第23卷第2期 2010203
doi:10.3969/j.issn.100828261.2010.021003
聚酯工业
PolyesterIndustry
Vol.23No.2 Mar.2010
可热封双向拉伸聚酯薄膜简介
冯树铭
(江苏中达新材料集团有限公司,江苏 南京 210017)
摘要:在聚酯生产过程中,采用第三或第四组分进行共聚改性,破坏或降低其结晶结构,便可具有可热封性能。以三层共挤结构为例,叙述了可热封双向拉伸聚酯薄膜的生产工艺,并将其主要性能与BOPP,CPP薄膜的进行对比。关键词:聚酯薄膜;可热封性;共聚改性
中图分类号:TQ32017121 文献标识码:A 文章编号:100828261(2010)0220007202
双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)具有优良的综合性能,如透明度好、雾度低、光泽度高、强度大、挺括、耐折、阻隔性优良等,广泛用于印刷、镀铝、复合包装、护卡、金属化、绝缘材料、感光材料、磁带带基等领域。但是,普通PET树脂是结晶型高聚物,经过热拉伸后具有较大的结晶倾向,如对它进行热封的话,将会产生严重的收缩变形。因此,普通BOPET不具备热封性能。为解决其热封问题,通常采用将BOPET与PE或CPP薄膜进行复合的办法,从而在2 共聚改性制得可热封BOPET
那么,如何才能使BOPET具有热封性能呢?方法之一那就是采用共聚改性的方法来获得。众所周知,普通PET树脂是由PTA与EG在催化剂的作用和加热条件下缩聚而成的,它是一种结晶性高聚物。为了破坏或削弱其结晶性能,可采用第三甚至第四组分与之进行共聚,使之生成无定型的PET共聚物,从而便具有可热封性能。
第三或第四组分可以选用二元酸或二元醇,也可以同时选用这2种组分进行共聚。如采用二元酸进行共聚改性所生成的PET称为APET;如采用二元醇进行共聚改性所生成的PET称为PETG。例如,美国Eastman公司采用由对苯二甲酸、乙二醇、
以及一种对环己烷二甲醇(CHDM)进行三元共聚,通过控制对环己烷二甲醇的加入量,可分别制得PETG或PCTG,它们均属于无定型的PET共聚物。
一定程度上了BOPET的应用。1 BOPET在包装上应用受限 香烟包装用塑料薄膜所要求的高透明、高光亮、高强度、阻隔性、挺括等性能,BOPET都具有,而且远远超过BOPP。但是,它却缺少香烟快速热封包装所需要的热封性能。因而普通BOPET不能用于烟膜,失去了烟膜这块利润丰厚的市场。
在食品包装行业,由于普通BOPET不具备热封性能,须将BOPET与CPP或PE膜复合来解决包装封口的问题。这样,用户必须增加CPP或PE及胶黏剂等材料和复合工序。例如,采用BOPET/胶黏剂/CPP或BOPET/胶黏剂/PE或BOPET/Al/胶黏剂/CPP等复合方式,这样做既费工费料,又增加成本。若能使用上可热封的BOPET,可省掉繁琐的复合工序,直接进行热合封口,则要方便得多。
关于护卡方面的应用,也由于普通BOPET无热封性,必须先将BOPET与热熔胶如EVA复合,即须将EVA通过挤出机熔融挤出涂布于BOPET薄膜表面。当需要对护卡进行热封时,通过加热加压而达到热封的目的,这同样亦费工费料和增加成本。
收稿日期:2009211205。
这种无定型的PET共聚物的特点是:高透明、低熔点、高光泽、低雾度、高收缩、可热封。
3 可热封BOPET的加工方法
可热封BOPET的加工可以是单层,更多的是采用三层结构,例如A/B/C结构。其中,A,C为表层,B层为芯层。表层之一就是共聚PET热封层,热封
层厚度可占整个薄膜厚度的10%～20%,以热封强度的要求而定。热封强度一般在5～8N/15mm。
可热封BOPET与普通BOPET的加工方法基本相同,系采用熔融挤出、流涎铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引收卷、分切等工序而制得。
可热封BOPET的加工,无论是单层挤出拉伸还是三层共挤出拉伸,其技术关键是要掌握共聚聚酯
作者简介:冯树铭(19402),男,江苏南京人,高级工程师,从事PET及其薄膜的研发工作。
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聚酯工业 第23卷
的特性:它是无定型结构、玻璃化温度较高而熔点及
软化点较低。现在以三层共挤(A/B/C)结构为例,简要地说明制膜工艺。
(1)配料和混合假设C层为可热封层,为了使它具有可开口性,防止收卷时薄膜之间产生黏连,须在共聚聚酯中掺入一定比例的含硅切片,并且要混合均匀,目的是使制成的薄膜表面具有一定的粗糙度,减低摩擦系数。
(2)干燥处理因为PET树脂分子中含有酯基,在高温下即使有微量水分的存在,也容易产生水解,使PET分子质量下降、品质变劣。同时,因水分的存在,在加工的过程中会产生大量气泡。故在制膜加工前必须进行干燥处理。干燥处理温度控制在70℃左右,干燥时间不少于6h(真空转鼓干燥)。
(3)熔融挤出A/B/C结构的三层共挤,需要3台挤出机,一台主挤出机用做芯层(B层)物料的挤出,2台辅挤出机分别用做2个表层(A层和C层)物料的挤出。如果表层物料采用排气式双螺杆挤出机,则可省去A和C2个表层的干燥装置。因为这种排气式双螺杆挤出机带有2个排气口,它们通过管道与真空泵相连,在压力不大于80kPa下,可将PET的水分及加工过程中产生的低分子物除去,同样达到干燥的目的,这样既可节省设备投资,又可降低运行成本。共聚PET树脂的挤出温度控制在230～270℃。计量泵、过滤器及熔体管的温度在270～280℃。
(4)模头铸片对于A/B/C三层共挤可热封PET薄膜来说,最好选用三模腔的模头。理由是三
聚PET树脂成分,目的是避免在横向拉伸时因其软化点较低黏链夹。同时,也便于两边边料的回收再利用。模头温度约270℃。冷却转鼓温度约30℃。
(5)纵向拉伸为了防止热封层黏拉伸钢辊,纵向拉伸机的最后几只预热辊和拉伸慢辊宜采用陶瓷辊或喷涂Teflon防黏层。纵向拉伸温度75～80℃,拉伸倍数3～3.5倍。补充加热用的红外加热器温度应控制低一点,并且要放在热封层的另一侧。
(6)横向拉伸工艺条件与普通BOPET横向拉伸基本相似。如果是单层可热封PET拉伸,横向拉伸温度控制在90～100℃,拉伸倍数3～3.5倍。链夹须加强冷却,以防共聚聚酯黏夹。
(7)牵引收卷电晕处理选在非热封面。可热封面无须电晕处理便具有很好的印刷和镀铝性能。 可热封BOPET与BOPP,CPP薄膜的主要性能对比见表1。
表1 可热封BOPET与BOPP,CPP薄膜的主要性能对比Table1 Mainpropertiescomparisonbetween
heatsealBOPET,BOPPandCPPfilm
序号1234567
项目拉伸强度/MPa光泽度/%雾度/%透氧量/(g・m-2-1-1d・25μm)透湿量/(g・m-2-1-1d・25μm)热封温度/℃热封强度/(N・15mm-1)
可热封BOPETBOPP
180～220130～200
1301～2.5100～130
20110～1305～8
952.024004～10120～1403.5
CPP35～65
——
1300～3400
7～10110～130
～10
层模腔的模头设计可使铸片的两端不含有可热封共
BriefintroductionofheatsealingbiaxialorientationPETfilm
FENGShu2ming
(JiangsuZhongdaNewMaterialGroupCo.Ltd.,Nanjing210017,China)
Abstract:ByusingthethirdorfourthcomponenttocarryoutcopolymerizationmodificationinPETproductionprocess,thecrystalstructureofPETcanbedamagedordecreased.Thenithasheatsealingperformance.Takingthe
threelayersco2extrusion(A/B/C)structureasanexample,thefilmingtechnologyofheatsealingbiaxialorienta2tionPETfilmisdescribed.ThemainpropertiesofheatsealingBOPET,BOPPandCPPfilmwerecompared.Keywords:PETfilm;heatsealing;copolymerizationmodification
中国进口PTA之争
中国精对苯二甲酸(PTA)进口的性关税(PTA)将使泰国生产商寻找新的市场,韩国供应商也面临大幅降价,以保持对中国的出口业务。
中国自2010年2月3日起对从韩国和泰国进口PTA课以2.4%～20.1%的反倾销税。据统计,2009年,韩国占中国
PTA总进口量42%,即215万t。而韩国进口中纯度的对苯二甲酸(QTA)占90%,即为106万t。另一方面,2009年泰国的PTA销往东北亚国家为62万t,占中国进口量12%份额。
(钱伯章供稿)