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文档简介
1、富维薄膜(山东)有限公司生产实习报告生产实习报告姓 名:郑 桂 成电 话2013年1月 目 录1 实习目的- 1 -2 实习时间- 1 -3 公司简介- 1 -4 实习内容- 2 -4.1 实习要求及安全介绍- 2 -4.2 PET的合成工艺- 3 -4.2.1 PET的基本信息- 3 -4.2.2 PET的用途- 3 -4.2.3 PET的合成- 4 -4.3 BOPET的生产工艺- 5 -4.3.1 BOPET的基本信息- 5 -4.3.2 BOPET的生产工艺- 7 -4.3.2.1配料、结晶、干燥- 7 -4.3.2.2 熔融挤出、计量、模头铸片- 9 -4.
2、3.2.3 BOPET的纵向拉伸工艺- 10 -4.3.2.4 BOPET的横向拉伸工艺- 11 -4.3.2.5 BOPET的牵引- 12 -4.3.2.6 BOPET的收卷- 12 -4.3.2.7 BOPET的分切- 12 -4.4 BOPET薄膜的检测- 13 -4.4.1 外观与尺寸- 13 -4.4.2 内在性能- 13 -4.4.3 BOPET薄膜常见问题及结果方法- 15 -5 实习总结与感想- 18 -参考文献:- 21 -致 谢:- 21 - 21 -1 实习目的1)握基本原理的基础上,了解基础知识与生产实际的联系,加深对理论知识的理解和掌握。2)公司的产品,生产流程,生产
3、条件,同时,结合自己所学的知识,观察和了解各个车间的的生产线,培养自己理论联系实际及解决实际问题的能力。3)步巩固和扩大高分子专业方面的知识,接触各种类型部门。4)现代化制造企业管理、生产设备、生产流程、现代技术的发展等基本知识。5)自己联系实际、热爱劳动和向工人师傅学习的好品德。2 实习时间2012年7月16日2013年1月23日3 公司简介富维薄膜(山东)有限公司是中国专业的双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)生产厂商,位于山东省潍坊市。是国内同行业内唯一一家在美国纳斯达克上市的企业。 运行具有当今世界先进技术水平的 BOPET 生产线,产
4、品厚度范围6125µm。第一条是从德国布鲁克纳Brückner公司引进的生产线,宽度6.3米,年产能是13000吨;第二条是法国DMT公司的生产线,这是一条三层共挤的BOPET薄膜生产线,宽度6.7米,年产能16100吨;第三条是一条试验线,由日本三菱公司制造,年产能1500吨。截止到2010年12月31日,我们基于年生产7200小时计算的设计总年产能为30600吨。目前,公司正在建设一条新的 BOPET 厚型膜生产线,年产能23000吨,产品厚度范围38-200µm,可生产广泛应用于电子、电工绝缘和TFT-LCD等多种工业用途的聚酯薄膜产品&
5、#160;。 公司拥有行业领先的实验室和研发中心,研发能力和学术水平居国内领先,被评为“省级企业技术中心”、“山东省聚酯材料工程技术研究中心”。公司已通过ISO 9001质量管理体系和ISO14001环境体系认证,按照该体系组织产品生产。公司被评为“火炬计划国家重点高新技术企业”,正在积极创建“国家环境友好企业”。公司的主导产品富维薄膜以其优良的品质被国家科技部、国家环保总局等五部委批准为国家重点新产品,并通过了FDA、UL和SGS认证。
6、目前,公司产品的国内市场占有率已连续多年位居行业前列,并出口到美国、欧洲、韩国和日本等国家和地区。4 实习内容4.1 实习要求及安全介绍实习开始第一天主要有杨建鹏主管讲解一期生产线上的主要工艺流程,讲解薄膜的生产过程,并让我们自己查阅资料对所生产的产品的各个方面有初步了解;再有生产经验丰富的谭鹏谭经理给我们敲响安全的警钟,介绍工厂生产安全知识;并一再强调什么都没有安全问题更重要,我们实习过程中一定要注意自己及他人的安全。在一起的前两个月的时间里,主要就是呆在牵引上帮助老员工进行巡检,收卷以及取膜等工作,随后到中控室进一步了解生产工艺,学习具体操作。随后调到二期中控室,学习二期的生产工艺,最后来
7、到质检部学习各个产品的具体指标,学会对薄膜的性能进行测试。具体实习要求与安全:1)任何工作人员必须在七点四十之前到达小会议室,开班前会,讲解车间内的生产情况以及本班的生产安排。2)实习期间在公司老员工的指导下进行,做到先看后做,要做必稳,记好实习记录。3)在实习期间要严格遵守本公司的安全规定。注意工厂里的不安全设备(即在不安全因素的生产设备)、注意工厂里的不安全行为,眼看六路耳听八方,全方位注意安全。4.2 PET的合成工艺4.2.1 PET的基本信息 聚对苯二甲酸乙二醇酯 化学式为-OCH2-CH2OCOC6H4CO-英文名: polyethylene terephthalate,简称PET
8、。分子式:PET属结晶型饱和聚酯,平均分子量(2-3)×104,重均与数均分子量之比为1.5-1.8。相对密度1.368。流动温度243左右,玻璃化温度80左右,结晶温度160左右,热变形温度98(1.82MPa),分解温度353。具有优良的机械性能、刚性高、硬度大,吸水性很小,尺寸稳定性好。韧性好,耐冲击、耐摩擦、耐蠕变。耐化学性好,溶于甲酚、浓硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚,不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烃。使用温度-100120。 弯曲强度 148-310MPa 吸水性0.06%-0.129% 冲击强度 64.1-1
9、28Jm 洛氏硬度M 90-95 伸长率 1.8%-2.7% 熔点/260-270 熔体密度/g/cm-3 1.220(270) , 1.117(295 ) 熔融热/J·g-1 130134 导热系数/W·(cm·K)-1 1.407×10-3 体积膨胀系数 1.6×l0-4(-3060) 3.7×10-4(90190) 体积电阻/·cm-1(250,RH65%) 1.2×10194.2.2 PET的用途自50年代工业化大生产以来,最大的用途是加工成涤纶纤维,其次是包装瓶和
10、薄膜。4.2.3 PET的合成 目前,世界各国PET生产采用的技术路线主要有3种。1)DMT法采用对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)进行酯交换反应,然后缩聚成为PET。 2)PTA法采用高纯度的对苯二甲酸(PTA)或中纯度对苯二甲酸(MTA)与乙二醇(EG)直接酯化,连续缩聚成聚酯。自从1963年开发了PTA法生产PET工业化技术后,PET生产得到了迅速的发展,由于PTA法较DMT法优点更多(原料消耗低;EG回收系统较小;不副产甲醇,生产较安全;流程短,工程投资低,公用工程消耗及生产成本较低;反应速度平缓,生产控制比较稳定),70年代后期新建PET装置纷纷转向PTA法,目前世界PET总
11、生产能力中约75%以上采用PTA法。酯化反应是一可逆反应,其反应方程式如下:HOOCC6H4COOH+2HOCH2CH2OHHOCH2CH2COOC6H4 COOCH2CH2OH+2H2O3)EO法 用PTA与环氧乙烷(EO)直接商化,连续缩聚成PET。日本过去曾用此法进行过生产,但由于此法具有易爆,易燃、有毒等缺点,目前已淘汰。 60年代初,PET的生产以间歇法为主,60年代后,西欧各国、日本继美国之后,也成功地开发出了连续化生产技术,由于连续化工艺较间歇法工艺优越,产量大、质量好、可直接纺丝、产品成本低,所以得到迅速发展。目前已成为PET生产的主流。70年代以后建的PET装置,规模大的都采
12、用连续化工艺。进入80年代以后,新建的PET装置即以PTA法的连续化为主。 另外,随着PET工业用丝及瓶用的发展,又出现了PET固相缩聚增粘技术,而且其工艺也有间歇和连续法之分。4.3 BOPET的生产工艺4.3.1 BOPET的基本信息BOPET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是B OPP膜的3-5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;热收缩性极小;具有良好的抗静电性,易进行真空镀铝,可以涂布PVDC,从而提高其热封性、阻隔性和印刷的附着力;BOPET还具有良好的耐热性、优异的耐蒸煮性
13、、耐低温冷冻性,良好的耐油性和耐化学品性等。BOPET薄膜除了硝基苯、氯仿、苯甲醇外,大多数化学品都不能使它溶解。不过,BOPET会受到强碱的侵蚀,使用时应注意。BOPET膜吸水率低,耐水性好,适宜包装含水量高的食品。由于聚酯薄膜的特性决定了其不同的用途。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;另外,只有BOPET才具有多种用途,因此根据用途分类的BOPET薄膜可分为以下几种:1)电工绝缘膜。由于其具有良好的电器、机械、热和化学惰性,绝缘性能好、抗击穿电压高,专用于电子、电气绝缘材料,常用标准厚度有:25m、36m、40m、48m、50m、7
14、0m、75m、80m、100m和125m(微米)。其中包括电线电缆绝缘膜(厚度为25-75m)和触摸开关绝缘膜(50-75m)。2)电容膜。具有拉伸强度高、介电常数高、损耗因数低、厚度均匀性好、良好的电性能、电阻力大等特点,已广泛用于电容器介质和绝缘隔层。常用标准厚度有3.5m、3.8m、4m、4.3m、4.8m、5m、6m、8m、9m、9.8m、10m、12m。3)护卡膜。具有透明度好、挺度高、热稳定好、表面平整优异的收卷性能、均匀的纵横向拉伸性能,并具有防水、防油和防化学品等优异性能。专用于图片、证件、文件及办公用品的保护包装,使其在作为保护膜烫印后平整美观,能保持原件的清晰和不变形。常用
15、标准厚度有10.75m、12m、15m、25m、28m、30m、36m、45m、55m、65m、70m,其中15m以上的主要作为激光防伪基膜或高档护卡膜使用。4)通用膜。具有优异的强度和尺寸稳定性、耐寒性及化学稳定性,广泛用于复合包装、感光胶片、金属蒸镀、录音录像等各种基材。具体有以下几种: 半强化膜。最主要的特点是纵向拉伸强度大,在较大的拉力下不易断裂,主要用于盒装物品的包装封条等。常用标准厚度有20m、28m、30m、36m、50m。 烫金膜。最大特点是拉伸强度和透明度好,热性能稳定、与某些树脂的结合力较低。主要适合高温加工过程中尺寸变化小或作为转移载体的用途上。常规标准厚度为9m、12m
16、、15m、19m、25m、36m。 印刷复合包装膜。主要特点是透明性好、抗穿透性佳、耐化学性能优越、耐温、防潮。适用于冷冻食品及食品、药品、工业品和化妆品的包装。常用标准厚度为12m、15m、23m、36m。 镀铝膜。主要特性是强度高、耐温和耐化学性能好、有良好的加工以及抗老化性能,适当的电晕处理,使得铝层和薄膜的附着更加牢固。用于镀铝后,可广泛用于茶叶、奶粉、糖果、饼干等包装,也可作为装饰膜如串花工艺品、圣诞树;同时还适用于印刷复合或卡纸复合。常规标准厚度有12m、16m、25m、36m。 磁记录薄膜。具有尺寸稳定性好,厚度均匀,抗拉强度高等特点。适用于磁记录材料的基膜和特殊包装膜。包括录音
17、录像带基(常用标准厚度有9-12m)和黑色膜(常用标准厚度有35-36m)。 4.3.2 BOPET的生产工艺4.3.2.1配料、结晶、干燥1)流程聚酯切片、母粒切片、回收切片一>混合配料一>回转送料阀一>沸腾结晶床一>干燥塔2)混合配料生产BOPET薄膜时,无论是单层膜还是共挤复合膜,都要使用两种或多种物料。各种物料的性能往往存在很大的差异,主要表现在:母料是含有较高浓度添加剂或颜料的树脂,主要用于改进产品的性能或加工性能,其性能与空白料差异较大,各种物料的分子量可能各不相同,某些回收或粉碎直接回收用料与空白切片密度相差很大,物料的吸湿状况可能各不相同,改性树脂具有特
18、殊性能。因此,在加工之前必须准确计量各种原料的加入量,有时还需要将配好的原料混合均匀。配料的准确性与混合的均匀性主要影响产品的物理机械性能(如薄膜的雾度、拉伸强度,表面性能等),有时也会影响PET薄膜的成膜性。一般采用的旋转阀配料。依靠旋转阀的旋转叶片之间恒定的容积进行计量送料,送料量多少是由叶轮的转速来决定。这种方法受物料颗粒大小、物料密度的影响最大。聚合物降解,聚合物大分子断裂,造成破膜、厚度稳定性差、成品膜强度低等问题,在拉膜前必须降低切片中的含湿量,一般湿切片的含水率在0.4%左右,从高聚物降解原理可以知道,有些高聚物在高温、微量水份条件下会产生水解,使其分子量明显下降,下降的程度与水
19、份含量有关,与加热温度和加热时间有关。因此,PET薄膜加工前必须进行严格的干燥处理。3)结晶干燥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0.004 %以下,这就要求对PET进行充分的干燥。我们采用的是流化床干燥塔式(FBM式)结晶干燥装置。湿切片由输送系统送至湿切片料斗以备结晶器使用,湿切片由湿切片料斗靠自重通过插板阀经回转阀落入脉动床结晶器,切片在结晶器中接受140的热风加热,进行一定的预结晶,去除切片的表面水,以防切片在干燥塔中结块。切片结晶器中的停留时间应根据切片
20、性质的不同而定,对于拉膜用的聚酯切片而言,一般停留时间为1520分钟。经过预结晶的切片连续均匀地喂入干燥塔,在干燥塔中切片接受160左右的热风进行进一步的去水干燥,停留时间约为4小时左右(根据干燥塔料位设定和生产线负荷决定)。经过充分的干燥后,切片可达到规定的含湿量,干燥后的切片经过出口插板阀直接进入螺杆挤压机。4)工艺参数配比(聚酯切片:母粒:回收切片),预结晶温度,结晶停留时间,干燥温度,干燥停留时间,干燥塔送风压力等。4.3.2.2 熔融挤出、计量、模头铸片1)流程PET薄膜挤出熔融流程:干切片一>挤出机一>预过滤器一>计量泵一>精过滤器一>静态混合器一&g
21、t;模头挤出机一般采用单螺杆双螺线型挤出机,通过一个高效的电加热和循环水冷却机壳的双螺线挤出机将干燥的切片熔融。挤出后的熔体首先进行预过滤,滤掉切片中粗大杂质,避免伤害计量泵,再通过计量泵进行精确计量,计量后的熔体再经精过滤器滤掉熔体中细小杂质后送至T型模头急冷铸成膜片,在熔体到达模头之前的管线内布有静态混合器,将熔体压力及熔体温度混合均匀从而具有一定的稳定性。2)挤出、计量挤出机加热冷却单元采用电加热、循环冷却水冷却,除机筒外,还有螺杆止推轴承、喂料段及计量泵轴承,一般将螺杆分区控制,各个区的加热和冷却独立控制以确保温度控制精确并防止架桥以及保护设备。挤出机的参数有螺杆直径、长径比、设计能力
22、、最大转速等。预过滤器、精过滤器各有一定数目的碟片,过滤总面积越大则过滤负荷越大,其结构设计成熔体从底部中心压入,至中心轴顶端压出至一个圆形分布的表面腔道,这样就确保熔体等量分布在整个圆盘表面,然后从碟片外部压入碟片内部进行过滤。在挤出过程中,一定利用优质过滤器,强化熔体的过滤效果。PET薄膜生产线都是采用两级过滤,粗过滤器的滤网孔径为20100µm,精过滤器的孔径为1030µm。过滤孔径的大小取决于PET薄膜的用途,在生产电容薄膜、磁带带基等薄膜时,精过滤器滤网孔径较小,生产包装用薄膜时,精过滤器的孔径为2030nm,过滤元件均为碟片式。计量泵采用齿轮泵以确保其具有高的可
23、靠性,并对输送到模头的熔体进行精确计量。连接过滤器与模头之间的熔体管道设计严格,因为任何熔体温度和/或速度的不均一都会影响到模头内的熔体分配,从而导致膜厚的偏差。为尽可能提供好的运行条件,这些熔体管道未设任何弯头(直线),使熔体停留时间降至最短且无死角存在。另外,熔体在进入模头之前须经静态混合器,其主要作用是使熔体压力及温度分布较为均匀。3)模头目前正由单层模头向三层、多层模头发展,从而生产出ABA、ABC等型多层PET薄膜。模头由高精度的模体和模唇组成,能够分成两部分进行清洗,模头内部采用计算机设计成T型衣架式分布腔道,模唇表面被严格磨光,确保所铸厚片表面平整。模头在横向上分成一定的区各自独
24、立进行加热,每个区温度能独立调整控制。模头两侧的实心端面板及特殊密封材料避免了模头侧面熔体的泄漏,确保静电系统和生产的稳定。由于高电压将电极附近的空气部分电离 ,产生正负带电粒子 ,同时带高电压的电极与接地的冷鼓表面之间形成高强度的静电场,带电粒子在此电场的作用下,发生定向移动,最终使熔体带正电荷。带正电熔体穿过此电场时在静电力的作用下 ,迅速贴附于冷鼓表面 ,快速冷却成为无定型膜片。模头的好坏(如模唇上有缺口)直接影响了薄膜的质量,而最主要的影响则是薄膜的厚度,因而也影响了成品膜的外观质量,造成大量降级等,这就要求我们在修模唇时注意方法。4)工艺参数挤出机各区温度,预过滤器更换压力,计量泵转
25、速,精过滤器更换压力,模头压力,模头各区温度,模唇开度,挤出机输送段温度240260,熔融塑化段温度 265285,均化段温度270280,过滤器(网)温度280285,熔体线温度270275,铸片急冷辊温度 1825。 4.3.2.3 BOPET的纵向拉伸工艺纵向拉伸是将完成铸片的厚片,通过多个高精度金属辊筒进行加热,并在一定的速度梯度下,将厚片纵向拉长、变薄,是聚合物分子进行纵向取向和定型冷却的过程,纵拉设备可分为单点、两点、多点拉伸三种类型,无论哪种类型,一般都是由预热区、拉伸区、定型区和冷却区组成。因为聚酯受热膨胀,纵向的长度增加,所以从第一加热辊到最后一个,前后各辊间都须设定一定的递
26、增量(线速度增加值),以保证厚片按那个较好的贴合加热辊面,利于传热和受热均匀。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、结晶速率三方面来调节。研究无定型PET厚片的应力一应变曲线发现,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
27、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向的强度降低。因此为保证薄膜各向同性, 在纵、方向上都具有优 良的性能,就必须使纵向与横向伸比相匹配。经多次试验将P E T厚片纵向拉伸艺参数选择为:预热温度5070,拉伸温度7585,冷却定型温度306 0,拉伸比3.23.5。 4.3.2.4 BOPET的横向拉伸工艺 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,张角的张力作用在平面内横向拉伸,使分子定向排列
28、,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内进行的,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内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内应力,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8095,拉伸段温度 85110,定型段温度180220,冷却段温度3060,拉伸比34。 4.3.2.5 BOPET的牵引工艺流程:横拉出口冷却棍真空吸附辊第二测厚仪真空吸附辊静电消除经纵、横向拉伸的薄
29、膜,在送至牵引站后得到进一步的冷却、展平、成品测厚、切边(切下的边膜经真空吸嘴送至回收粉碎造粒)和电晕处理,然后经静电消除,最后直接卷绕在转塔式收卷机上,切下的边膜通过真空吸嘴送至回收粉碎机粉碎再造粒循环使用。4.3.2.6 BOPET的收卷从牵引站送来的薄膜已成型,在送至收卷机时经静电消除后通过张力辊传送至收卷钢芯上,可根据膜厚不同来选择接触式或间隙式收卷方式,在恰当的张力、压力下收卷成质量较高的大母卷。在收卷长度达到设定值时可进行手动或自动换卷。收卷机为双位转塔式接触和间隙式收卷,在收卷机上设有收卷小车的装置。4.3.2.7 BOPET的分切工艺流程:放卷站牵引辊静电消除弓形辊分切辊收卷站
30、采用高速分切机分切薄膜。母卷在分切机放卷站上被夹紧,膜端由链条自动穿过机器或与机器中已有的膜粘接,通过牵引辊传至分切辊,在分切前,膜经进一步消除静电,并经边膜压辊和弓形辊进一步展平。在分切刀槽辊处根据用户需要的规格进行分切,分切后的薄膜送至相应的收卷站,在单轨的无轴收卷站上收卷,收卷结束后,成品卷卸在收卷小车上,然后进行包装。4.4 BOPET薄膜的检测4.4.1 外观与尺寸1)外观:塑料薄膜的外观主要包括薄膜清洁度、平整度和色相等。清洁度是指薄膜中不应有杂质、异点、油污等;平整度是指膜卷表面应平整光洁,无皱折,无暴筋、凹坑,膜卷端面齐整等;色相是指薄膜无色差,色泽均匀。包装用BOPET薄膜对
31、外观有较高的要求,一般不允许有外来杂质、晶点、针孔、气泡、划伤、油污和褶皱等缺陷。外观的检测通常是用肉眼在自然光线或40W日光灯下进行目测法观测。2)尺寸:主要是指塑料薄膜的厚度偏差,其次是指薄膜的宽度和长度,均应在标准范围之内。聚酯薄膜的平均厚度偏差要求控制在±3%,最大/最小厚度偏差要求控制在±6%以内。塑料薄膜的生产和供应都是成卷的,其长度一般在数千米甚至上万米,成卷薄膜长度是通过计数器来设定与测量的。成卷薄膜的宽度可采用卷尺测量。聚酯薄膜的宽度偏差为±2mm,膜卷长度偏差为0.1%。4.4.2 内在性能包装用聚酯薄膜的内在性能包括物理机械性能、光学性能、热
32、性能、表面性能及阻隔性能等。1)机械性能 拉伸强度:这是塑料薄膜最重要的力学性能,它表示在单位面积的截面上所能承受的拉力。在塑料薄膜中,聚酯薄膜(BOPET)的拉伸强度最高,一般可达200Mpa 以上,是聚乙烯(PE)薄膜的9倍多。 断裂伸长率:表示一定长度薄膜的单位截面承受最大拉力发生断裂时的长度减去薄膜原来长度与原来长度之比。断裂伸长率表示薄膜的韧性。BOPET薄膜的断裂伸长率一般在100%左右。若断裂伸长率偏低,则表明薄膜的脆性增加。 弹性模量:也是一个重要的力学性能指标。在弹性范围内纵向应力与纵向应变之比叫做弹性模量,也称杨氏模量。弹性模量表征塑料薄膜的刚性或挺度。BOPET薄膜的弹性
33、模量一般在4000Mpa以上。2)光学性能作为塑料包装材料,对塑料薄膜的光学性能有较高的要求。例如雾度、光泽度、透光率等。 雾度:是指透过透明薄膜而偏离入射光方向的散射光通量与投射光通量之百分比。雾度表征透明材料的清晰透明或浑浊的程度。雾度与薄膜材料本身固有性质及所用添加物等有关。例如,薄膜的结晶度和取向度,添加剂的种类、粒径大小、分散性和用量等都会影响塑料薄膜的雾度,但也与成型加工过程和环境有关。聚酯薄膜的雾度一般在1.54.0%之间。雾度的大小可根据使用要求进行调节。 透光率:是指透过薄膜的光通量与入射到薄膜表面上光通量的百分比。聚酯薄膜的透光率在8890%以上。雾度和透光率的测定按GB/
34、T2410的规定进行。测试仪器可采用球面雾度仪测量,量程0100%。 光泽度:表示薄膜表面平整、光亮的程度,可通过对光线的反射能力来测定。当薄膜表面光滑平整时,则对光线的镜面反射能力强,光泽度就高;当薄膜表面(从微观上来看)粗糙不平时,对光线的镜面反射力弱,光泽度就低。光泽度使用光泽度仪测定。3)热性能热性能主要指热收缩率:它表征塑料薄膜的热稳定性能。聚酯薄膜的热稳定性与聚酯的聚合度、端羧基含量、薄膜的结晶度和拉伸工艺(例如热定型温度、拉伸条件下的热松弛、冷却定型)等因素有关。聚酯薄膜的热收缩率,一般纵向为1.53.0%,横向控制在0或0以下。对烫金膜、转移膜等用途的,要求热收缩比较严格,特别
35、是要求横向收缩率为零或是负值。我们所测得的热收缩率数据是在标准测试条件下测量的静态受热收缩变形值,只是一个参考数据,与下游用户在使用中出现的收缩是有区别的,因为薄膜在使用过程中是在有外力(张力)的作用下在热场中作动态运动,是一种有外力的动态热收缩。但动态热收缩率在实验室是很难测量的。一般情况下静态热收缩率越小,其动态热收缩在相同条件下也趋小,但条件不同就不一定有对应关系。影响热收缩率的因素及控制办法影响因素有:PET切片的聚合度、端羧基值,薄膜的结晶度,拉伸的工艺参数,热定型温度,热松驰(定型区、冷却区与出口链宽设置)等。4)表面性能 摩擦系数:表征薄膜表面微观粗糙度。摩擦系数的大小影响到薄膜
36、的收卷性能和薄膜的使用性能。摩擦系数主要取决于所使用的添加剂的种类、粒径大小和添加量。摩擦系数分动摩擦系数和静摩擦系数。 表面湿张力:表示塑料薄膜表面自由能的大小。包装用塑料薄膜的最大应用领域是彩色印刷与真空镀铝。印刷和镀铝对塑料薄膜的表面湿张力都有很高的要求。塑料薄膜表面自由能大小取决于薄膜材料本身的分子结构。聚烯烃属非极性高分子材料,其表面自由能较低,即湿张力很小,必须对其进行表面处理,以提高表面湿张力,才能进行油墨的印刷。当薄膜用于印刷时,为了使油墨能够完全浸润(润湿)薄膜表面,要求薄膜的表面张力要等于或大于油墨的表面张力,故在印刷时,要求薄膜的表面张力要至少大于38达因/cm;而对于转
37、移膜等需要上涂层的材料来说,也要求涂布液的表面张力小于薄膜的表面张力,既要保证涂料在薄膜上有适当的附着和流平,又要能让涂层在适当的外力作用下与薄膜能顺利剥离。聚酯虽是极性高分子材料,为适应高速印刷的需要,也需要进行电晕处理,通过电极在电极和电晕处理辊之间放电,使空气电离,形成臭氧和氧化氮。同时高能的电子和离子轰击薄膜表面,使其键状分子断裂,产生自由基,并同空气的电晕产物发生氧化交联等反应,生成羟基、羰基等极性基团,提高了薄膜的表面张力及极性。以进一步提高其表面能。4.4.3 BOPET薄膜常见问题及结果方法1)薄膜厚度不均匀 造成纵向厚度不均匀的原因为:挤出机、计量泵转速不稳定;冷却鼓转速不稳
38、定、上下振动及偏心;进料量、切片温度、结晶度波动,时有“抱螺杆”状况;树脂熔体粘度变动;纵向拉伸速度、温度及倍率不稳定。 2)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:加强熔体过滤;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;选用过滤性好的树脂;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。 3)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
39、,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:在160210的空气环境中干燥时表面氧化;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: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;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;换过滤网时带入空气。这些可通过严格工艺操作来解决。 4)气泡 气泡来源于
40、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:铸条切粒工艺不当;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:挤出机压缩比偏低,切片堆积密度小;进料段温度不当,有“抱螺杆”情况;切片未压紧便进入熔融段,有空气混入;切片含水过高。树脂分解可能是:工艺温度过高,且有空气混入;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 。5)条道 纵向条道的成因为:模唇内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内,却未能借助表面张力使之流平,故形成条道。这样形
41、成的条道有时会夹带气泡。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:堆积式铸厚片;冷却鼓上下振动;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。6)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
42、;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。 6)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: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
43、划痕出现周期的长度来寻找造成划伤的辊。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。选用添加剂母料时。控制添加剂粒子直径小于5µm。5 实习总结与感想虽然在寒暑假的时候在其它的公司实习过一段时间,但是在富维薄膜(山东)有限公司的生产实习是我现场接触了BOPET薄膜的生产工艺,对我们公司的主要生产设备,生产环境,薄膜的生产工艺和产品类型有了基本的了解,通过这次实习,是我增强了对双向拉伸聚酯薄膜的感性认识,加深理解和拓展了已有的专业知识,并未后面的研发工作的开展打下良好的基础。在车间长达半年的生产实习是很好的与专业知识实践相联系宝贵的学习实践机会,时理论联系实际的桥梁。通过
44、这段时间的生产实习,理论结合实际,增强感性认识。意识到了理论知识后的社会生产实践中的重要支撑力量,书本上很多理论虽然有些太过理论化与实际生产联系不大,而且不同的需求根据生产原理有一定的变动,实际跟理论不一定完全相同,甚至有可能违背,但是其根本不变。同时我也了解基础知识与生产实际的联系,加深对理论知识的理解和掌握,通过认识实习使我看到了我的差距。加深了我对工厂及具体生产设备、生产操作的感性认识,使我在以后的研发工作中能有一个可以参考的依据,使我更好的理解和掌握与认识实习相关的科学知识。在认识实践中进一步巩固和扩大自己专业方面的知识。同时接触各种类型部门,了解现代化化学、企业管理、生产设备、生产流程、现代技术的发展等基本知识。本次实习感受最深的还是对现代化的机械化的认识,基本都是人在操作间了通过电脑操控,其中造粒一个,模头一个,中控员一个,牵引三个
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