热收缩聚酯(PET)薄膜的加工与应用

发布时间:2016-01-15

PET保护膜

PET薄膜缩短塑料薄膜的需求是在常温下稳定,加热时(玻璃化温度以上)收缩,并且是在一个方向上产生50%以上的收缩。热缩短塑料薄膜包装的特色是:贴体通明,表现商品形象;紧束包装物,防散性好;防雨、防潮、防霉;无复原性,有必定防伪功用。热缩短塑料薄膜常用于便利食物、饮料、电子电器、金属制品等的包装,特别是缩短标签为其最首要的使用范畴。



热缩短塑料薄膜除了用作缩短标签外,这些年也开端用于日用商品的外包装。由于它既可使包装物品避免受到冲击,防雨、防潮、防锈,又能使商品以打印精巧的外包装赢得用户,一起它能极好地展现出产厂家的良好形象。当前,越来越多的包装厂家选用印花缩短薄膜来替代传统的通明薄膜。由于印花缩短薄膜能够进步商品的外观层次,有利于商品的广告宣传,可使商标品牌在消费者心中发作深入的形象。


热缩短塑料薄膜通常多以无定形塑料加工制得,例如聚苯乙烯、聚氯乙烯、PVDC等。聚苯乙烯(PS)缩短膜强度低、不耐冲击,故很少被运用;而聚氯乙烯(PVC)不利于收回处置,不契合环保需求。在国外,特别是在欧洲,聚氯乙烯(PVC)塑料薄膜已被制止在包装范畴尤其是食物包装方面的运用。


聚酯(PET)热缩短薄膜则是一种新式热缩短包装资料。由于它具有易于收回、无毒、无味、机械功能好,特别是契合环境保护等特色,在发达国家聚酯(PET)已成为替代聚氯乙烯(PVC)热缩短薄膜的抱负替代品。


热缩短聚酯(PET)薄膜的共聚改性


聚酯(PET)薄膜是一种结晶型资料,通常聚酯薄膜经过特别技术处置只能得到30%以下的热缩短率。若要取得热缩短率较高的聚酯薄膜,则有必要对其进行改性。也即是说,为了制备高热缩短率的聚酯薄膜,需要对通常聚酯即聚对苯二甲酸乙二醇酯进行共聚改性。共聚改性后的PET薄膜其最高热缩短率可高达70%以上。


通常聚酯通常是由对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)经过酯化、缩聚反应而制得,归于结晶型聚合物(严厉讲是结晶区和非晶区共存的聚合物)。所谓共聚改性即是除了对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)两种首要组分之外,再引进第三乃至第四组分参加共聚,意图是使之生成不对称的分子布局而构成无定形的PET共聚物。


引进的第三乃至第四单体能够是二元酸或二元醇。其间,二元羧酸有间苯二甲酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸等;二元醇有新戊二醇、丙烯二醇、二甘醇、1.4环己烷二甲醇等。如以二元羧酸(Acidic)进行共聚改性时,所制得的PET共聚物,称之为APET;若以二元醇(Glycolic)进行共聚改性时,所制得的PET共聚物,则称之为PETG。


上述引进的第三单体中,最常选用的二元羧酸是间苯二甲酸(IPA)。IPA的参加可改动聚酯对称的严密布局,损坏大分子链的规整性,然后降低大分子间的作用力,使聚酯分子布局变得对比和婉。一起,由于IPA的引进,使聚酯难于成核结晶,并且跟着IPA引进量的添加,APET共聚物由有些结晶向非结晶聚合物过渡,由于这种改性聚酯APET的结晶才能降低,无定形区变大,故可用于制作高缩短薄膜。推荐IPA的参加量在20%左右为宜。


引进的第三单体也能够是二元醇。最常用的二元醇是1.4环己烷二甲醇(CHDM)。在聚酯共聚过程中,参加CHDM对改动聚酯的tg、tm和结晶速率均会发作很大的影响。跟着CHDM含量的添加,共聚酯PETG的熔点降低、玻璃化温度上升、共聚物变为非晶态布局。不过,1.4环己烷二甲醇(CHDM)的参加量须操控在恰当的范围内,通常推荐CHDM参加量为30~40%。这种用二元醇改性的PETG不只可用于制备高缩短薄膜,也可用来出产热封膜、高通明膜片等,用处非常广泛。


热缩短薄膜的缩短机理


以BOPET薄膜的出产技术为例,其出产流程是先将PET共聚树脂进行枯燥处置,然后参加挤出机中熔融挤出、经过模头/冷鼓铸片,随后将铸片加热到玻璃化温度以上、熔融温度以下的某一恰当温度范围内,并在外力作用下,进行单向或双向必定倍数的拉伸,通常需求进行横向3.5~4.0倍的拉伸。经过拉伸使PET大分子链沿外力方向取向,接着使之冷却定型,使已取向的PET分子布局“冻住”定型。这种外力作用下的高弹形变具有热缩短的“回忆效应”,当把这种具有“回忆效应”的薄膜再加热到拉伸温度以上时,被冻住了的大分子取向布局开端松驰,在微观上表现为PET薄膜发作缩短。值得一提的是这种PET薄膜热缩短首要是由取向的无定形有些所奉献。这也是为何共聚改性的无定形PET薄膜(APET或PETG)要比通常结晶型PET薄膜热缩短率大得多的原因。因而,经过添加薄膜中取向的无定形区便能够到达大大进步薄膜热缩短率的意图。如前所述,通常聚酯薄膜的热缩短率仅在30%以下,而共聚改性的聚酯的热缩短率可高达70%以上。


热缩短聚酯薄膜的出产技术


热缩短聚酯薄膜的出产技术流程为:


热缩短聚酯薄膜的出产技术条件及其影响简略先容如下:


1. 枯燥处置:由于聚酯大分子链中含有酯基,有吸湿性倾向,在受热的情况下,即便有微量的水分存在,也很容易发作水解。其结果是,在成型加工的过程中,会发作很多的气泡,影响正常出产;一起,因水解降解,使分子量降低,PET品突变劣。所以在熔融挤出加工之前,有必要进行枯燥处置。推荐选用真空转鼓枯燥,枯燥温度70~75℃,枯燥时刻>6h 。


2. 熔融挤出:经过枯燥处置的共聚PET树酯便可参加单螺杆挤出机进行熔融挤出 ,各段温度设定为:180—240—260—270—275℃,熔体温度约270℃。


若是选用排气式双螺杆挤出机进行熔融挤出,则可省去真空转鼓枯燥体系。由于排气式双螺杆挤出机通常设置有两个排气口,它们别离与两个抽真空体系相连。经过真空泵抽真空可将PET树酯中所含水分及熔融挤出过程中发作的低分子物抽走,到达相同的作用,并且能够大大节约出资和运转本钱。


3. 流延铸片:熔融挤出的熔体经过熔体计量泵、过滤器、熔体管道进入衣架式模头后从模唇口流延至冷却转鼓上而构成铸片。冷却转鼓的冷却水温度操控在30℃左右。


4. 单向拉伸:高热缩短聚酯薄膜常需求单向缩短,特别需求是横向热缩短。横向拉伸的预热温度为90~100℃,拉伸温度为105~110℃,拉伸倍数3~3.5倍。链夹须加强风冷,操控夹子温度在110℃以下,以避免共聚树脂粘夹。拉伸后的PET薄膜当即进行冷却而无须进行热定型处置。


5. 收卷、分切:经过单向拉伸的PET薄膜经过在线测厚、牵引收卷,最终依据用户需求的标准进行分切、查验、包装,即为热缩短薄膜制品。


跟着中国塑料包装工业的不断发展和人民生活水平的不断进步,果汁、汽水等饮料大多选用归纳功能优秀、有较好隔绝功能、无毒无味的PET塑料瓶进行包装,其用量非常可观。据统计,当前全国PET饮料瓶用量至少达25万吨以上,与之配套的PET热缩短标签薄膜用量则可达2~3万吨。别的,自中国参加WTO今后,对外贸易不断扩大,为了进步出口商品的形象和价值,也有必要运用聚酯热缩短薄膜等较高级的包装资料。总归,热缩短PET薄膜的使用远景非常看好!