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聚酯薄膜PET 在线涂布技术

2018-5-30 13:47:15      点击:

涉及功能膜材含:

窗膜、光伏膜、光电膜、车衣膜、分离膜、保护膜、离型膜、水处理膜、阻燃膜、水汽高阻隔膜、负离子释放膜、无机纳米添加功能膜、电池膜材等等;

涉及产业领域含:

显示膜材领域、光电膜材领域、新能源膜材领域、工业汽车膜材领域、半导体封装膜材领域、建筑膜材领域、生命科学领域等等;

涉及上游原材含:

通用塑料(PE/PP/PVC/PS)、工程塑料(PET/PA/PC/POM)、塑料弹性体(PU/TPU/TPE)等等。


聚酯薄膜厂家在聚酯薄膜生产过程中,增加在线涂布工序,使用涂布机将化学涂布液涂覆于薄膜表面,赋予聚酯薄膜产品特定的表面功能。


聚酯薄膜在线涂布技术原理


1、在线涂布实现的功能


通过使用不同的涂布液,如聚酯型、聚氨酯型、丙烯酸、硅溶液等,在线涂布可以增强薄膜的特定表面性能,如增强薄膜印刷性能,增强镀铝后薄膜的铝层剥离力,提供镀铝后薄膜的耐水煮性能,以及提高薄膜表面爽滑性能等。每种涂布液使用时均需对生产工艺进行相应调整,以达到涂布液的固化时间、温度等技术要求,并保证生产的稳定性。


2、配制涂布液的主要组成成分


在线涂布配制的涂布液一般都是水性的,基本成分是水、流平剂(使涂布液均匀分散)、功能性涂布液(提供涂布液的主要功能)、固化剂(又称交联剂,经干燥过程与树脂交联反应,使树脂与薄膜表面牢固结合)及催化剂。


3、在线涂布与其他表面处理方式比较


在线涂布与离线涂布方式相比,不需要离线复卷,涂布在纵向拉伸和横向拉伸之间,使用横拉段作为烘箱干燥涂布液,生产效率高;并且因涂覆均匀,涂层薄于离线涂布,且涂布效果更好,可显著降低涂布成本。经电晕处理的薄膜表面张力会随时间推移逐渐衰减,经涂布处理的薄膜表面不存在电晕衰减问题。


4、在线涂布工艺流程


在线涂布的生产工艺主要由涂布液的配制、涂布液供给、薄膜电晕处理、凹辊涂布、干燥系统等几个部分组成。


涂布液需要在供液罐中经过一段时间的搅拌,制成可用于在线涂布的涂布液。制成的涂布液通过供液泵打入中间料罐。在聚酯薄膜经纵拉设备进行纵向拉伸后,需要电晕设备对薄膜表面进行电晕处理,以提高薄膜的表面张力,增强润湿性能。


同时中间泵将中间料罐中的涂布液泵入密闭的刮刀腔内,凹辊将腔内涂布液通过与薄膜的接触包角转移到薄膜表面,在薄膜表面形成涂布层。覆有涂布液的薄膜随后进入横向拉伸设备,在横向拉伸预热段内,涂布液经干燥过程挥发水份,最终在薄膜表面形成均匀的化学处理层。




聚酯薄膜在线涂布设备通常由涂布液供料装置、电晕装置、吻涂导辊、涂布刮刀腔、涂布凹辊、涂布橡胶压辊、S型导出辊等组成。


1 涂布液供料装置


涂布液供料装置有配液罐、供液泵、供液管道、中间罐组成,配制好的涂布液由配液罐打入中间罐,并由中间罐泵入刮刀腔。


2 电晕处理装置


电晕处理装置位于涂布设备的前端,用于涂布前在聚酯薄膜表面进行电晕处理,增加薄膜表面张力,使后续涂覆处理流平均匀、涂布液与薄膜表面附着牢固。


3 刮刀腔


刮刀腔由腔体和涂布刮刀组成。刮刀腔在工作状态与涂布凹辊紧密接触,涂布液转移到涂布凹辊上,涂布刮刀用于去除涂布辊上多余的涂布液,使涂布液在涂布辊上分布均匀,可更换的涂布刮刀通常由不锈钢材料制成。


4 涂布辊


涂布辊是表面有细小凹槽的金属辊,每个凹槽细密地排列形成蜂窝结构。涂布液通过刮刀腔带入涂布辊凹槽,再通过涂布辊转移到薄膜上。在涂布过程中,涂布辊的运转方向需要设置成与薄膜的前进方向相反,已达到转移涂布液的目的。一个具有双面涂布的涂布系统需要有上下两根涂布辊。


5 涂布橡胶辊


涂布橡胶辊在不生产涂布膜时可以抬起,使涂布辊不接触铸片,生产时压辊下压使铸片接触涂布辊,实现涂布。如果生产双面涂布产品,上涂布辊会将涂布液转移到橡胶辊表面,由橡胶辊再向下转移涂布液至铸片。


涂布生产的关键工艺控制


1 涂布厚度的测量 


可以在线测量出的涂布厚度是指湿涂厚度,即未干燥前的涂布液厚度。涂布厚度直接关系到涂布质量,如耐蒸煮涂布膜,涂布厚度过低会降低与铝层结合力,造成制袋后的耐蒸煮性能降低涂布厚度=涂布液消耗/涂布面积=固定时间的涂布消耗/涂布宽度×涂布长度(TDO速度×测量时间)


2 涂布厚度的调整 


通过调整凹辊上方橡胶辊的位置,可以调整凹辊上的涂布包角,增大或减小凹辊与铸片的接触区域,达到调整涂布厚度的目的。也可以调整凹辊转速调整涂层厚度。如果正常生产情况下,涂布厚度逐渐下降,应是涂布辊堵塞造成的,需要立即停止涂布,清洁涂布系统,清洁涂布辊,如仍无作用必须更换涂布辊。


3涂布液的流平性 


涂布液需要均匀涂覆在涂布辊上,为了达到这种效果,需要在涂布前的铸片上进行电晕处理,增强铸片的表面张力,同时需要在涂布液中添加适当比例的润湿剂,增强流平效果。但增加润湿剂可能会造成涂布液气泡和干燥问题,需要根据实际需求适当添加。


4涂布液的保存时间及保存条件 


涂布液要求避光密封存储,因为部分涂布液在高温或低温下会变质,存放及运输过程需要控制温度。涂布液需要在有效期内使用,已经配制好的涂布液需要在有冷却套的配液罐中存储,连续搅拌,且不可存放过长时间。


5 涂布缺陷的控制 


在涂布膜生产中,如果涂布辊部分位置未能将涂布液转移至铸片,就会造成漏涂。在薄膜后续加工过程中,薄膜的漏涂位置无法起到应有的表面功能,会对印刷、镀铝等工序造成质量问题,因此必须在涂布生产过程检查并解决漏涂。


6涂布膜的回收处理 


涂布生产过程产生的废膜造粒后需要分类储存,按需使用,不能直接打入原料循环。同时涂布液也会对造粒的生产稳定造成影响,需要调整造粒挤出速度,保证生产稳定。


在线涂布产品介绍


1、涂布窗膜

生产车窗、建筑窗膜的PET基膜,需要使薄膜产品具有极好的光学特性。为使薄膜达到低雾度、高透光率的效果,生产过程需要降低添加剂的使用量,但降低添加剂含量会使薄膜表面粗糙度降低,使后续的分切收卷非常困难。使用涂布工艺,将特殊的无机原料加入涂布液,利用其可提高薄膜爽滑性能的特性,涂布后薄膜的表面性能,解决了低雾度薄膜难以加工的问题。


2、耐蒸煮涂布膜


普通镀铝膜在复合制袋后如果在100℃水中水煮,铝层会剥离,无法用于需要巴氏杀菌等工序的食品制袋。通过涂布耐水性聚脂涂布液,使薄膜表面的聚酯涂层在高温水煮条件下能和铝层紧密结合,保证了蒸煮袋经高温水煮不脱铝,能够满足耐蒸煮袋生产要求。


3、印刷增强性涂布膜


普通膜可经电晕处理后用于印刷加工,但存在电晕值衰减问题,且油墨与薄膜表面的结合力不高。通过涂布增强印刷性能的树脂,可以显著提高油墨与薄膜表面的结合力,并且能够有效避免普通电晕膜的电晕衰减问题。


4、标签用涂布膜


白色PET膜可用于生产标签,一般需离线涂布对表面处理后再用于标签打印,通过在线涂布处理,可直接打印标签,薄膜表面的涂布层能够实现打印后耐摩擦,不掉色的特性。


文章摘自于功能膜材料创新域公众号