林麗 蔣曙光
摘 要:光學(xué)聚酯薄膜具有良好的綜合性能,拉伸性好,韌性好,因此其應(yīng)用領(lǐng)域分布在各行各業(yè)中,但也因此對其質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求,除了聚酯薄膜的分布必須均勻外,還應(yīng)當(dāng)在光學(xué)性能、表面性能和熱性能等方面突出。本文將圍繞光學(xué)聚酯薄膜的品質(zhì)管控展開敘述。
關(guān)鍵詞:光學(xué)聚酯薄膜;品質(zhì);現(xiàn)場管控
引 言
聚酯薄膜通常情況下,具有良好的綜合性能,比如拉伸強(qiáng)度高、柔韌性好,耐折次數(shù)可以達(dá)到十萬多次。尤其是光學(xué)聚酯薄膜具有較好的光學(xué)性能,透光率高達(dá)百分之九十。因此在使用光學(xué)聚酯薄膜時,最關(guān)注其均勻性、光學(xué)性、熱能性等等,對光學(xué)聚酯薄膜的質(zhì)量提出了較高要求。
一、嚴(yán)格控制光學(xué)聚酯薄膜的均勻性
均勻性是衡量光學(xué)聚酯薄膜品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一,它能直接影響薄膜的外觀形象以及使用時的內(nèi)在性能,因此,是生產(chǎn)時必須嚴(yán)格把控的一項指標(biāo)。在自動化高度發(fā)達(dá)的當(dāng)下,薄膜的生產(chǎn)大多采用精度很高的線非接觸式測試儀以及其反饋系統(tǒng)進(jìn)行自動化生產(chǎn)和檢測控制的。但由于全程機(jī)器工作的原因,很難避免沒有瑕疵品的出現(xiàn),也就是厚度生產(chǎn)不均勻的光學(xué)聚酯薄膜產(chǎn)生。對此,工作人員采取了一系列措施進(jìn)行厚度控制。光學(xué)聚酯薄膜的厚度均勻包括橫向厚度均勻和縱向厚度均勻兩個方面,工作人員也主要以這兩個方向為著手點進(jìn)行嚴(yán)格控制。(一)對薄膜的縱向厚度進(jìn)行控制。
聚酯薄膜的縱向厚度均勻性主要同擠出機(jī)擠出熔體壓力穩(wěn)定性以及工人的拉伸工藝技能有關(guān)。在聚酯薄膜的具體生產(chǎn)流程中,工作人員不能僅僅依靠機(jī)器的檢測和控制,這樣很容易出現(xiàn)漏網(wǎng)之魚。應(yīng)當(dāng)利用在線測厚儀進(jìn)行不斷地掃描,對正在生產(chǎn)中的薄膜進(jìn)行縱向截面和平均值的比較,最后通過調(diào)整擠出量來控制光學(xué)聚酯薄膜的縱向平均厚度。當(dāng)平均厚度與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值出現(xiàn)偏差后,可以通過改變輸出控制信號改變冷鼓速度達(dá)到控制均勻性的目的。但是工作人員在進(jìn)行縱向厚度控制的過程中需要注意一下兩點要求:首先PET熔體在進(jìn)行模頭之前以及進(jìn)入的過程中必須保持全程穩(wěn)定狀態(tài),對此工作人員需要及時測量熔體壓力并進(jìn)行反饋控制,否則很難生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的光學(xué)聚酯薄膜。第二是要保證PET熔體的溫度沒有差異,保持在同一水平線上。這樣才不會因為溫度不同對熔體的流動性產(chǎn)生消極影響。對此工作人員需要在模頭前安裝若干混合元件的靜態(tài)混合器,對流過的熔體進(jìn)行分離,從而達(dá)到溫度均衡的目的。
(二)對薄膜橫向厚度進(jìn)行控制
通常情況下,薄膜橫向厚度的均勻性與模頭的開度調(diào)節(jié)密不可分。模頭配置有若干個熱膨脹螺栓,實現(xiàn)對溫度的調(diào)節(jié)和控制,只有熱膨脹螺栓在達(dá)到一定加熱功率后才能對薄膜橫向厚度的均勻性進(jìn)行合理控制。而且螺栓的位置也會由于溫度的變化而發(fā)生變化,從而影響薄膜橫向厚度。最主要一點,工作人員可以通過熱脹冷縮效應(yīng)實現(xiàn)對螺栓位置的控制,這也是達(dá)到不斷優(yōu)化和控制薄膜厚度的關(guān)鍵之舉。除了模頭螺栓的設(shè)置能夠影響光學(xué)聚酯薄膜的橫向厚度外,拉伸時的溫度也是一個決定性因素。將光學(xué)聚酯放進(jìn)行縱拉后,應(yīng)當(dāng)保持機(jī)器各個階段的溫度一定和橫向溫度的均勻性。這樣能夠保證聚酯薄膜在橫向完成均勻拉伸,從而保證薄膜厚度的均勻性。一般來說,低溫是快速拉伸工藝的先決條件。
二、嚴(yán)格控制光學(xué)聚酯薄膜的機(jī)械性能
概括來說,聚酯薄膜的機(jī)械性能主要包括拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率以及彈性模量等等。光學(xué)聚酯薄膜的機(jī)械性能也與原材料的性質(zhì)和工人的拉伸技能、條件有關(guān)。
(一)原材料對光學(xué)聚酯薄膜機(jī)械性能的影響
特性粘數(shù)是聚酯切片最主要的一個質(zhì)量指標(biāo)。工作人員一般會將這一指標(biāo)控制在0.64±0.015dL/g附近。因此,為了提高聚酯薄膜拉伸強(qiáng)度等一系列機(jī)械性能,在制作之前可選擇特性黏數(shù)偏高的PET樹脂。只有在特性黏數(shù)較高,分子質(zhì)量高,分子間引力作用比較大的情況下,制作完成的聚酯薄膜才會具有相應(yīng)較強(qiáng)的聚酯薄膜。比如:在制作磁帶帶基上的光學(xué)聚酯薄膜時,根據(jù)其需要來說會選擇特性黏糊偏上的聚酯切片作為主要的原材料,加之輔佐以精湛的拉伸工藝,生產(chǎn)出品質(zhì)上乘的聚酯薄膜也就不是問題了。
(二)拉伸的工藝條件對光學(xué)聚酯薄膜機(jī)械性能的影響
工人的拉伸方式和強(qiáng)度能夠直接影響光學(xué)聚酯薄膜的低機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得到:在一定范圍內(nèi),提高拉伸力度能夠大大提高聚酯薄膜機(jī)械性能中的拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量。
比如:在生產(chǎn)對機(jī)械性能要求比較高的聚酯薄膜時,工作人員可以采用二點拉伸法進(jìn)行機(jī)械性能的強(qiáng)化和加深。首先在初步生產(chǎn)出的薄膜中點部位進(jìn)行拉伸,這樣拉伸倍數(shù)便可達(dá)到二倍,再沿著薄膜中點部位進(jìn)行折疊。再繼續(xù)尋找此時的中點,再次進(jìn)行拉伸,這樣便會使拉伸倍數(shù)達(dá)到4倍以上。以此循環(huán)往復(fù),直到滿足客戶生產(chǎn)需求即可。最后,在生產(chǎn)拉伸時一定要注意提高熱定型溫度,從而確保結(jié)晶度的提高,利于機(jī)械性能強(qiáng)度的增加。
三、對光學(xué)聚酯薄膜光學(xué)性的控制
光學(xué)性主要包括透光率、霧度以及光澤度等,這些性質(zhì)主要取決于生產(chǎn)過程中所使用的原材料。一是PET有光切片,二是母料切片。這兩部分原材都能同構(gòu)控制達(dá)到要求。首先PET樹脂具有較高強(qiáng)度的結(jié)晶性能,在拉伸后約有50%的結(jié)晶度,產(chǎn)生晶體后,對薄膜的透光度以及光澤度會產(chǎn)生消極影響。因此為了消除這一部分原材料帶來的弊端,工作人員可以采用IPA代替部分的PET參與聚酯薄膜的制作過程。通過IPA發(fā)生的共縮聚反應(yīng)來減少PET樹脂結(jié)晶的速率和效率,從能有效緩解結(jié)晶對光學(xué)性能的影響問題。對于母料切片,則必須要使用還有開口劑的切片,只有這樣才能保證與PET的光學(xué)性能相近,減少對聚酯薄膜光學(xué)性能的影響。比如:工作人員會采用二氧化硅作為母料切片完成薄膜的制作過程。其次還要保證母料的顆粒要小,分散均勻,沒有聚集現(xiàn)象,這樣制作出的聚酯薄膜才能足夠光滑、足夠透光。
總 結(jié)
除了上述提到的三點性能外,光學(xué)聚酯薄膜在制作過程中還應(yīng)關(guān)注其透水性、熱穩(wěn)定性、表面性能等等。通過對性能的嚴(yán)格控制和要求,才能實現(xiàn)和完善綜合性能,滿足日益增長的要求。因此,工作人員在光學(xué)聚酯薄膜制作的過程中,要嚴(yán)格把控好制作力度,不能全部依靠機(jī)器生產(chǎn),也不能過度要求生產(chǎn),即過分苛求完美,過而不及。
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