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膜级聚酯切片分析,聚酯企业注意听好了。

作者:admin    日期:2018-11-29    人气:

因为BOPET薄膜生产的稳定、产品质量的优劣主要取决于膜级聚酯切片(B层)的质量,为使切片生产厂家和用户共同进步对膜级聚酯切片质量的认识,江阴赛生聚酯新材料有限公司总司理段霖对膜级聚酯切片(B层)的质量做了扼要的分析,并向薄膜生产厂家提出了一些建议。整个聚酯行业按TiO2含量大小划分为大有光、有光、半消光和全消光聚酯切片。段霖对影响膜级聚酯切片质量的因素进行了全方位的剖析。

      关于影响到膜级聚酯切片物理特性的因素,主要是指特性粘度(IV)、熔点、结晶性能与转化点温度。其中特性粘度主要影响薄膜的强度,当粘度到达一定值时,强度就不再增加了。一般地来说,膜级切片的IV值在(0.62~0.68)±0.01dl/g为宜。当要求生产较高强度的薄膜时,宜选用IV值较高的PET。段霖夸大,为了使膜级聚酯基片与母料切片相熔性较好,两种切片的IV值不能相差悬殊,如果相差太大,轻者影响薄膜的光学性能的均匀性,重者会直接影响正常生产。特性粘度也是聚酯切片相对分子量大小的表征,只有保证了分子量和分子量分布才能确保BOPET生产的稳定,膜级聚酯切片的分子量分布最好是在16,000~18,500之间。

       熔点间接反映PET树脂的DEG(二甘醇)含量、分子量分布、低聚物含量等质量情况。熔点低,树脂的耐热性差。对于绝缘膜、转移膜、烫金膜等要求耐热性好的薄膜宜选用熔点较高的切片,相应其塑化温度也稍高一些。

      结晶性能与转化点温度也是影响拉膜生产的重要因素。一般来说,膜级聚酯切片的玻璃化转变温度为68℃,冷结晶峰温(TC1)在124℃或更高,而熔融结晶峰温(TC2)在225℃或更高。熔融结晶峰温略低可更好地满足拉膜生产的需要,冷结晶峰温与熔融结晶峰温的要求正好相反,因为TC2-TC1越小结晶速率越低。聚酯切片生产过程中,可以通过调整聚合工艺条件、增加第三单体(共聚物)等能够使TC2-TC1收缩,从而降低PET的结晶速率,更好地满足稳定拉膜生产工艺要求。PET分解温度一般在380℃以上。

      另外,BOPET薄膜成品的物理性能与聚酯切片的b值、DEG(二甘醇)含量、端羧基(-COOH)含量等也有亲切的关系。

     聚酯切片b值直接影响BOPET膜的色泽。其测量是根据色谱学与光度学原理及有关国际标准,通常采用亨特(L-白度,a-绿/红色指数,b-黄色指数)法的色差计进行测量。影响切片色泽的因素很多,主要是由原料的质量、增加剂的种类及含量、生产工艺、生产过程控制差异惹起的。当前,从工艺上比较直接的控制b值的方法是在工艺稳定和原辅材料质量良好的情况下,改变红度剂和兰度剂的加入量,可以改善切片的b值;另外,在一定条件下通过调整聚合工艺(如优化聚合反应温度、降低物料液位等)也可改善切片的b值。

    DEG(二甘醇)含量高会影响PET的耐热性和耐光性,但由于DEG中的醚键有一定的松软性,醚健的存在降低了PET分子的刚性,降低了PET的熔点、TC2等,也就降低PET的结晶速率,有利于拉膜。DEG含量的高低主要是由生产工艺决定的,生产上可以通过改变工艺条件(如调节EG/PTA摩尔比)或加入适量DEG进行调整。

    端羧基(-COOH)含量的高低不光影响到切片的拉膜性能,也会影响薄膜的性能。如聚酯切片的端羧基含量过高,易惹起熔体的降解,造成拉膜时的破膜,同时,氢离子的增加会降低薄膜的绝缘性能。一般要求大有光膜级聚酯切片的-COON控制在20mol/t~30mol/t,否则会影响到切片的拉膜性能。

     同时,增加剂的种类、含量是决定聚酯切片性能的环节。根据产品特性的需要,催化剂、稳定剂、静电吸附剂(醋酸镁或醋酸钾)、调色剂等必须严格按照比例增加。如产品需要,也可增加如共聚单体、滑爽剂、吸色剂等的特种增加剂。需要注意的是,食品包装用薄膜在原料生产初期就要选用符合经过FDA等国际标准认证的增加剂。

    熔体电阻率是确保聚酯切片满足较高拉膜速度的环节指标,聚酯生产过程中加入醋酸镁、醋酸钾即是为了达到这一目的。聚酯熔体的电阻率在5×107Ωcm以上,拉膜速度可达到350米/分~400米/分。要使拉膜速度达到300米/分,聚酯熔体的电阻率就必须在5×108-10Ωcm以上。如果拉膜速度小于250米/分,则可不要求这一指标,此时聚酯熔体的电阻率约为5×1016Ωcm。

      一些杂质如果含量过高,也能够对拉膜性能乃至薄膜产生不良影响。水分:切片含水率过高会造成熔体降解。含水率一般要小于0.2wt%,生产上需经过干燥使其含水率小于30PPM。铁:铁含量过高会使薄膜发黄,色泽变差。一般要求铁含量小于3PPM。灰份:指不含TiO2的无机金属盐含量,过高表明杂质太多,会明显影响拉膜性能。一般要求小于300ppm。凝集粒子:指增加剂沉淀物、聚合物的氧化凝胶物、反应器壁上生成的高熔点物(拉膜时产生晶点的主要原因)、碳化物等,凝集粒子会随连续生产时间的延长增多,并严重影响熔体过滤器和组件滤层的负荷与寿命。一般要求小于10μm。在分析了影响膜级聚酯切片质量的因素之后,段霖对一些拉膜厂家遇到的尴尬问题也阐述了自己的看法。

    在实际生产过程中,有拉膜、吸塑厂家提出,有的厂家切片质量指标没问题,即是欠好用;还有的厂家提出,同一厂家切片这批好用,下批又欠好用了。段霖觉得,一般来说,切片生产企业的质量指标几乎都能达到国家标准要求,而造成这种现象出现的原因也需要具体分析。对于第一种情况,段霖觉得是切片的内在质量问题,如结晶性能不理想、分子量分布太宽、增加剂抉择不当等,因为这些指标国家没有标准,而大多数厂家都不具备分析条件。因此,他建议切片厂家应注重改进生产工艺;而第二种情况,他觉得可能是切片生产厂家的生产工艺条件、原辅材料批号等发生了变化。他同时表示,正因如此,才要夸大拉膜厂家一定要对不同批号(不管是同一厂家还是不同厂家)的聚酯切片要在上机前进行准确的质量检验。如果拉膜厂家不管什么切片,拿来就上机,发现问题再停机处理就会造成较大的损失。

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