CN102275298A - 超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸方法，所述横向拉升过程包括预热、拉伸、热定型、松弛、冷却五个工序，所述热定型时温度为225-235℃，用于将热风吹向薄膜的风机转速为950-1200rpm，热定型距离为12m；所述松弛时温度为150-170℃，松弛率为3.0-4.5％。该方法实现了能够生产出幅宽超过4m、厚度在4.5um及以下的超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种双向拉伸聚酯薄膜的生产方法，属于复合材料技术领域。具体地说，涉及一种超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的生产方法中的横向拉伸方法。
背景技术
双向拉伸聚酯薄膜，由于其优良的物理机械性能、电器绝缘性能、阻隔性能、耐热性能、光学性能以及尺寸稳定性等，广泛应用于磁带、包装、感光、电器绝缘、印刷、绘图、标签等领域。随着聚酯薄膜的应用领域的日益扩大，普通聚酯薄膜的某些性能引进不能满足在某些特殊领域的应用，市场急需具有某些特殊功能的功能性聚酯薄膜，如亚光型聚酯薄膜、抗静电聚酯薄膜、热收缩聚酯薄膜、超薄型电容器用薄膜、超薄型TTR薄膜等。
幅宽超过4m、厚度在4.5um及以下的生产技术称为超宽超薄型机制薄膜生产技术。随着电子、电器等行业的高速发展，势必要求用作微型电容器绝缘基材的聚酯薄膜的用量不断增加，目前在国内4.5um以下薄膜市场需求在600吨/月以上，而实际供给在500吨/月左右(包括进口在内)。而随着现代物流业、零售业的高速发展，用于条码打印、条幅打印的超薄型TTR聚酯薄膜用量也与日俱增，据不完全统计2011年全球TTR薄膜的用量约为2000吨/月，且尚有800-1000吨/月的缺口。所以就当前情况下，4.5um及以下厚度超薄型聚酯薄膜处于供不应求状态。
当前超薄型聚酯薄膜生产技术基本掌握在国外少数几家大型薄膜制造商手里，而且生产线的幅宽一般在4m以下，生产速度在250m/分钟以下，生产线产能低、产品单位成本高。因此开发具有独立自有知识产权的超宽超薄型聚酯薄膜生产技术具有非常现实的战略意义和市场意义。
超宽超薄型机制薄膜生产技术包括几个关键的技术点，分别为原料的生产技术、熔融挤出技术、铸片技术、纵向拉伸技术、横向拉伸技术、在线测厚技术、分切技术等。其中对于超宽超薄型薄膜的横向拉伸工艺，有两个非常难以解决的工艺问题，一是薄膜的热收缩性能很难控制于12um厚度产品同一水平，二是在穿膜过程中横拉箱体非常容易夹带废膜，造成生产无法正常进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸方法，以实现能够生产出幅宽超过4m、厚度在4.5um及以下的超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸方法，所述横向拉升过程包括预热、拉伸、热定型、松弛、冷却五个工序，其特征在于：所述热定型时温度为225-235℃，用于将热风吹向薄膜的风机转速为950-1200rpm，热定型距离为12m；所述松弛时温度为150-170℃，松弛率为3.0-4.5％。
采用上述技术方案，可以获得了具有优异热稳定的超薄型聚酯薄膜，同时也不影响生产稳定，薄膜宽度最宽可以达到6米。
在穿膜过程中，为解决横拉箱体容易夹带废膜的问题，在本发明的进一步改进中，在出现穿膜或破膜状况时，用于将热风吹向薄膜的风机转速为300-500rpm。
根据以上所述，本发明通过正常生产状态的横向拉伸(横拉)工艺设定和横拉穿膜过程也即破膜状态的工艺设定，使吹向薄膜的热风风速不到8米/分钟，获得幅宽达到6m，厚度4.0-4.5um且具有如下表所示的优异性能的超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜。并且有效降低横拉内部的热交换，减慢薄膜的结晶速度，从而避免了在该状态下，薄膜过脆、箱体带废膜的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
图1为双向聚酯薄膜的生产工艺流程图；
图2为本发明的超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸过程示意图，其中，松弛率＝(A-B)/A×100％。
具体实施方式
如图1所示，聚酯薄膜的生产工艺流程为依次为：聚酯切片、结晶干燥、熔融挤出、过滤、铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引收卷、分切包装、成品。其中，如图2所示，聚酯薄膜的横向拉伸包括预热、拉伸、热定型、松弛、冷却共计5个工序。
其中横拉热定型指的是在拉伸完成后对薄膜进行215-240℃的高温处理，作用是使薄膜的分子链取向转变为结晶取向，从而消除内应力，使薄膜获得良好的耐热性能。一般而言，经过热定型之后，薄膜的结晶度可达45-55％，从而降低薄膜的热收缩率，保证薄膜的尺寸稳定性。松弛指的是在热定型完成后，横拉导轨的幅宽缩减一定幅度(12um产品一般缩减5-7％)，作用是消除薄膜的内应力，进一步稳定薄膜的热稳定性。
超宽超薄型聚酯薄膜的生产，由于其超薄特性，在热定型过程中薄膜的结晶度上升速度要快不少，由此造成薄膜无法正常松弛，再加上超宽性，薄膜在横拉箱体中非常容易碰到上下箱体从而造成破膜。而如果降低热定型温度，则又会使薄膜的热稳定性达不到要求。此外在横拉穿膜过程中或者横拉破膜状态下，生产线速度一般在100米/分钟左右，不到正常生产的二分之一，此时薄膜在横拉箱体中吸收的热量大幅度增加，造成薄膜结晶度快速上升，此时箱体带废膜情况就非常严重，严重威胁生产稳定。
针对上述工艺难点，在本发明中，热定型时温度采用225-235℃，风机转速为950-1200rpm(此时吹向薄膜的热风风速约为20米/分钟)，缩短热定型距离由15米到12米(即缩短了热定型时间)；松弛时温度采用150-170℃，同时减少松弛率从5-7％到3-4.5％，从而获得了具有优异热稳定的超薄型聚酯薄膜，同时也不影响生产稳定，薄膜宽度最宽可以达到6米。
对于在出现横拉穿膜过程中或者横拉破膜状态下，在维持其他工艺条件不变(包括热定型温度、定型长度、松弛温度等都维持不变)的情况下，横拉风机转速下降至300-500rpm(此时吹向薄膜的热风风速不到8米/分钟，有效降低横拉内部的热交换，减慢薄膜的结晶速度，从而避免了在该状态下，薄膜过脆、箱体带废膜的问题。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明绝不仅限于这些实施例。
实施例一：幅宽6m、厚度4.0um聚酯薄膜的制备
工艺流程如图1。
其中横向拉伸工艺的工艺条件如下：
拉伸比：3.85；
热定型温度：230℃；
热定型距离：12m
热定型时风机转速：1000rpm；
穿膜或破膜状态风机转速：400rpm；
松弛温度：170℃；
松弛率：3.6％；
最终获得成品性能如下表所示：
实施例二：幅宽6m、厚度4.3um聚酯薄膜的制备
工艺流程同实施一。
其中横拉工艺如下：
拉伸比：3.85；
热定型温度：230℃；
热定型距离：12m；
风机转速：950rpm；
穿膜或破膜状态风机转速：300rpm；
松弛温度：170℃；
松弛率：3.6％；
最终获得成品性能如下表所示：
实施例三：幅宽6m、厚度4.0um聚酯薄膜的制备。
工艺流程同实施一。
其中横拉工艺如下：
拉伸比：3.85；
热定型温度：230℃；
热定型距离：12m；
风机转速：1200rpm；
穿膜或破膜状态风机转速：450rpm；
松弛温度：170℃；
松弛率：3.6％；
最终获得成品性能如下表所示：
实施例四：幅宽6m、厚度4.5um聚酯薄膜的制备。
工艺流程同实施一。
其中横拉工艺如下：
拉伸比：3.85；
热定型温度：225℃；
热定型距离：12m；
风机转速：1200rpm；
穿膜或破膜状态风机转速：400rpm；
松弛温度：150℃；
松弛率：3.0％；
最终获得成品性能如下表所示：
实施例五：幅宽6m、厚度4.5um聚酯薄膜的制备
工艺流程同实施一。
其中横拉工艺如下：
拉伸比：3.85；
热定型温度：235℃；
热定型距离：12m；
风机转速：1100rpm；
穿膜或破膜状态风机转速：500rpm；
松弛温度：160℃；
松弛率：4.5％；
最终获得成品性能如下表所示：
Claims (2)
1.一种超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸方法，所述横向拉升过程包括预热、拉伸、热定型、松弛、冷却五个工序，其特征在于：所述热定型时温度为225-235℃，用于将热风吹向薄膜的风机转速为950-1200rpm，热定型距离为12m；所述松弛时温度为150-170℃，松弛率为3.0-4.5％。
2.根据权利要求1所述的超宽超薄型双向拉伸聚酯薄膜的横向拉伸方法，其特征在于：在出现穿膜或破膜状况时，用于将热风吹向薄膜的风机转速为300-500rpm。
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