膠輥應(yīng)用之雙向拉伸薄膜

一、雙向拉伸膜簡介

雙向拉伸塑料薄膜(Biaxially OrientedPlastics Film)簡稱BOPF，是由雙向拉伸(或稱雙軸取向)所制得塑料薄膜的總稱。它是經(jīng)物理、化學(xué)、機械等手段特殊成型加工而成的,是在低于薄膜熔點，高于玻璃化溫度下，對厚膜或平片進(jìn)行縱向和橫向雙向拉伸，然后在緊張狀態(tài)下進(jìn)行熱定型處理而得到的制品。常見的雙向拉伸薄膜有BOPET、BOPP、BOPA、BOPI等。雙向拉伸技術(shù)可以顯著提高薄膜的機械性能、阻隔性能、光學(xué)性能、熱性能及厚度均勻性等。被廣泛應(yīng)用于如家電、消費電子、電氣、新能源、紡織等包裝、光學(xué)等行業(yè)。

二、產(chǎn)業(yè)鏈

三、市場格局面

從企業(yè)競爭格局來看，我國BOPET薄膜的主要生產(chǎn)廠家可按照產(chǎn)能來劃分呈三個梯隊。BOPET薄膜產(chǎn)能超過20萬噸的第一梯隊企業(yè)有雙星新材、百宏實業(yè)、江蘇三房巷、康輝石化;第二梯隊的產(chǎn)能在10萬噸到20萬噸的企業(yè)有浙江永盛科技、科澤新材、大東南等;產(chǎn)能小于10萬噸的第三梯隊企業(yè)數(shù)量較多，代表性企業(yè)有東材科技、國風(fēng)塑業(yè)、杜邦鴻基等。

2020年BOPET市場新增及預(yù)計新增產(chǎn)能統(tǒng)計

2020年我國包裝用膜占BOPET薄膜的份額為50%，電子、電氣材料用膜占BOPET薄膜的20%，其他所占份額為30%。隨著BOPET薄膜的工藝不斷進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域還有不斷拓展的空間，除了能夠作為包裝材料應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域以外，還能夠在光學(xué)，光伏、和電子MLCC等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

四、產(chǎn)品原理及工藝流程

基本原理為：高聚物原料通過擠出機被加熱熔融擠出成厚片后，在玻璃化溫度以上，熔點以下的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，通過縱拉機與橫拉機時在外力作用下，先后沿縱向和橫向進(jìn)行一定倍數(shù)的拉伸，從而使分子鏈或結(jié)晶面在平行于薄膜平面的方向上進(jìn)行取向而有序排列，然后在拉緊狀態(tài)下進(jìn)行熱定型，使取向的大分子結(jié)構(gòu)固定，最后經(jīng)冷卻及后續(xù)處理便可制得薄膜。

                          圖為多尼爾雙拉線宣傳資料

    圖為金田宣傳資料

生產(chǎn)線是由多種設(shè)備組成的連續(xù)生產(chǎn)線，包括:干燥塔、擠出機、鑄片機、縱向拉伸機、橫向拉伸機、牽引收卷機等。

   采用雙向拉伸技術(shù)生產(chǎn)聚酯薄膜，即使用縱向拉伸和橫向拉伸技術(shù)，一般是先縱向拉伸后再橫向拉伸的工藝流程?？v向拉伸技術(shù)是指聚酯膜厚片在輥筒間縱向拉伸、定型。橫向拉伸技術(shù)是指在橫向拉伸箱里對聚酯薄膜進(jìn)一步拉伸、定型。

1、配料與混合。生產(chǎn)雙向拉伸聚酯薄膜所需要的主要原材料是聚酯薄膜母料切片。聚酯切片又稱聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚酯薄膜母料切片中含有二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣等物質(zhì)，同時可以根據(jù)生產(chǎn)聚酯薄膜的工藝需求選擇不同的聚酯薄膜母料切片。聚酯合成主要是使用精對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）直接進(jìn)行混合反應(yīng)得到，主要氛圍混合配置、添加劑的投入、酯化、聚合反應(yīng)、固相聚合五大步驟。

2、結(jié)晶和干燥。經(jīng)過聚合反應(yīng)、抽真空、固相聚合后的聚酯薄膜切片，必須經(jīng)過結(jié)晶和干燥的工藝后才能對其進(jìn)行雙向拉伸。結(jié)晶和干燥工藝流程的主要目的是為了提升聚合物的軟化點，使得粒子在熔融過程中析出時不會相互粘合、結(jié)成塊狀。同時，干燥的工藝流程能夠去除其中的水分，而聚合物中的水分會在熔融過程中使聚合物水解或產(chǎn)生氣泡。聚酯薄膜切片的結(jié)晶和干燥工藝過程中，采用的設(shè)備一般是結(jié)晶床和干空氣制備裝置，使用空壓機、去濕器對其干燥。

3、 熔融擠出。聚酯薄膜的生產(chǎn)工藝過程中，必須經(jīng)過熔融擠出過程。熔融擠出過程采用的工藝設(shè)備一般包括擠出機、計量泵以及過濾器。擠出機的作用是將經(jīng)過結(jié)晶和干燥預(yù)處理后的聚酯薄膜切片投入擠出機，聚酯薄膜切片在其中進(jìn)行加熱，最終熔融塑化。計量泵的作用是在整個工藝過程中提供穩(wěn)定的壓力，使得熔融后的熔體具有足夠的壓力克服流動中的阻力，最終保證了生產(chǎn)的薄膜厚度均勻。過濾器的作用是去除熔融后熔體中的雜質(zhì)。在生產(chǎn)過程中，熔融后的熔體中可能存在凝膠粒子、雜質(zhì)等影響質(zhì)量的異物，因此需要過濾器過濾計量泵前后的熔體雜質(zhì)。

4、 鑄片系統(tǒng)。雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)過程中具有鑄片系統(tǒng)。鑄片系統(tǒng)由模頭、冷輥以及鑄片的貼附裝置組成。模頭是鑄片系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，影響鑄片的厚度和均勻性。模頭的溫度需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最適合的溫度范圍是275-280 度，在此范圍內(nèi)的模頭溫度可以確保鑄片均勻。鑄片系統(tǒng)中的冷輥作用是在熔融后的熔體流出模頭后，進(jìn)行快速冷卻，使其迅速冷卻行程玻璃態(tài)的鑄片。而貼附裝置的作用是確保鑄片和冷輥的接觸，保證冷卻效果，防止工藝流程中冷輥轉(zhuǎn)動造成空氣漏入，最終構(gòu)成完整的鑄片系統(tǒng)。

                                                                                                               圖為金田宣傳資料

5、縱向拉伸（MDO）。雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)過程中的縱向拉伸工藝過程由輥筒完成，其原理為利用輥筒之間的速差實現(xiàn)縱向拉伸。縱向拉伸工藝的具體過程是縱向拉伸機將鑄片機的厚片預(yù)熱后進(jìn)行縱向拉伸。該機器是由預(yù)熱輥、拉伸輥、拉伸壓輥、冷卻輥、驅(qū)動裝置等構(gòu)成?？v向拉伸工藝工程一般采用多個拉伸區(qū)進(jìn)行拉伸，而組合拉伸的方式包括低溫大間隙拉伸和高溫小間隙拉伸這兩種技術(shù)。

6、橫向拉伸（TDO）。雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)過程中另一重要的生產(chǎn)工藝為橫向拉伸技術(shù)。橫向拉伸工藝主要有橫向拉伸機完成，橫向拉伸機構(gòu)結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜。該機器一般具有烘箱、鋏具、鏈條、導(dǎo)軌、潤滑系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)。橫向拉伸機兩側(cè)裝備鋏具回轉(zhuǎn)鏈條，同時利用熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行空氣加熱預(yù)熱薄膜，經(jīng)過拉幅、緩沖、定型、冷卻等生產(chǎn)流程后實現(xiàn)對聚酯薄膜的橫向拉伸工藝。

7、牽引收卷與分切。雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)的最后步驟是牽引收卷并完成分切工序。牽引收卷和分切工序是通過牽引輥、冷卻輥、展平輥、跟蹤輥完成牽引，通過收卷機進(jìn)行收卷，收卷后的大膜卷材料將根據(jù)生產(chǎn)需求，在分切機上實現(xiàn)分切工序。最終經(jīng)過檢驗、包裝的過程完成產(chǎn)品生產(chǎn)。

五、思德諾慶可以提供產(chǎn)品解決方案

思德諾慶可從輥芯結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)的加工工藝開始著手，優(yōu)化用戶產(chǎn)品需求，從輥芯的加工開始，全工藝流程把控，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量?？上蛴脩籼犭p向拉伸薄膜生產(chǎn)線所需要全部橡膠輥輪，包括除水輥、MDO壓輥、電暈輥、電暈壓輥、牽引壓輥、收卷壓輥（接觸輥、跟蹤輥）、壓輪、分切壓輥、造粒輥等。并與行業(yè)設(shè)備商、行業(yè)用戶長期提供非標(biāo)輥體技術(shù)升級的解決方案。

公司引進(jìn)12米全自動數(shù)控軋輥磨床，加工精度可達(dá)2微米，可滿足用戶輥芯及膠面的研磨精度需求，為雙向拉伸膜輥體精度提供有效可靠的保障！

在BOPET光學(xué)膜使用的液體硅膠輥MDO壓輥、電暈輥、收卷壓輥、輕量化輥芯（復(fù)合材料）、碳纖維輥維護(hù)、浮動輥表面硬質(zhì)涂層等方面具有相對的產(chǎn)品競爭優(yōu)勢。具體相關(guān)的解決方案可以與市場人員取得聯(lián)系！