PET材料的双向拉伸工艺介绍

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拉伸薄膜法分双向拉伸和单向拉伸，双向拉伸得到的薄膜，具有拉伸强度高，光学性能好，产能大，生产效率高等特点，下面以BOPET薄膜生产为例，来简单介绍下PET材料的双向拉伸工艺 。

第一步：配料及混合

一般的BOPET薄膜用的原料主要是有光切片和含有添加剂的PET切片，也叫母料切片，生产时会根据不同的通途选择相应的母料切片，常添加剂二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙、高岭土等成分。

PET薄膜通常采用含硅母料切片和有光切片配用，作用是通过二氧化硅微粒在薄膜中的分布，增加薄膜表面微观上的祖糙度，使收卷时薄膜之间能容纳极少的空气，从而防止薄膜粘连。有光切片和母料切片需要通过计量混合机混合后进入下道工序。

第二步：结晶、干燥

像PET、PA、PC等具有吸湿倾向的高聚物，在进行双向拉伸前需要先进行预结晶和干燥处理。这样可以提高高聚合物的软化点，将树脂中的水分去除，可以防止含酯基的聚合物在熔融挤出过程中发生水解或产生气泡。还能有效避免原料在操和熔融挤出过程中树脂粒子互相粘连或者结块现象。

一般采用带有结晶床的填充塔给PET预结晶和干燥，并配合使用干空气制备装置，该装置包括空压机、分子筛去湿器、加热器等。

预结晶和干燥温度一般是150~170℃，干燥时间3.5~4h，干燥后的PET切片含湿量要求控制在30~50PPm。

第三步：熔融挤出

PET切片结晶和干燥处理后进入单螺杆挤出机进行加热熔融塑化。螺杆结构设计对PET切片的塑化质量，以及是否有稳定的挤出熔体压力至关重要。

除了对长径比、压线比、各功能段均有要求外，还特别要求用Barrier型螺杆，这种结构的螺杆有利于保证挤出物料的良好塑化，能使挤出机出口物料温度的均匀一致，挤出机可以稳定出料，且具有良好排气，大大提高挤出能力。

挤出量不是太大的情况，可以选用排气式双螺杆挤出机。这种挤出机的两个排气和两个抽真空系统相连接，具有很好的抽排气、除湿功能，能将物料中所含的水分和低聚物抽走，可以省去一套复杂的预结晶或干燥系统，节省投资、降低运行成本。

第四步：铸片

流延铸片的外形怎样，和厚度是否均匀关键在于模头，一般BOPET使用的是衣架型模头，模头温度控制在275~280℃。模头开度通过若干个带有加热线圈的做拉式差动螺栓进行初调，并且线测厚仪会自动测厚，实时反馈给模头的加热螺栓进行模唇开度的微调。

PET熔体从模头流出后呈新流态，会在匀速转动的急冷辊上快速冷却至玻璃化温度以下，从而形成厚度均匀的玻璃态铸片。急冷可以使厚片形成无定型结构，减少结晶，避免对拉伸工序产生不良影响。

因此，生产时要求急冷辊表面温度均匀，转速均匀而稳定，冷却效果好。所以急冷辊内通30℃左右的冷却水，以保证将铸片冷却至50℃以下。

静电吸附装置使铸片与急冲辊紧密接触，防止急冷辊快速转动时会卷入空气，保证传热或传冷的效果。静电吸附装置由金属丝电极、高压发生器及电极收放力矩电机等组成。工作时利用高压发生器产生的数千伏直流电压，使电极丝、急冷辊分别变成正极和负极（急冷辊接地），铸片在此高压静电场中因静电感应而带上与急冷辊极性相反的静电荷，在异极相吸的作用下，铸片与急冷辊表面紧密吸附在一起，达到排除空气和良好传热的目的。

第五步：纵向拉伸

自铸片机出来的厚片在纵向拉伸机组中加热到一定倍数的高弹态再纵向拉伸。纵向拉伸机由预热辊、拉伸辊、冷却辊、张力辊和橡胶压辊、红外加热管、加热机组以及驱动装置等组成。常见的纵向拉伸是单点拉伸，不过也有多点拉伸。纵拉比是通过馒拉辊与快拉辊之间的速度差而产生的，一般为3.3~4倍。

第六步：横向拉伸

横向拉伸机由烘箱、链夹和导轨、导轨宽度调节装置、静压箱、链条张紧器、开闭夹器、热风循环系统、润滑系统及EPC等组成。纵向拉伸后的薄膜会在横拉机内进行预热、拉幅、热定型和冷却，最后成薄膜横拉比为3.5~4倍的横向拉伸。

第七步：牵引收卷与分切

牵引收卷与分切由牵引导向辊、冷却辊、展平辊、张力辊、跟踪辊、切边装置、测厚仪及电晕处理机等组成。会对双向拉伸的薄膜进行切边、测厚、电晕处理，之后进行收卷和分切，经检验合格后就可以作为成品等待出售。

采用上述工艺生产的片材纵横向物理力学性能差异大，存在较大的内应力，吸塑成型时，容易产生皱褶或被吸破，因此制品合格率低一些。

来源：唯塑传播

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原文始发于微信公众号（艾邦车衣膜论坛）：PET材料的双向拉伸工艺介绍