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塑料 | 橡膠 | 纖維 | 復(fù)合材料 | 涂料、油墨及膠粘劑 | 天然高分子 | 新產(chǎn)業(yè) | 標(biāo)準(zhǔn) | 技術(shù)項(xiàng)目 | 返回首頁 |
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聚酯薄膜是以優(yōu)質(zhì)的纖維級聚酯切片（粘度為0.64）為主要原料，采用先進(jìn)的工藝配方，經(jīng)過干燥、熔融、擠出、鑄片和拉伸制成的高檔薄膜。
聚酯薄膜雙向拉伸又可以分為一次拉伸和兩次拉伸，比較多的采用后者，也就是使用擠出－縱橫逐次拉伸法。拉伸的溫度通常都是在聚酯的玻璃化溫度以上和熔點(diǎn)溫度以下，拉伸后的膜經(jīng)過熱定型，使得分子排列稱為固定的，稱為定型膜；不經(jīng)過熱定型，分子排列不固定的，則為收縮膜，這種膜加熱時可以快速收縮。根據(jù)生產(chǎn)聚酯薄膜所采用的原料和拉伸工藝不同可分為以下兩種： 1、雙向拉伸聚酯薄膜（簡稱BOPET），是利用有光料（也稱大有光料，即是在原材料聚酯切片中添加鈦白粉，經(jīng)過干燥、熔融、擠出、鑄片和縱橫拉伸的高檔薄膜，用途廣泛。 2、單向拉伸聚酯薄膜（簡稱CPET）,是利用半消光料（原材料聚酯切片中沒有添加鈦白粉），經(jīng)過干燥、熔融、擠出、鑄片和縱向拉伸的薄膜，在聚酯薄膜中的檔次和價格最低，主要用于藥品片劑包裝。由于使用量較少，廠家較少大規(guī)模生產(chǎn)，大約占聚酯薄膜領(lǐng)域的5%左右,我國企業(yè)也較少進(jìn)口，標(biāo)準(zhǔn)厚度有150μm。
根據(jù)取向度的異同和性能，聚酯薄膜可以分為平衡膜和強(qiáng)化膜。平衡膜是縱橫兩向取向基本相同，拉伸強(qiáng)度、相對熱收縮率相等；通常人們把兩個方向的拉伸強(qiáng)達(dá)到2.7～3Mpa時，就稱為超級平衡膜。強(qiáng)化膜是縱橫兩個方面中其中一個方向的取向度大于另一個方向的取向度，而且該方向的拉伸強(qiáng)度大于2.6MPa的稱為強(qiáng)化膜；拉伸強(qiáng)度大于4Mpa的，則稱為超級強(qiáng)化膜。
由于聚酯薄膜的特性決定了其不同的用途。不同用途的聚酯薄膜對原料和添加劑的要求以及加工工藝都有不同的要求，其厚度和技術(shù)指標(biāo)也不一樣；另外，只有BOPET才具有多種用途，因此根據(jù)用途分類的薄膜都是BOPET?？煞譃橐韵聨追N：
1、電工絕緣膜。由于其具有良好的電器、機(jī)械、熱和化學(xué)惰性，絕緣性能好、抗擊穿電壓高，專用于電子、電氣絕緣材料，常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有：25μm、36μm、40μm、48μm、50μm、70μm、75μm、80μm、100μm和125μm（微米）。其中包括電線電纜絕緣膜（厚度為25-75μm）和觸摸開關(guān)絕緣膜（50-75μm）。
2、電容膜。具有拉伸強(qiáng)度高、介電常數(shù)高，損耗因數(shù)低，厚度均勻性好、良好的電性能、電阻力大等特點(diǎn)，已廣泛用于電容器介質(zhì)和絕緣隔層。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有3.5μm、3.8μm、4μm、4.3μm、4.8μm、5μm、6μm、8μm、9μm、9.8μm、10μm、12μm。
3、 護(hù)卡膜。具有透明度好、挺度高、熱穩(wěn)定好、表面平整優(yōu)異的收卷性能、均勻的縱橫向拉伸性能，并具有防水、防油和防化學(xué)品等優(yōu)異性能。專用于圖片、證件、文件及辦公用品的保護(hù)包裝，使其在作為保護(hù)膜燙印后平整美觀，能保持原件的清晰和不變形。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有10.75μm、12μm、15μm、25μm、28μm、30μm、36μm、45μm、
55μm、65μm、70μm，其中15μm以上的主要作為激光防偽基膜或高檔護(hù)卡膜使用。
4、通用膜。具有優(yōu)異的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性、耐寒性及化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛用于復(fù)合包裝、感光膠片、金屬蒸鍍、錄音錄像等各種基材。具體有以下幾種：
①半強(qiáng)化膜。最主要的特點(diǎn)是縱向拉伸強(qiáng)度大，在較大的拉力下不易斷裂，主要用于盒裝物品的包裝封條等。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有20μm、28μm、30μm、36μm、50μm。
②燙金膜。最大特點(diǎn)是拉伸強(qiáng)度和透明度好，熱性能穩(wěn)定、與某些樹脂的結(jié)合力較低。主要適合高溫加工過程中尺寸變化小或作為轉(zhuǎn)移載體的用途上。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)厚度為9μm、12μm、15μm、19μm、25μm、36μm。
③印刷復(fù)合包裝膜。主要特點(diǎn)是透明性好、抗穿透性佳、耐化學(xué)性能優(yōu)越、耐溫、防潮。適用于冷凍食品及食品、藥品、工業(yè)品和化妝品的包裝。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度為12μm、15μm、23μm、36μm。
④鍍鋁膜。主要特性是強(qiáng)度高、耐溫和耐化學(xué)性能好、有良好的加工以及抗老化性能，適當(dāng)?shù)碾姇炋幚恚沟娩X層和薄膜的附著更加牢固。用于鍍鋁后，可廣泛用于茶葉、奶粉、糖果、餅干等包裝，也可作為裝飾膜如串花工藝品、圣誕樹；同時還適用于印刷復(fù)合或卡紙復(fù)合。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)厚度有12μm、16μm、25μm、36μm。
⑤磁記錄薄膜。具有尺寸穩(wěn)定性好，厚度均勻，抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)。適用于磁記錄材料的基膜和特殊包裝膜。包括錄音錄像帶基（常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有9-12μm）和黑色膜（常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有35-36μm）。
不同廠家根據(jù)聚酯薄膜的質(zhì)量可又不同的分類名稱，我國廠家一般分為優(yōu)等品、一級品和合格品，而國外廠家一般都分為A級品、B級品和C級品。一般廠家所銷售的產(chǎn)品中A級品占97-98%，B級品只占2-3%，C級品即是不合格品，不上流通領(lǐng)域銷售。主要原因是原料價格高，一般廠家將其回爐重新作為原料使用，或者將其作為短纖賣給紡織廠作紡織原料。國外廠家有時也將每季度或每半年的庫存薄膜當(dāng)B級品出售，此做法是東南亞國家一些廠家的一貫做法，目的是減少庫存。
聚酯薄膜通常為無色透明，有光澤，強(qiáng)韌性和彈性均好的薄膜。與其他塑料薄膜相比，具有相對密度大、拉伸強(qiáng)度高，延伸率適中，沖擊強(qiáng)度大，透氣性小，耐熱性好和透明度高等特點(diǎn)。 目前，市場上的聚酯薄膜大多數(shù)都是單層結(jié)構(gòu)的薄膜。而生產(chǎn)這些薄膜所用的原料，基本上分以下三部分組成：一是空白切片（不含改性和其他添加劑的聚酯樹脂）；二是母切片（含有高濃度添加劑的聚酯樹脂）；三是回收切片。
原料切片的質(zhì)量對聚酯薄膜的性能有直接的影響，一般可通過控制切片的特性粘度、熔點(diǎn)、二甘醇、水分、灰份、羧基、凝聚粒子等參數(shù)來保證聚酯薄膜的性能。
而用戶在使用纖維級大有光切片加工BOPET過程中，存在拉膜慢、薄膜色澤發(fā)灰、薄膜表面不光滑等問題。開發(fā)膜用PET光片專用基料，在技術(shù)上主要是通過優(yōu)化工藝，調(diào)整添加劑用量，實(shí)現(xiàn)對特性粘度、DEG及色值的控制。
下表為普通大有光切片和膜用聚酯專用基料質(zhì)量指標(biāo)的對比。
膜用聚酯專用基料經(jīng)使用后，在拉膜成型性能和薄膜透明度、色澤方面有了較大改善。下一步開發(fā)添加一定含量無機(jī)物的膜用切片，提高拉膜速率，進(jìn)一步提高樹脂基料的加工性能。
聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是20世紀(jì)90年代末國際上開發(fā)成功的一種極具發(fā)展前途的新型聚酯材料，它是由對苯二甲酸二甲酯（DMT）或?qū)Ρ蕉姿幔≒TA）和1，3-丙二醇（1,3-PDO）聚合而得的聚酯樹脂。PTT具有良好的加工性能、電氣性能、機(jī)械性能和尺寸的穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于合成纖維和工程塑料領(lǐng)域，1998年被美國評為六大石化新產(chǎn)品之一。PTT和PET同屬聚酯一族，兩者具備共混改性的條件。當(dāng)PET添加適量PTT熔融共混，可改善膜用PET的后加工性能及成品膜的機(jī)械性能，因此，PET/PTT共混已受到國內(nèi)外膜用聚酯原料研究領(lǐng)域的關(guān)注。
觀察不同配比的DSC熱譜圖,發(fā)現(xiàn)都只有一個介于PET和PTT玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的Tg峰。根據(jù)Tg法對共混體系相容性的判斷:相容體系①只有一個Tg;②Tg1 PTT與PET在分子構(gòu)象上只差了一個碳原子,在晶態(tài)結(jié)構(gòu)上與PET存在較大的差異。PTT的機(jī)械力學(xué)性能主要由亞甲基的內(nèi)旋轉(zhuǎn)和分子間力等因素決定的,PTT中的亞甲基呈螺旋排列方式,其晶格堆積卻比PET的要疏松得多。因此相對PET而言, PTT具有良好的透明性、耐熱性和加工性等特點(diǎn),可用作薄膜。據(jù)日本公開專利報道，經(jīng)改性的PTT可用于制作耐熱容器,磁記錄盤以及需要透明性好的包裝薄膜等。
隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，聚酯瓶回收已成為環(huán)保界關(guān)注的問題。聚酯瓶外包裝膜多為PE或其它高分子熱收縮膜，需分瓶體和外包裝膜兩道回收工藝，且外包裝膜不能再利用，大大增加了聚酯瓶回收成本。目前國內(nèi)PTT尚未工業(yè)化，價格較高。因此通過開發(fā)PET/PTT共混聚酯加工成外包裝薄膜，將減少一道回收工藝，大大降低回收成本，具有良好的社會效益。
通過在對苯二甲酸和乙二醇的聚合過程中引入第三共聚單體，破壞整個分子結(jié)構(gòu)的有序?qū)ΨQ性，從而破壞其結(jié)晶性能，得到結(jié)晶度大大降低甚至得到完全非晶的PET，從而使產(chǎn)品具有優(yōu)良的透明性。通過用CHDM替代部分EG或者用IPA替代部分TPA進(jìn)行改性PET的生產(chǎn)，使產(chǎn)品獲得優(yōu)異的透明度，同時可以提高產(chǎn)品的玻璃化溫度，改善其使用時的耐溫性能，還降低了熔點(diǎn)，從而降低了加工溫度，改善加工成型性，有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
PETG的物理特性為非晶體，100%無定形，常溫下為球狀小顆粒，同扁平（或圓柱）狀小顆粒相比具有更市制容積密度，更容易擠壓輸出，熔點(diǎn)可達(dá)到220℃，玻璃化轉(zhuǎn)化溫度為88℃，除具有耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性的特點(diǎn)，還具有優(yōu)越的光學(xué)性能（高透光性、高光滑和低光暈）、突出的可印刷性、高韌性、高強(qiáng)度、易加工定型的綜合特性，冷狀態(tài)沒有應(yīng)力白。
PETG可專門應(yīng)用于高性能收縮膜，有大于70%的最終收縮率，可制成復(fù)雜外形容器的包裝，具有高吸塑力，高透明度，高光澤，低霧度，易于印刷，不易脫落，存儲時自然收縮率低，應(yīng)用于飲料瓶、食品和化妝品包裝、電子產(chǎn)品標(biāo)簽，一改傳統(tǒng)包裝膜不透明或包裝效果差的缺點(diǎn)。PETG易于加工、可回收使用及環(huán)保等性能,更符合了現(xiàn)代生產(chǎn)商家的要求。目前消費(fèi)者對商品的外表包裝要求越來越高,這就使化妝品包裝設(shè)計顯得越來越重要。要達(dá)到美觀、質(zhì)感良好及經(jīng)久耐用,對設(shè)計者提出了很高要求,而PETG的良好加工性能使設(shè)計構(gòu)思成為了可能。
2005年我國的BOPET膜消費(fèi)水平平均為245克／人，日本平均為2500克／人，全球平均為260克／人。如中國人均消費(fèi)水平達(dá)到全球人均水平，則我國的BOPET膜的市場需求將達(dá)到30萬噸／年以上。根據(jù)國內(nèi)聚酯產(chǎn)能統(tǒng)計，1999年我國薄膜用聚酯產(chǎn)量為9萬噸，2001年為10萬噸，2003年為20萬噸，預(yù)計2006年我國BOPET產(chǎn)能為57萬噸。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人均消費(fèi)水平將會有所增加。另一方，如果能夠適當(dāng)調(diào)整行業(yè)方向，用BOPET代替常規(guī)的PP、PVC膜，相信薄膜用聚酯市場還有很大的空間。
膜用聚酯切片專用料的生產(chǎn)在我國仍然處于起步階段，現(xiàn)在聚酯薄膜生產(chǎn)商一般采用在纖維級切片中添加母粒的方式進(jìn)行，這樣既增加了生產(chǎn)成本，也影響了薄膜的開口性，更主要的是不能適應(yīng)高速拉膜的需要。隨著聚酯薄膜應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬和交互滲透，膜用聚酯原料品種不斷豐富化，以錄像切片、錄音切片、普通包裝切片、高透明切片、電容切片、超高速拉膜切片等專用料的出現(xiàn)，逐漸替代了母粒添加制膜方式。開發(fā)膜用聚酯將進(jìn)一步增強(qiáng)上海石化聚酯技術(shù)實(shí)力，有利于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為上海石化在激烈的聚酯行業(yè)競爭中開辟一條出路。相信在國家產(chǎn)業(yè)政策支持、宏觀經(jīng)濟(jì)背景好的條件下，我國聚酯薄膜的發(fā)展空間將十分巨大，作為原料膜用聚酯開發(fā)市場前景廣闊。