双向拉伸薄膜.ppt

生产工艺及设备 工艺流程 生产工艺及设备 生产工艺及设备 三层共挤双向拉伸薄膜 生产设备 生产工艺及设备 三层共挤示意图 生产工艺及设备 （1）配料与混合 为增加薄膜表面的粗糙度,避免薄膜之间的粘连,改善薄膜收卷性能，需加入添加剂如：SiO2、CaCO3等。 生产工艺及设备 （2）结晶及干燥 对于PET等聚合物，高温下微量的水、酸或碱等杂质会使聚合物降解，且软化点较低，易在干燥塔内和挤出机加料口处由于高温粘连结块产生堵塞现象。故需对此类聚合物进行结晶及干燥处理。 a.真空转鼓干燥 生产工艺及设备 b.气流干燥（立式气流干燥系统） 混合好的物料通过旋转阀先进入预结晶器被具有一定压力的热风加热并呈沸腾状态而结晶。经过预结晶的物料在此停留一定时间后便在循环热风的推动下, 慢慢进入充填式干燥塔中, 与来自塔底的干热空气进行对流、热交换, 将物料中的水分带走, 完成干燥的目的。 生产工艺及设备 （3）熔融挤出-铸片 将预结晶和干燥的切片通过挤出机加热熔融并在挤出压力的推动下，将熔体均匀地输送到模头处铸片。 通过挤出机将物料充分塑化并强行 通过机头口模，在冷却转鼓上实现铸片。 关键问题 挤出熔体压力均匀、稳定 防止熔体过分降解及夹带气泡未熔物料或焦料等异物。 生产工艺及设备 为保证熔体均匀稳定的流出，在挤出机之后安装一台高精度的齿轮计量泵，在管线中安装静态混合器，计量泵前后安装熔体过滤器。 带熔体泵挤出系统 生产工艺及设备 熔体泵 （计量泵） 常用的熔体泵为外啮合的二齿齿轮泵，齿轮泵是一种容积计量泵，每转泵出量是恒定的。为保证薄膜纵向厚度均匀性，在生产过程中计量泵常用两种控制方式，一种是计量泵速度不变，当过滤器阻力加大时，自动调节冷鼓的线速度来适应这一变化，另一种方法是随着精过滤器阻力的增大，自动调节计量泵的速度适当加大泵出量，来保证进入模头的熔体压力不变。 生产工艺及设备 冷却转鼓 （铸片辊） 转鼓上，被急冷至玻璃化温度以下并形成无定形的透明的厚片，此过程称之为铸片。 以PET为例，说明铸造过程中物料的变化： 通过急冷，使 PET熔体在几秒钟内从280 ℃左右的高温骤冷至 50 ℃以下； PET从黏流态转变成玻璃态; PET熔体由完全无定形变成结晶度小于5%的无定形厚片。 成型工艺及设备 铸片进入纵拉机后，在一定温度和外力作用下 完成纵向拉伸过程 纵拉机由预热辊、拉伸辊、冷却辊、张力辊、橡胶压辊、红外加热器及穿片机构热水机组、驱动系统等组成。铸片在预热辊组间被逐步加热到玻璃化温度以上，接近高弹态，然后进入拉伸区 。物料在高弹态下拉伸，拉伸倍数3~3.6，最大可达4倍。拉伸比越大，大分子取向越好，薄膜的拉伸强度也越大。 （4）纵向拉伸 成型工艺及设备 从工艺角度讲可把横拉机分为进膜段、预热段、拉幅段、热定型段、冷却段、过渡段及出膜段等进膜段和出膜段都在拉幅机烘箱的外部。 （5）横向拉伸 将纵拉后的薄膜在预热段进行充分而均匀的预热，经过预热处于高弹态的薄膜在拉幅段被进一步加热和受横向拉力的作用下被逐步拉宽；横拉后的薄膜在定型段进行热定型处理，以进一步完善薄膜的结晶过程，并消除内应力，增加其尺寸的稳定性同时在定型段的最后一段还需有一个薄膜松弛过程，以降低薄膜的热收缩率。冷却段的作用是让经过热处理的薄膜尽快冷却下来，使拉伸取向的结晶晶格迅速冻结，限制结晶的继续增长，避免薄膜结晶度过高而发脆同时也防止解取向 成型工艺及设备 薄膜测厚仪 先进的薄膜测厚仪既具有显示厚度的功能，还具有自动反馈控制薄膜厚度的功能。测试数据包括薄膜的纵向和横向断面厚度，横向剖面平均厚度趋势，模头膨胀螺栓加热功率分布。反馈控制包括控制模头膨胀螺栓加热功率，调节薄膜横向厚度，控制计量泵或冷鼓的线速度，调节薄膜的纵向厚度 （6）牵引及收卷 薄膜先后进行冷却、在线自动测厚、切边、电晕处理、张力控制和自动切割收卷等操作。 工艺参数控制 主挤出机-计量泵组、辅助挤出机组、过滤器、熔体管道和模头、纵拉、横拉采用电加热或风机空气冷却方式进行温度控制。铸片机冷鼓通常采用水浴和夹套冷却水的方式控制温度, 因此需控制水冷却装置的水温 薄膜的拉伸过程实际是聚合物聚集态变化的过程。这个过程和物料的温度密切相关。对于PET薄膜，要获得结晶度小于5%、晶粒分布均匀的优质厚片，需要求冷却转鼓表面温度十分稳定和均匀，温度波动小。挤出温度的波动，模头温度微小的变化都会明显影响挤出片材的厚度公差。 一、温度的控制 （1）温度的控制 工艺参数控制 压力检测点一般分布在挤出机的出口（P1）、 计量泵之前（P2）、精过滤之前（P3）、 精过滤之后（P3）、机头入口（P4）。 压力调节系统：一般通过控制挤出机的转速来控制 计量泵前的压力。计量泵则可以保证物料