双向高速拉伸聚酯薄膜

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聚酯熔体直接双向高速拉伸聚酯薄膜(BOPET)工艺:直接酯化缩聚法

此法就用PTA与EG直接酯化为BHET.或低聚体,然后再进行缩聚反应(式2-1)。

由于避免使用易燃的甲醇,减少了甲醇的回收等问题;流程缩短、反应设备效率增加;生产较安全,这些优点使此法比酯交换法处于较先进的地位,故近年新建的生产线多采用此法。

(1) 对苯二甲酸与乙二醇的酯化反应

直接酯化缩聚法与酯交换法的主要差别在于用纯的对苯二甲酸(PTA)而不用DMT来制备对苯二甲酸与乙二醇的低聚体,而不是制得对苯二甲酸双β-羟乙酯( BHET)为主要成分的“单体”,反应产生的低分子物为水而不是甲醇。

由于对苯二甲酸仅能部分溶解于乙二醇,所以反应初期物料呈浆状,是非均相反应和均相反应同时存在的体系(式2-2)。随反应的进行,PTA(固相)逐渐减少,因为乙二醇(EG)与之反应生成液相的对苯二甲酸酯外,它还不断补充液相中反应掉的PTA(液相)。这二个过程最终使PTA(固相)消失,反应物料变成单一的液相,达到“清晰点”。

考虑到生产中采取的配料比中乙二醇不宜过量太多,同时PTA和EG的浓度都在多因素的作用下改变,包括溶解度和溶解速度、反应速度、物料体积变化等影响因素,因此,反应速度多少还受酯料比的影响,表现在清晰点出现的确良时间,以及相同反应时间所达到的转化率等的差别。

目前生产中采用的配料的摩尔比为PTA: EG=1:1.1~1.4,乙二醇用量的多少除考虑浆料稠度对输送的影响外,还决定于酯化的工艺和能耗等。显然,直接酯化采用的配料的摩尔比远低于酯交换法采用的DMT: EG=1: 2.1~2.3,换句话说,酯交换法第一步形成的是对苯二甲酸双β-羟乙酯,而后第二步预缩聚才形成3~6聚合度的低聚体,直接酯化法则在酯化阶段基本赛马时便达到了低聚体。这样的结果,无疑对减少降压过程中因过量乙二醇迅速气化而产生暴沸冲料的现象非常有利,也减少了蒸出乙二醇的能耗。

(2) 影响酯化过程的因素

1) 温度和压力

当配料比确定后,反应速度决定于反应温度和压力。温度的作用除改变反应速度常数(A)外,更主要的是提高PTA在反应物料液相中的溶解度,加快在均相中的反应。压力的升高虽然也有利于提高PTA在反应物料中的溶解度,但另一方面又使水的分压提高,不利排出,反使逆反应加强,所以压力的高低和如何操作是要多方面考虑后选择的问题。从现有的生产技术看,一般采用的压力都不高,近于在常压下进行,即使加点压力,也多安排在第一酯化釜(阶段)。

2) 酯化产物

由于在液相中均相进行的反应速度较在非均相的液固间进行的反应速度要快和均匀。采取在酯化釜内适当保留一定量的被视为“溶剂”的酯化产物。这一技术对提前清晰点的到来和缩短酯化过程的时间,提高生产效率,起到了很好的作用。

3) 催化剂

醋酸盐,或醋酸盐加金属氧化物,可作为加速酯化反应的催化剂。

(3)缩聚反应

生产中实际用的乙二醇配比较低,酯化后已达到一定聚合度的低聚体,只有少部分的BHET,因此,缩聚反应阶段会有如式(2-3)反应。其中前二个反应才能使分子链增长,摩尔质量增大,后一个反应只是进行一次酸解反应而已,平均摩尔质量基本不变。

一. BOPET薄膜主层和母料层的性能指标。

主层 母料

IV 0.653 IV 0.576

COOH 21.8 COOH 33.22

MP℃

259.2 MP℃ 259.6

水分 0.06 水分 0.04

色值 L73.1A-3.9B2.9 色值 L76.8A-4.0B8.6

ASH 0.013 ASH 0.662

电导率 3.4946E-08 百粒重 1.85g

二.聚酯熔体直接双向高速拉伸聚酯薄膜(BOPET)12微米两点拉伸工艺之纵向拉伸(MDO)。

MDO T MDO DRAW MDO LOAD

68 100 38.6

68 100.2 19.6

70 100 7.2

70 100 6.7

72 100 7.9

74 100 5.8

75 100.1 4.7

76 100.2 5.2

78 100.1 6.2

80 100.1 5.3

82 100 2.4

83 100.2 3.9

84 100.3 -14.2

85 345 8.4 86 100 4.4

87 100 -3.5

86 115 7.9

26 99.9 8.3

30 100 7.7

30 100 5.2

三.聚酯熔体直接双向高速拉伸聚酯薄膜(BOPET)12微米工艺之横向拉伸(TDO)。

TDO T TDO SPINDLES

89 2600

96 2537

98 2492

103 2475

105 2477

109 3850

112 5286

115 6725

180 8104

235 9485

235 9485

235 9485

160 9486 92.5 9485

26.5 9211

隔离区没加入 8910

8935

8942

8944

8944

四.四聚酯熔体直接双向高速拉伸聚酯薄膜(BOPET)12微米工艺之三点拉伸的四种方法。

五.影响PINNING的七大因素。

1.Chill roll width

2.Line speed

3.Gap distance

4.Low→more current OR High →

Low current

5.Angle

6.Matenal density

7.Melt

六.BOPET的厚度计算公式:挤出量/1.395×0.93以上整体除以(TDO成品寛×MDOratio×Cr speet×60) 七.BOPET在TDO出口不易拉断的原因:①Mdo ratio不到位②MDO,TDO预热温度太高了。

八.聚酯薄膜外观质量测定原始记录:

膜卷编号 生产时间

温度/湿度 检验时间

项目 优等品 一等品 合格品

异点 < 5个/㎡ <10个/㎡ 不影响使用

卷边表现 表面光洁 表面光洁 不影响使用

伤痕和褶皱 不允许 不允许 不影响使用

端面不齐 ≤1.5mm ≤1.5mm ≤2mm

暴筋 不允许 不允许 极轻微

气泡,针孔,油污 不允许 不允许 不允许

条纹 厚度30微米以下的薄膜允许有轻微纵向皱纹

纸心端部 无径向凹陷和崩口

九.分切BOPET的等级标准

分切长度(m) 长度范围(m) 接头个数 薄膜厚度 每段接头长度(m)

6000 ±100 1 8---24 1000

18000 ±200 2 25---35 800

24000-------±400 2 36---50 500 36000

十.分切薄膜底皱控制标准

规格 厚度范围 8 12--16 17--25 25以上

3英寸--规格≤1100mm 长

围 ≤200m

≤120m ≤50m 不允许

3英寸--规格≥1100mm ≤300m ≤180m ≤80m ≤30m

6英寸纸芯≤1500mm ≤150m ≤80m ≤30m 不允许

6英寸纸芯≥1500mm ≤200m ≤100m ≤50m 不允许

十一.BOPET薄膜外观

颗粒,其他异点 在自然光或灯光下相距膜卷30cm目测不明显可见

气泡,鱼眼 单张肉眼观察每㎡面积不多于8个

轻擦痕 稀疏,不显见评审处置

暴筋/模唇线 观察收卷过程中无起皱,暴筋,凸起现象,同一膜卷上出现次数不得超过5次 端面整齐度 ≤2mm

纸芯 不允许有凹陷和影响使用的崩口

端面颜色 同一膜卷,端面颜色一致

油污 不允许

端面刮伤 不允许

十二.收卷状况及相关质量

条纹 25微米以下厚度的薄膜允许有轻微纵向条纹

收卷松紧度 ①整体松紧度控制适宜,膜卷富有弹性②收卷径向张力变化均衡,内层过紧,外层过松,内松外紧不允许

平整度 薄膜平展状态下(含放卷运转过程中)肉眼观察膜面无局部松弛变形现象

接头质量 粘接平整,接头处无漏胶,起皱,缺口,杂物等现象

中途内皱 不允许

翘边暴筋 不允许

纸芯 纸芯的重量要称去掉,电脑自动减去,纸芯颜色变了,也要重新称

作者:营口康辉石化 王培好