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怎樣優化PET薄膜的產品質量?

1.弓曲現象

在拉幅機的入口處,橫向牽引薄膜呈直線,而在拉帽機的出1處,薄膜星與一樣的彎曲形。弓曲現象造成橫向性能的不同。PE工薄膜的中心和兩邊的膨脹出不同,在中部,薄膜在任意測量方向上的胺脹北部相同,而在兩邊,膨脹比隨測量方向的不同而政變。中部為“各回同性”,而兩邊為“各向異性”,薄膜兩邊的各向異性是由于號曲象引起的,嚴重時,各向異性會造成重大問題。

2.弓曲的機理

在拉幅機加熱爐內設置一帶有直線標記的薄膜,之后預加熱、拉伸、熱固化、冷卻,此時加工停止。帶有標記線的拉伸薄膜在拉幅機加熱爐中從入口到出口處擴散開。實驗結果如圖6.68[23]所示,沿拉幅機加熱爐長度方向出現弓曲形變。在拉幅機入口處的直線(弓曲形變為0%),在拉伸初期首先彎曲為“出口側弓曲線”(弓曲形為負),之后在拉伸末期變回成直線,在熱固化變為“入口側弓曲線”(弓曲形變為正)。在熱固化區的弓曲線卻區或拉幅機加熱爐出口處無變化。

在拉幅機加熱爐內弓曲現象的分布估計弓曲的機理是由于拉伸區的頸縮應力使薄膜在熱固化起,此時溫度較高使薄膜硬度相當低。流延薄膜的折射橢球是一個“球”

形,它在縱向拉伸區域變為“橄球”形。之后在橫向拉伸區,主取向軸的方向由于橫向拉伸虛力影響逐漸變為橫向。橢球形和主軸的方向沿橫向變化。在熱國化區,橢球形狀在橫向的每一點都在變化,這是因為拉幅機中部的前切應力為0,隨著寬度的增加,剪切應力增加。總的來說,各向同性薄膜不能用通常的拉幅工藝制造。

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3.減少弓曲現象

(1)防止應力蔓延

假設橫向拉伸區的頸縮應力是弓曲的主要原因,因此就提出了可以通過減小拉伸和熱固化區之間的應力墓延來降低弓曲現象。一個想法是在薄膜進入熱固化區之前冷卻拉伸的薄膜。薄膜溫度降低導致硬度增加,在某些程度上防止了應力墓延。另一個想法是就在橫向拉伸結束后松開夾持,之后當薄膜進入熱固化區時將它重新夾持。還有另一個意見是在拉伸和熱固化區設一個夾輥,夾輥的作用是防止應力墓延。

(2)多步熱固化

橫向拉伸薄膜冷卻到玻璃化轉變溫度以下;在T1溫度200~240℃時熱固化;在T2溫度再次熱固化(T2溫度在T1和T3之間),在熱固

化時,薄膜的橫向拉伸比在1%~20%;薄膜再次在T3溫度100~200℃熱固化。

(3)橫向溫度的變化

一種方法是將雙向拉伸的薄膜稍微松弛一下,縱向張力在10kg/m以下,薄膜中心加熱到150℃以上,而兩邊加熱到比中心溫度高10℃或更高。由紅外線輻射加熱儀加熱。另一種方法是將位于拉伸和熱固化區域的中間區域的兩邊溫度加熱到玻璃化轉變溫度和熱固化溫度之間。另一種方法是創造一個從兩邊的高溫到中間的低溫的溫度梯度。

(4)其他。

如:將卷曲起來的薄膜再次置人熱固化的拉幅機加熱爐,通過反向輸送薄膜校正弓曲現象但是,這種方法降低了生產效率。

正如以上所說的,提出了很多技術改善弓曲現象。但是,還沒有一個有效的方法解決它,尤其是以工業化觀點看。事實上,目前PET薄膜一般或多或少都存在著弓曲現象。

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3.熱穩定性

要求薄膜有兩種熱穩定性,一種是100℃以下的穩定性;另一種是150℃以上的熱穩定性。如:前者要求用于磁帶工業,而后者在一般的工業應用中都是非常重要的。高溫熱穩定性易于在松弛狀態下熱固化得到。易于在拉幅機加熱爐中進行橫向熱固化,因為夾持鏈易于分離和合并。但是,縱向松池在拉幅機加工中較困難。因此縱向熱穩定性有時對某些要求嚴格的應用顯得還不充分。為了改進縱向熱穩定性,PET薄膜在180~200℃的加熱爐中在縱向松弛情況下再次熱固化,這種“脫機”熱固化對于減少縱向熱收縮率非常有效。但是,由于增加了熱固化工序,這種方法成本高。為了減少薄膜成型線上的縱向熱收縮率,可采用以下的補救措施。

(1)縱向松弛是通過減小拉幅機熱固化區夾具間距得到的.這種方法的主要特征是拉幅機采用專門的夾子和夾鏈機構。

(2)縱向松弛可在拉幅機加熱爐后方的輥式熱定位器的兩個熱輥間獲得.

(3)縱向松弛也可通過拉幅機夾持鏈和拉幅機加熱爐出口后部的真空吸輥的速度不同得到.據說這種方法在改善低溫熱穩定性方面非常有效。

(4)熱固化薄膜在運動狀態下再次熱固化.因為薄膜是運動的,這種方法易于獲得雙向松弛的薄膜。薄膜的熱穩定性基本上是通過松弛熱固化改善的,這種方法的目的是在保持薄膜平整的同時得到極大的松弛。

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4.厚度均勻性

厚度均勻性是重要的薄膜質量標準之一,因為它很大程度地影響著薄膜的平整度,輥筒的構造,以至于各種制造過程的適用性。

有兩點關鍵因素可改善厚度均勻性:①如何得到厚度均勻性好的流延基片;

②如何避免拉伸過程中厚度均勻性的變差。

5.改進厚度均勻性的方法:

厚度均勻性好的流延基片

一個有效的方法是使用帶有自動厚度控制系統的模頭,在模頭中,厚度是由位于流延輥出口或拉幅機加熱爐處的厚度測量儀顯示的信號自動凋節的。有四種方法調節厚度偏差:

①模頭間隙由模頭的螺栓調節,而螺栓隨厚度變化情況信號控制的熱能變化膨脹或收縮;

②模頭螺栓由壓電元件控制;

③模頭螺栓由在橫向操作的伺服電機控制;

④模唇溫度由厚度儀控制。溫度的變化引起熔融聚合物的黏度變化,結果導致厚度的變化。為了改善薄膜厚度的小偏差或表面缺陷,提出了在模唇內表面引入特殊的金屬,如鉻.為了改善流延區的電按壓性,提出加入添加劑以提高熔融聚合物的介電常數

6.拉伸過程中的厚度均勻性

①在縱向拉伸過程中使用電按壓,將其設置在固定拉伸點的適當位置上是非常有效的;

②陶瓷輥表面的控制在縱向拉伸中減少表面缺陷是極為有用的;

③低溫拉伸對于改善厚度均勻性有效(縱向拉伸溫度55~80℃,橫向拉伸溫度50~100℃)




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