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上海思德胶辊制造有限公司 诺庆制辊(上海)有限公司


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胶辊应用之双向拉伸薄膜

发布时间:2019-01-09 08:52思德胶辊
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胶辊应用之双向拉伸薄膜


一、双向拉伸膜简介

双向拉伸塑料薄膜(Biaxially OrientedPlastics Film)简称BOPF,是由双向拉伸(或称双轴取向)所制得塑料薄膜的总称。它是经物理、化学、机械等手段特殊成型加工而成的,是在低于薄膜熔点,高于玻璃化温度下,对厚膜或平片进行纵向和横向双向拉伸,然后在紧张状态下进行热定型处理而得到的制品。常见的双向拉伸薄膜有BOPETBOPPBOPABOPI等。双向拉伸技术可以显著提高薄膜的机械性能、阻隔性能、光学性能、热性能及厚度均匀性等。被广泛应用于如家电、消费电子、电气、新能源、纺织等包装、光学等行业。

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二、产业链

 

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三、市场格局面

从企业竞争格局来看,我国BOPET薄膜的主要生产厂家可按照产能来划分呈三个梯队。BOPET薄膜产能超过20万吨的第一梯队企业有双星新材、百宏实业、江苏三房巷、康辉石化;第二梯队的产能在10万吨到20万吨的企业有浙江永盛科技、科泽新材、大东南等;产能小于10万吨的第三梯队企业数量较多,代表性企业有东材科技、国风塑业、杜邦鸿基等。

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2020年BOPET市场新增及预计新增产能统计

 

2020年我国包装用膜占BOPET薄膜的份额为50%,电子、电气材料用膜占BOPET薄膜的20%,其他所占份额为30%。随着BOPET薄膜的工艺不断进步,其应用领域还有不断拓展的空间,除了能够作为包装材料应用在医药领域以外,还能够在光学,光伏、和电子MLCC等领域得到应用

 

四、产品原理及工艺流程

基本原理为:高聚物原料通过挤出机被加热熔融挤出成厚片后,在玻璃化温度以上熔点以下的适当温度范围内,通过纵拉机与横拉机时在外力作用下,先后沿纵向和横向进行一定倍数的拉伸,从而使分子链或结晶面在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列,然后在拉紧状态下进行热定型,使取向的大分子结构固定,后经冷却及后续处理便可制得薄膜。

 

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                          图为多尼尔双拉线宣传资料

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    图为金田宣传资料

生产线是由多种设备组成的连续生产线,包括:干燥塔、挤出机、铸片机、纵向拉伸机、横向拉伸机、牵引收卷机等

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   采用双向拉伸技术生产聚酯薄膜,即使用纵向拉伸和横向拉伸技术,一般是先纵向拉伸后再横向拉伸的工艺流程。纵向拉伸技术是指聚酯膜厚片在辊筒间纵向拉伸、定型。横向拉伸技术是指在横向拉伸箱里对聚酯薄膜进一步拉伸、定型。

1、配料与混合。生产双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。聚酯切片又称聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚酯薄膜母料切片中含有二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙等物质,同时可以根据生产聚酯薄膜的工艺需求选择不同的聚酯薄膜母料切片。聚酯合成主要是使用精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)直接进行混合反应得到,主要氛围混合配置、添加剂的投入、酯化、聚合反应、固相聚合五大步骤。

 

2、结晶和干燥。经过聚合反应、抽真空、固相聚合后的聚酯薄膜切片,必须经过结晶和干燥的工艺后才能对其进行双向拉伸。结晶和干燥工艺流程的主要目的是为了提升聚合物的软化点,使得粒子在熔融过程中析出时不会相互粘合、结成块状。同时,干燥的工艺流程能够去除其中的水分,而聚合物中的水分会在熔融过程中使聚合物水解或产生气泡。聚酯薄膜切片的结晶和干燥工艺过程中,采用的设备一般是结晶床和干空气制备装置,使用空压机、去湿器对其干燥。

3、 熔融挤出。聚酯薄膜的生产工艺过程中,必须经过熔融挤出过程。熔融挤出过程采用的工艺设备一般包括挤出机、计量泵以及过滤器。挤出机的作用是将经过结晶和干燥预处理后的聚酯薄膜切片投入挤出机,聚酯薄膜切片在其中进行加热,最终熔融塑化。计量泵的作用是在整个工艺过程中提供稳定的压力,使得熔融后的熔体具有足够的压力克服流动中的阻力,最终保证了生产的薄膜厚度均匀。过滤器的作用是去除熔融后熔体中的杂质。在生产过程中,熔融后的熔体中可能存在凝胶粒子、杂质等影响质量的异物,因此需要过滤器过滤计量泵前后的熔体杂质。

4、 铸片系统。双向拉伸聚酯薄膜生产过程中具有铸片系统。铸片系统由模头、冷辊以及铸片的贴附装置组成。模头是铸片系统的关键部分,影响铸片的厚度和均匀性。模头的温度需要进行严格的控制,最适合的温度范围是275-280 度,在此范围内的模头温度可以确保铸片均匀。铸片系统中的冷辊作用是在熔融后的熔体流出模头后,进行快速冷却,使其迅速冷却行程玻璃态的铸片。而贴附装置的作用是确保铸片和冷辊的接触,保证冷却效果,防止工艺流程中冷辊转动造成空气漏入,最终构成完整的铸片系统。

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                                                                                                               图为金田宣传资料

5、纵向拉伸MDO。双向拉伸聚酯薄膜生产过程中的纵向拉伸工艺过程由辊筒完成,其原理为利用辊筒之间的速差实现纵向拉伸。纵向拉伸工艺的具体过程是纵向拉伸机将铸片机的厚片预热后进行纵向拉伸。该机器是由预热辊、拉伸辊、拉伸压辊、冷却辊、驱动装置等构成。纵向拉伸工艺工程一般采用多个拉伸区进行拉伸,而组合拉伸的方式包括低温大间隙拉伸和高温小间隙拉伸这两种技术。

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6、横向拉伸(TDO)。双向拉伸聚酯薄膜生产过程中另一重要的生产工艺为横向拉伸技术。横向拉伸工艺主要有横向拉伸机完成,横向拉伸机构结构一般较为复杂。该机器一般具有烘箱、铗具、链条、导轨、润滑系统等结构。横向拉伸机两侧装备铗具回转链条,同时利用热风循环系统进行空气加热预热薄膜,经过拉幅、缓冲、定型、冷却等生产流程后实现对聚酯薄膜的横向拉伸工艺。

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7、牵引收卷与分切。双向拉伸聚酯薄膜生产的最后步骤是牵引收卷并完成分切工序。牵引收卷和分切工序是通过牵引辊、冷却辊、展平辊、跟踪辊完成牵引,通过收卷机进行收卷,收卷后的大膜卷材料将根据生产需求,在分切机上实现分切工序。最终经过检验、包装的过程完成产品生产。

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五、思德诺庆可以提供产品解决方案

思德诺庆可从辊芯结构及其对应的加工工艺开始着手,优化用户产品需求,从辊芯的加工开始,全工艺流程把控,严格控制产品质量。可向用户提双向拉伸薄膜生产线所需要全部橡胶辊轮,包括除水辊、MDO压辊、电晕辊、电晕压辊、牵引压辊、收卷压辊(接触辊、跟踪辊)、压轮、分切压辊、造粒辊等。并与行业设备商、行业用户长期提供非标辊体技术升级的解决方案。

公司引进12米全自动数控轧辊磨床,加工精度可达2微米,可满足用户辊芯及胶面的研磨精度需求,为双向拉伸膜辊体精度提供有效可靠的保障!

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BOPET光学膜使用的液体硅胶辊MDO压辊、电晕辊、收卷压辊、轻量化辊芯(复合材料)、碳纤维辊维护、浮动辊表面硬质涂层等方面具有相对的产品竞争优势。具体相关的解决方案可以与市场人员取得联系!

 

 


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