砂纸打磨除之。
③选用添加剂母料时,控制添加剂粒子直径小于5μm。
两步法双向拉伸制备BOPET薄膜工艺技术成熟,工序简便。
薄膜产品出厂前,务必进行后加工处理,这是提高产品质量的有效手段。
常见疵病的产生,与各工序的操作密切相关,只要严格操作规程,精心控制,避免疵病产生,就能制备出质量合格的产品。
2.BOPET的性能及改性2.1性能BOPET具有优良的综合性能,它表现在: (1)有很高的力学性能。
BOPET的拉伸强度是PE薄膜的9倍,刚性好、挺括、耐折次数高达数万次; (2)有较高的气体(氧气、水气)阻隔性,属于中等阻隔材料; (3)有很好的光学性能,光泽度好,清晰透明,透光率达90%; (4)电绝缘性能良好,属于E级绝缘材料; (5)使用温度围广,可在-60~120℃下长期使用,短时可达150℃; (6)无嗅、无味、无毒,符合食品卫生要求; (7)耐油脂、耐一般化学品腐蚀; (8)PET是环境友好型材料,可以回收再生、循环利用,不会造成环境污染。
