雙向拉伸PET (BOPET)薄膜不具有熱封性能。為了用于熱封的場(chǎng)合，它通常需要與其他樹(shù)脂進(jìn)行繁瑣而廢錢的復(fù)合工序，從而極大地限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。然而，使用共聚PET樹(shù)脂及通過(guò)三層共擠可使該難題迎刃而解。
BOPET薄膜具有優(yōu)良的綜合性能，如透明度好、霧度低、光澤度高、強(qiáng)度大、挺刮、耐折、阻隔性優(yōu)良等，廣泛用于印刷、鍍鋁、復(fù)合包裝、護(hù)卡、金屬化、絕緣材料、感光材料、磁帶帶基等領(lǐng)域。但是由于普通PET樹(shù)脂是結(jié)晶型高聚物，經(jīng)過(guò)熱拉伸后具有較大的結(jié)晶傾向，如對(duì)其進(jìn)行熱封，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的收縮變形。因此，用普通PET生產(chǎn)的BOPET薄膜（以下簡(jiǎn)稱為普通BOPET薄膜）不具備熱封性能。為解決此問(wèn)題，通常采用將普通BOPET薄膜與PE薄膜或CPP薄膜進(jìn)行復(fù)合的辦法，但是這樣做既費(fèi)工費(fèi)料，又增加了原料成本，從而在很大程度上限制了BOPET薄膜的應(yīng)用。下面的幾個(gè)典型應(yīng)用實(shí)例就很好地說(shuō)明了普通BOPET薄膜的這種局限性。
● 雖然普通BOPET薄膜完全具備香煙包裝用塑料薄膜所要求的高透明、高光亮、高強(qiáng)度、阻隔性、挺刮等性能，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)BOPP膜 ，但是它卻缺少香煙快速熱封包裝所需要的熱封性能。因而普通BOPET薄膜無(wú)法拓展煙膜之應(yīng)用領(lǐng)域，只能放棄煙膜這個(gè)利潤(rùn)豐厚的市場(chǎng)。
● 在食品包裝行業(yè)中，由于普通BOPET薄膜不具備熱封性能，加工商不得不采用將BOPET與CPP或PE膜復(fù)合的方法來(lái)解決包裝封口的問(wèn)題。例如，采用BOPET/膠粘劑/CPP或BOPET/膠粘劑/PE或BOPET/AL/膠粘劑/CPP等復(fù)合方式。
● 對(duì)于在護(hù)卡方面的應(yīng)用，普通BOPET薄膜也是由于無(wú)熱封性而必須先將熱熔膠（如EVA）通過(guò)擠出機(jī)熔融擠出、涂布復(fù)合于BOPET薄膜表面，再通過(guò)加熱加壓來(lái)完成熱封。
為了省掉這種繁瑣而廢錢的復(fù)合工序，從而進(jìn)一步拓展BOPET薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域，科研人員開(kāi)發(fā)出了對(duì)普通PET樹(shù)脂進(jìn)行共聚改性的方法，使之具有可熱封性。
眾所周知，普通PET樹(shù)脂是由對(duì)苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)在催化劑的作用下經(jīng)加熱縮聚而成的一種結(jié)晶性高聚物。為了破壞或削弱其結(jié)晶性能，可采用第三甚至第四組份與之進(jìn)行共聚，使之生成無(wú)定型的PET共聚物，從而具有可熱封性能。所選用的第三組份可以是二元酸或二元醇而進(jìn)行三元共聚，也可以同時(shí)選用這兩種單體而進(jìn)行四元共聚。采用二元酸進(jìn)行共聚改性所生成的PET稱為APET；采用二元醇進(jìn)行共聚改性所生成的PET稱為PETG。例如，美國(guó)Eastman公司采用了對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及對(duì)環(huán)己烷二甲醇(CHDM)進(jìn)行三元共聚反應(yīng)，通過(guò)控制對(duì)環(huán)己烷二甲醇的加入量，可分別制得PETG或PCTG，它們均屬于無(wú)定形的PET共聚物。用這種無(wú)定形的PET共聚物制成的BOPET薄膜與普通BOPET薄膜相比，不但保持了原有的優(yōu)點(diǎn)及解決了熱封性的問(wèn)題，而且還具有低熔點(diǎn)、高收縮的特性，從而大大擴(kuò)展了BOPET薄膜的應(yīng)用范圍。該薄膜與BOPP、CPP薄膜的主要性能對(duì)比見(jiàn)表1。
可熱封BOPET薄膜與普通BOPET薄膜的加工方法基本相同，系采用熔融擠出（單層擠出或多層共擠）、流延鑄片、縱向拉伸、橫向拉伸、牽引收卷、分切等工序而制得。它可以被加工成單層膜，但更多的是被加工成三層膜，其結(jié)構(gòu)為A/B/C結(jié)構(gòu)。其中，A、C層為表層，B層為芯層。表層之一就是共聚PET熱封層，該層厚度可占整個(gè)薄膜厚度的10%~20%，這要根據(jù)熱封強(qiáng)度的要求而定。通常，可熱封BOPET薄膜的熱封強(qiáng)度范圍為5~8N/15mm。
無(wú)論是采用單層擠出拉伸還是三層共擠出拉伸的工藝來(lái)生產(chǎn)可熱封BOPET薄膜，其技術(shù)關(guān)鍵都是要掌握PET共聚樹(shù)脂區(qū)別于普通PET樹(shù)脂的特性，即具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)、玻璃化溫度較高及熔點(diǎn)和軟化點(diǎn)較低。在此僅以三層共擠生產(chǎn)A/B/C結(jié)構(gòu)的BOPET膜為例，簡(jiǎn)要介紹其制膜工藝。
1、配料混合。假設(shè)C層為可熱封層，為了使其具有可開(kāi)口性，防止收卷時(shí)薄膜之間產(chǎn)生粘連，需在共聚樹(shù)脂中摻入一定比例的含硅切片，并且要混合均勻，目的是使制成的薄膜表面具有合適的粗糙度，減低摩擦系數(shù)。
2、干燥處理。因?yàn)镻ET樹(shù)脂分子中含有酯基，在高溫下即使只有微量水分的存在，也容易產(chǎn)生水解，從而使PET分子量下降，品質(zhì)變劣。同時(shí)，因水分的存在，在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氣泡。因此在制膜加工前必須對(duì)PET樹(shù)脂進(jìn)行干燥處理。其干燥溫度應(yīng)控制在70℃左右，真空轉(zhuǎn)鼓的干燥時(shí)間應(yīng)不少于6h。
3、熔融擠出。A/B/C結(jié)構(gòu)的三層共擠需要三臺(tái)擠出機(jī)，其中的一臺(tái)作為主擠出機(jī)，用來(lái)進(jìn)行芯層（B層）物料的擠出，另兩臺(tái)作為輔擠出機(jī)，分別用來(lái)進(jìn)行兩個(gè)表層（A層和C層）物料的擠出。如果表層物料采用排氣式雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出，則可省去A、C兩個(gè)表層的干燥裝置。其原因是這種排氣式雙螺桿擠出機(jī)帶有兩個(gè)排氣口，它們通過(guò)管道與真空泵相連，在高真空度下(≤0.08Mpa)，PET中的水分及加工過(guò)程中所產(chǎn)生的揮發(fā)性低分子物可從排氣口直接排出。這種通過(guò)排氣式擠出機(jī)加工表層樹(shù)脂的方法既可以節(jié)省設(shè)備投資，又可以降低運(yùn)行成本。作為C層的共聚PET樹(shù)脂的擠出溫度應(yīng)控制在230℃~270℃。計(jì)量泵、過(guò)濾器及熔體管的溫度應(yīng)控制在270℃~280℃。
4、模頭鑄片。對(duì)于A/B/C結(jié)構(gòu)的三層共擠可熱封BOPET薄膜的加工來(lái)說(shuō)，最好選用具有三模腔的模頭。其原因是三層模腔的模頭設(shè)計(jì)可使鑄片的兩端不含有可熱封的共聚PET樹(shù)脂成分，以避免在橫向拉伸時(shí)因該樹(shù)脂的軟化點(diǎn)較低而與鏈夾發(fā)生粘連。同時(shí)，這樣做也便于邊料的回收再利用。至于模頭的溫度，則應(yīng)控制在270℃左右，而冷卻轉(zhuǎn)鼓溫度應(yīng)控制在30℃左右。
5、縱向拉伸。為了防止熱封層粘附拉伸鋼輥，縱向拉伸機(jī)的最后幾個(gè)預(yù)熱輥和慢速拉伸輥宜采用陶瓷輥或在輥表面噴涂“Teflon”防粘層。縱向拉伸溫度為75℃~80℃，拉伸倍數(shù)為3~3.5倍。補(bǔ)充加熱用的紅外加熱器的溫度應(yīng)控制低一點(diǎn)，并且要放在熱封層的另一側(cè)。
6、橫向拉伸。該工藝條件與普通BOPET的橫向拉伸基本相似。如果是用于單層可熱封BOPET的橫向拉伸，其拉伸溫度應(yīng)控制在90℃~100℃，拉伸倍數(shù)為3~3.5倍。鏈夾須加強(qiáng)冷卻，以防止PET共聚樹(shù)脂粘夾。
7、牽引收卷。在此過(guò)程中的電暈處理應(yīng)選在非熱封表面。這是因?yàn)榭蔁岱獗砻鏌o(wú)須電暈處理便具有很好的印刷性能和鍍鋁性能。
信息來(lái)源：pack.cn
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