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发布日期:2021-1-15 发布者:住野精工
双向拉伸之横向、纵向拉伸


1.纵向拉伸

       纵向拉伸工艺包括加热和在纵向拉伸非取向的流延基片,使分子链在拉伸方向上成一条直线。纵向拉伸通常在带有几个预热辊和一对拉伸辊的设备中进行,每个辊筒都以不同的旋转速度运动。纵向拉伸比被定义为这些辊筒速度的比。


(a)长自由行程拉伸
(b)短自由行程拉伸
(c)小直径紧密排列辊筒的拉伸

(a)长自由行程拉伸


        基片在一对同向旋转的夹辊之间拉伸。在拉伸过程中,辐射能量为基片提供热量。该系统通常有一个较长的自由行程,它会引起显著的“颈缩”现象(拉伸过程中宽度减小)。由于厚边的形成,大量的“颈缩”是不利的。

(b)短自由行程拉伸

        基片在反向旋转的辊筒之间拉伸。由于自由行程短,从避免“颈缩”方向看,该系统是很好的。但是,该系统的弱点是形成表面缺陷,如黏模和划痕。


(c)多辊拉伸

       基片在一系列的很多小辊筒之间逐步拉伸。该系统表现出中等的“颈缩”现象。但是,由于辊筒太多,仍有黏模和划痕缺陷。实际上使用的纵向拉伸系统是这3种基本系统的结合。但不同公司之间使用的该系统又不同。

辊筒表面使用的材料是:
·镀硬铬;
·烧结陶瓷;
·含氟聚合物;
·硅橡胶。


         每种材料都有不同的起始黏辊温度,在该温度以上严非取向的基片黏附到辊筒表面。通常,硬铬在80℃以下,陶瓷在100℃以得平滑、表明条件适合就下,氟和硅聚合物在120℃以下。

(1)在室温时,聚合物链冻结,处于玻璃态。这种情况一直持续到玻璃化转变温度(T)时;
(2)在Tg温度以上,聚合物处于“过冷”状态,该状态一直保持到结晶温度(T.);
(3)接近T.温度时,聚合物分子开始结晶,这被称作热引发结晶。

        为了使基片的分子链更直,拉伸应该在T8和T.温度范围内进行,即在过冷状态下。事实上,纵向拉伸适宜的温度在80~120℃之间。

         单向拉伸的流延PET基片在70℃以下拉伸,曲线有清楚的屈服点,这就是说,温度不适合拉伸。这种拉伸被称作“颈缩拉伸”,它不能为基片提供良好的直线分子取向,通常厚度均匀性差。在80℃以上,应力-应变曲线变得平滑,表明条件适合拉伸。100℃以上,应力随应变的增加升高不大,这种拉伸被称作“过牵引”,它是一个“流动”过程,而不是“拉伸”过程。在“过牵引”过程中,随厚度和宽度的减小,小分子量成直线。


        通过将“过牵引”和通常的拉伸相结合,由于薄膜成型速度增加,获得较高的拉伸比。这种起源于PET纤维生产的技术思想,之后被转移到得膜生产中。较高的纵向拉伸比应该在原长度的4~9倍。对于纵向拉伸来说,必须考虑它对连续的横向拉伸的影响。由于超应变结晶的发生,太高的纵向拉伸比会引起横向拉伸性差。为了保持良好的横向拉伸性,应限制纵向拉伸薄膜的物理性质,如密度在1.355g/cm3以下(无定形PET的密度为1.335g/cm3),双折射率小于0.100.为了得到这样的纵向拉伸薄膜,拉伸温度应该在90~100℃之间,拉伸比为原长度的3.5~4.0倍。


2.横向拉伸

          横向拉伸通常是用拉幅机完成的,拉幅之后是热固阶段。纵向拉伸薄膜的两侧由拉幅机夹具夹持,将薄膜导入拉幅机加热炉,在那里,薄膜预热,并在90~120℃范围内横向拉伸为原宽度的3.0~4.5倍。在拉幅机加热炉中,薄膜由上下喷嘴吹出的热空气加热,并用扩散走向的夹具链拉伸。横向拉伸重要的一点是如何控制预热区的热引发结晶。高温和(或)长时间的预热通常加速结晶,结晶导致拉伸性差,如厚度均匀性差。与热引发结晶水平有关的好参数是“结晶引发温度”,此温度越低,热引发结晶出现得越早。作为参考,对无定形流延薄膜来说此温度在140℃左右,而纵向拉伸薄膜在110℃左右。



3.热固化

        双向拉伸PET薄膜中含有很多的由于拉伸引发的内在应力。因此,当薄膜暴露在高温,甚至在室温时,薄膜就收缩,薄膜随时间慢慢收缩。因此,薄膜通常在180~235℃之间进行热固化。热固化增加了晶体尺寸和结晶程度,使应变的无定形区域松弛,这种松弛对改善热尺寸稳定性有很大作用。热固温度在180℃以下对热稳定性的改善不大,而热固温度在235℃以上会降低由于拉伸引发的晶体结晶,同时机械性能严重变坏。


        南京住野精工机械有限公司是一家集科研、生产、销售于一体的高科技企业,一贯坚持诚信、平等、客户利益至上的经营理念,为了更好地提升设备的品质,步入更专业化规范化的生产轨道。我们分别成立了塑料片材板材,流延,双向拉伸,非织造无纺布熔喷布,淋膜复合,再生造粒环保回收系统和涂布机制造系统等七大类设备的独立研发技术中心和生产部门,提供专业的全套技术方案以满足每位客户的特殊使用需求。其中,双向拉伸薄膜制造系统有:BOPP双向拉伸薄膜制造系统,PVC双向拉伸收缩膜生产线,PET双向同步拉伸薄膜生产线,BOPA双向拉伸薄膜生产线,BOPLA双向拉伸薄膜生产线等。

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