膠輥應用之雙向拉伸薄膜

一、雙向拉伸膜簡介

雙向拉伸塑料薄膜(Biaxially OrientedPlastics Film)簡稱BOPF，是由雙向拉伸(或稱雙軸取向)所制得塑料薄膜的總稱。它是經物理、化學、機械等手段特殊成型加工而成的,是在低於薄膜熔點，高於玻璃化溫度下，對厚膜或平片進行縱向和橫向雙向拉伸，然後在緊張狀態下進行熱定型處理而得到的制品。常見的雙向拉伸薄膜有BOPET、BOPP、BOPA、BOPI等。雙向拉伸技術可以顯著提高薄膜的機械性能、阻隔性能、光學性能、熱性能及厚度均勻性等。被廣泛應用於如家電、消費電子、電氣、新能源、紡織等包裝、光學等行業。

二、產業鏈

叁、市場格局面

從企業競爭格局來看，我國BOPET薄膜的主要生產廠家可按照產能來劃分呈叁個梯隊。BOPET薄膜產能超過20萬噸的第一梯隊企業有雙星新材、百宏實業、江蘇叁房巷、康輝石化;第二梯隊的產能在10萬噸到20萬噸的企業有浙江永盛科技、科澤新材、大東南等;產能小於10萬噸的第叁梯隊企業數量較多，代表性企業有東材科技、國風塑業、杜邦鴻基等。

2020年BOPET市場新增及預計新增產能統計

2020年我國包裝用膜占BOPET薄膜的份額為50%，電子、電氣材料用膜占BOPET薄膜的20%，其他所占份額為30%。隨著BOPET薄膜的工藝不斷進步，其應用領域還有不斷拓展的空間，除了能夠作為包裝材料應用在醫藥領域以外，還能夠在光學，光伏、和電子MLCC等領域得到應用。

四、產品原理及工藝流程

基本原理為：高聚物原料通過擠出機被加熱熔融擠出成厚片後，在玻璃化溫度以上，熔點以下的適當溫度范圍內，通過縱拉機與橫拉機時在外力作用下，先後沿縱向和橫向進行一定倍數的拉伸，從而使分子鏈或結晶面在平行於薄膜平面的方向上進行取向而有序排列，然後在拉緊狀態下進行熱定型，使取向的大分子結構固定，最後經冷卻及後續處理便可制得薄膜。

                          圖為多尼爾雙拉線宣傳資料

    圖為金田宣傳資料

生產線是由多種設備組成的連續生產線，包括:幹燥塔、擠出機、鑄片機、縱向拉伸機、橫向拉伸機、牽引收卷機等。

   采用雙向拉伸技術生產聚酯薄膜，即使用縱向拉伸和橫向拉伸技術，一般是先縱向拉伸後再橫向拉伸的工藝流程。縱向拉伸技術是指聚酯膜厚片在輥筒間縱向拉伸、定型。橫向拉伸技術是指在橫向拉伸箱裏對聚酯薄膜進一步拉伸、定型。

1、配料與混合。生產雙向拉伸聚酯薄膜所需要的主要原材料是聚酯薄膜母料切片。聚酯切片又稱聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚酯薄膜母料切片中含有二氧化矽、二氧化鈦、碳酸鈣等物質，同時可以根據生產聚酯薄膜的工藝需求選擇不同的聚酯薄膜母料切片。聚酯合成主要是使用精對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）直接進行混合反應得到，主要氛圍混合配置、添加劑的投入、酯化、聚合反應、固相聚合五大步驟。

2、結晶和幹燥。經過聚合反應、抽真空、固相聚合後的聚酯薄膜切片，必須經過結晶和幹燥的工藝後才能對其進行雙向拉伸。結晶和幹燥工藝流程的主要目的是為了提升聚合物的軟化點，使得粒子在熔融過程中析出時不會相互粘合、結成塊狀。同時，幹燥的工藝流程能夠去除其中的水分，而聚合物中的水分會在熔融過程中使聚合物水解或產生氣泡。聚酯薄膜切片的結晶和幹燥工藝過程中，采用的設備一般是結晶床和幹空氣制備裝置，使用空壓機、去濕器對其幹燥。

3、 熔融擠出。聚酯薄膜的生產工藝過程中，必須經過熔融擠出過程。熔融擠出過程采用的工藝設備一般包括擠出機、計量泵以及過濾器。擠出機的作用是將經過結晶和幹燥預處理後的聚酯薄膜切片投入擠出機，聚酯薄膜切片在其中進行加熱，最終熔融塑化。計量泵的作用是在整個工藝過程中提供穩定的壓力，使得熔融後的熔體具有足夠的壓力克服流動中的阻力，最終保證了生產的薄膜厚度均勻。過濾器的作用是去除熔融後熔體中的雜質。在生產過程中，熔融後的熔體中可能存在凝膠粒子、雜質等影響質量的異物，因此需要過濾器過濾計量泵前後的熔體雜質。

4、 鑄片系統。雙向拉伸聚酯薄膜生產過程中具有鑄片系統。鑄片系統由模頭、冷輥以及鑄片的貼附裝置組成。模頭是鑄片系統的關鍵部分，影響鑄片的厚度和均勻性。模頭的溫度需要進行嚴格的控制，最適合的溫度范圍是275-280 度，在此范圍內的模頭溫度可以確保鑄片均勻。鑄片系統中的冷輥作用是在熔融後的熔體流出模頭後，進行快速冷卻，使其迅速冷卻行程玻璃態的鑄片。而貼附裝置的作用是確保鑄片和冷輥的接觸，保證冷卻效果，防止工藝流程中冷輥轉動造成空氣漏入，最終構成完整的鑄片系統。

                                                                                                               圖為金田宣傳資料

5、縱向拉伸（MDO）。雙向拉伸聚酯薄膜生產過程中的縱向拉伸工藝過程由輥筒完成，其原理為利用輥筒之間的速差實現縱向拉伸。縱向拉伸工藝的具體過程是縱向拉伸機將鑄片機的厚片預熱後進行縱向拉伸。該機器是由預熱輥、拉伸輥、拉伸壓輥、冷卻輥、驅動裝置等構成。縱向拉伸工藝工程一般采用多個拉伸區進行拉伸，而組合拉伸的方式包括低溫大間隙拉伸和高溫小間隙拉伸這兩種技術。

6、橫向拉伸（TDO）。雙向拉伸聚酯薄膜生產過程中另一重要的生產工藝為橫向拉伸技術。橫向拉伸工藝主要有橫向拉伸機完成，橫向拉伸機構結構一般較為複雜。該機器一般具有烘箱、鋏具、鏈條、導軌、潤滑系統等結構。橫向拉伸機兩側裝備鋏具回轉鏈條，同時利用熱風循環系統進行空氣加熱預熱薄膜，經過拉幅、緩沖、定型、冷卻等生產流程後實現對聚酯薄膜的橫向拉伸工藝。

7、牽引收卷與分切。雙向拉伸聚酯薄膜生產的最後步驟是牽引收卷並完成分切工序。牽引收卷和分切工序是通過牽引輥、冷卻輥、展平輥、跟蹤輥完成牽引，通過收卷機進行收卷，收卷後的大膜卷材料將根據生產需求，在分切機上實現分切工序。最終經過檢驗、包裝的過程完成產品生產。

五、思德諾慶可以提供產品解決方案

思德諾慶可從輥芯結構及其對應的加工工藝開始著手，優化用戶產品需求，從輥芯的加工開始，全工藝流程把控，嚴格控制產品質量。可向用戶提雙向拉伸薄膜生產線所需要全部橡膠輥輪，包括除水輥、MDO壓輥、電暈輥、電暈壓輥、牽引壓輥、收卷壓輥（接觸輥、跟蹤輥）、壓輪、分切壓輥、造粒輥等。並與行業設備商、行業用戶長期提供非標輥體技術升級的解決方案。

公司引進12米全自動數控軋輥磨床，加工精度可達2微米，可滿足用戶輥芯及膠面的研磨精度需求，為雙向拉伸膜輥體精度提供有效可靠的保障！

在BOPET光學膜使用的液體矽膠輥MDO壓輥、電暈輥、收卷壓輥、輕量化輥芯（複合材料）、碳纖維輥維護、浮動輥表面硬質塗層等方面具有相對的產品競爭優勢。具體相關的解決方案可以與市場人員取得聯系！