聚酯薄膜应用篇讲义

BOPET应用篇讲义编写：岳锐BOPET应用篇讲义•一、BOPET性能知识•二、BOPET应用知识•三、BOPET应用分类1、包装印刷2、镀铝3、烫金4、护卡5、热封6、转移7、镭射8、胶带9、激光基膜10、反光膜11、仿金属拉丝膜12、金银丝13、金拉线14、PET离型15、太阳能背板16、窗膜17、珠片18、标签基膜19、热传递基膜20、光学膜21、反射膜20、高亮度基膜22、抗静电膜23、阻燃膜24、热收缩膜25、扭结膜26、亚光膜27、电子电器膜28、预涂膜29、喷绘装饰基膜30、色膜31、高阻隔膜32、覆膜铁33、采光瓦一、BOPET性能知识•BOPET的性能分类为：1、基本指标2、力学性能3、热学性能4、表面性能5、光学性能6、结晶性能7、阻隔性能8、电学性能返回总目录1、基本指标•厚度•厚度是薄膜最基本的品质指标之一，厚度的均匀性直接影响到薄膜的外观形象以及内在性能，因此必须严加控制。其判定标准有以下几项：1、平均厚度：指整卷膜厚度的算术平均值，通常称为实际厚度，通常与标称厚度有一定的偏差。2、标准偏差：用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。3、厚度公差：是指整卷膜的最大和最小厚度值与平均厚度的正负差值。返回BOPET性能知识基本指标•宽度•宽度：宽度中需要注意的：客户需要宽度分为正偏差宽度、负偏差宽度、正常宽度。•一般为正常宽度，但若客户要求正偏差宽度，并且要求商标按正常宽度标示，此时生产过程中就应该非常注意。返回BOPET性能知识基本指标•长度•如果客户需要12μm，24000米长的薄膜，此时我们需要做到的长度24200米。•这多出的200米中包括：薄膜底皱和穿片需要薄膜。返回BOPET性能知识基本指标厚度规格8μm12-16μm17-25μm25μm以上3英寸纸芯宽≤1100mm≤200m≤120m≤50m不允许3英寸纸芯宽≥1100mm≤300m≤180m≤80m≤30m6英寸纸芯宽≤1500mm≤150m≤80m≤30m不允许6英寸纸芯宽≥1500mm≤200m≤100m≤50m不允许底皱控制：返回BOPET性能知识基本指标分切长度（m）长度范围（m）接头个数薄膜厚度每段接头长度（m）6000±10018-24100018000±200225-3580024000-36000±400236-50500普通薄型膜接头控制：返回BOPET性能知识2、力学性能屈服应变弹性线性B（屈服点）C断裂点塑性返回BOPET性能知识力学性能•拉伸强度•断裂伸长率•弹性模量•屈服强度•F5值返回BOPET性能知识拉伸强度•拉伸强度薄膜最重要的力学性能指标，是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。它表示在单位截面上所承受的最大拉力。一般包装类BOPET薄膜的拉伸强度应在200MPa以上。返回BOPET性能知识拉伸强度•在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉力与截面积的比值即为拉伸强度，其结果以MPa表示（1MPa=1N/mm2）。有时称之为抗张强度、抗拉强度等。•用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、断裂伸长率、弹性模量等数据。返回BOPET性能知识断裂伸长率•它是表示一定长度薄膜的单位截面上承受最大拉力发生断裂时的长度减去起始长度后与起始长度的百分比。•断裂伸长率是反映薄膜的韧性指标，如偏低，表示薄膜的脆性增加，一般PET薄膜的断裂伸长率在100%左右。返回BOPET性能知识弹性模量•弹性模量是表示在弹性范围内薄膜所受应力与应变的比例系数，它表征的是薄膜的刚性或挺度，BOPET薄膜的弹性模量一般在4000以上，而BOPP需要加入增刚剂才能达到4000以上。•弹性模量在测试时的取值范围为样品伸长0.05%~0.25%之间拉力变化值与伸长（截面）变化值之比，其结果以MPa表示。返回BOPET性能知识屈服强度屈服应变弹性线性B（屈服点）C断裂点塑性返回BOPET性能知识屈服强度以B点为界分为二部分：•B点以前（弹性区域）：除去应力，材料能恢复原样，不留任何永久变形。斜率即为扬氏模量。•B点以后（塑性区域）：除去外力后，材料不再恢复原样，而留有永久变形，我们称材料“屈服”了，B点以后总的趋势是载荷几乎不增加但形变却增加很多。tg返回BOPET性能知识F5值•F5值是拉伸试验所得的拉力-应变曲线的5％伸长时的拉力。测定在25℃、65％相对湿度的氛围下进行。•F5值使用“Instron”型拉伸试验，以拉伸速度200mm/min，宽10mm，试样长度间距100mm将试样薄膜拉伸至断裂。返回BOPET性能知识F5值•通常市售的双轴拉伸聚酯薄膜的纵向F5值一般是11-13kg/mm2，但作为磁带用基底薄膜、带用、电容器用、感热式孔版印刷原纸用，为了显著地达到轻量化、小型化的目的，有效的是将纵向的F5值设定在15kg/mm2以上是理想的，设定在16kg/mm2是更理想的。•1kg/mm2=10MPa返回BOPET性能知识3、热学性能•热收缩率是表征薄膜在受热情况下的尺寸稳定性，也即薄膜受热变形的程度，亦可反映薄膜的耐温性能。•我们所测得的热收缩率数据是在标准测试条件下测量的静态受热收缩变形值，只是一个参考数据，与下游用户在使用中出现的收缩是有区别的，因为薄膜在使用过程中是在有外力（张力）的作用下在热场中作动态运动，是一种有外力的动态热收缩。但动态热收缩率在实验室是很难测量的。•一般情况下静态热收缩率越小，其动态热收缩在相同条件下也趋小，但条件不同就不一定有对应关系。返回BOPET性能知识热收缩率•影响因素有：PET切片的聚合度、端羧基值薄膜的结晶度拉伸的工艺参数热定型温度热松驰（定型区、冷却区与出口链宽设置）等。返回BOPET性能知识热收缩控制办法有：•要求原料供应商改善PET树脂的热稳定性，避免或减少在加工过程中的热降解。•适当提高TDO热定型温度，目的是完善结晶，充分释放内应力。•在热定型末端进行足够热松驰，随后快速冷却定型，使拉伸取向的结晶晶格“冷冻”并固定。返回BOPET性能知识4、表面性能•润湿张力•动、静摩擦力•表面粗糙度返回BOPET性能知识润湿张力•润湿张力（表面张力）：表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力，是分子力的一种表现，对薄膜而言通常称润湿张力。•润湿张力的国际单位为N/m，但通常我们用dyn/cm（达因）表示，1dyn/cm=1mN/m。返回BOPET性能知识润湿张力•例如：新鲜荷叶表面滴上一滴水，水会收缩成水珠而不会浸润到荷叶内部，这一现象说明水的表面张力大（约73达因），荷叶的润湿张力小，且二者的差距比较大。返回BOPET性能知识润湿张力•聚酯薄膜未经处理42dyn/cm，电晕后的表面张力52-60dyn/cm。•油墨要很好的附着在薄膜上，需要薄膜本身的润湿张力高于油墨的表面张力至少10dyn/cm。返回BOPET性能知识摩擦系数•摩擦系数（Frictionfactor）是指两表面间的摩擦力和作用在其表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数μk和静摩擦系数μs。返回BOPET性能知识摩擦系数•摩擦系数的大小影响到薄膜的收卷性能和薄膜的使用性能。•摩擦系数是薄膜开口性的量化评定指标，也是机器运行速度、张力调节和薄膜运行中磨损的参考依据之一。如BOPP烟膜就要求COF非常小，这样就能进行高速包装。•薄膜的摩擦系数对印刷油墨与薄膜之间、镀铝层与薄膜之间、涂层与薄膜之间的结合力有很大关系。返回BOPET性能知识摩擦系数•摩擦系数的大小可通过添加剂的选择和用量来控制。•PET薄膜的COF值一般在0.4-0.6之间比较适宜，特殊用途产品就不在此控制范围了。返回BOPET性能知识表面粗糙度•表面粗糙度为薄膜的一个隐性指标，是指薄膜表面所具有的在较小间距上的微小峰谷不平度的微观几何尺寸特征的综合评价。•表面粗糙度用Ra（轮廓平均算术偏差）、Rz（不平度平均高度）、Rt（从峰到谷的高度）、Rmax（最大深度）来表征。返回BOPET性能知识表面粗糙度•适当的表面粗糙度有利于油墨印刷和镀铝，特别是对浅网印刷尤其重要。•如果粗糙度过大，则可能会造成油墨分子或铝分子不能填满薄膜表面的凹点而影响两者之间的结合力，严重时会导致分层，或出现针孔漏白问题。返回BOPET性能知识5、光学性能•雾度(Haze)•透光率(Lighttransmit）•光泽度（Gloss）返回BOPET性能知识透光率•透光率是指透过薄膜的光通量与入射到薄膜表面上的光通量的百分比。•T为入射光通量，T1为透过光通量。透过率为T1/T。返回BOPET性能知识雾度•雾度是薄膜的光学指标之一，是表征薄膜的清晰透明或混浊的程度，是透过薄膜而偏离入射光方向的散射光通量与投射光通量的百分比。•T2为偏离入射角2.5°以上的光通量。雾度=T2/T1•雾度的影响因素很多，主要有薄膜配方、工艺参数等。返回BOPET性能知识光泽度•光泽度：物体表面方向性选择反射的性质，这一性质呈现在物体表面所能见到的强反射光或物体镜像的程度。•镜面光泽：在规定的入射角下，试样的镜面反射率与同一条件下基准面的镜面反射率之比。用百分数表示，以省略百分号，以光泽单位表示。•GB8807-88中选用高度抛光的平整黑玻璃板。对于20°角和60°角，采用折射率为1.567的黑玻璃板，光泽值规定为100；对于45°角，采用折射率为1.540的黑玻璃板，光泽值规定为55.9。返回BOPET性能知识光泽度•光泽度原理图：返回BOPET性能知识光泽度•光泽度用来表示薄膜表面平整、光亮的程度。光泽度可通过对光线的反射能力来测定。•当薄膜表面光滑平整时，对光线的镜面反射能力强，光泽度就高；当薄膜表面从微观上看表现比较粗糙时，光线对镜面反射能力弱，光泽度就低。返回BOPET性能知识光泽度•常规PET膜主要测试45°折射角。一般角度越小测试值越大。一般测试的入射角度分为20°、45°、60°、85°。•光泽度仪：85°为低光泽仪，20度为高光泽仪。依此类推，使用最多的是60°中光泽仪。返回BOPET性能知识光学性能•光学性能的影响因素：原辅料（大有光切片、母料切片）：（1）控制原辅料的结晶度。（2）控制母料开口剂的折光指数、粒径、形状等。•工艺条件：（1）控制拉伸定向后薄膜的结晶度（工艺参数）。（2）控制开口剂的用量，以低量有效为原则，保证薄膜收/放卷顺利、薄膜间不粘连。返回BOPET性能知识6、高分子聚集态•聚合物的基本性质主要取决于链结构，而高分子材料或制品的使用性能则很大程度上还取决于加工成型过程中形成的聚集态结构。聚集态可分为晶态、非晶态、取向态、液晶态等，晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。返回BOPET性能知识高分子主要结晶形态名称形态和结构形成条件球晶球形或截顶的球晶。由晶片从中心往外辐射生长组成从熔体冷却或从＞0.1%溶液结晶单晶或折叠链片晶厚10-50nm的薄板状晶体，有菱形、平行四边形、长方形、六角形等形状。分子呈折叠链构象，分子垂直于片晶表面长时间结晶，从0.01%溶液得单层片晶，从0.1%溶液得多层片晶伸直链片晶厚度与分子链长度相当的片状晶体，分子呈伸直链构象高温和高压（几千大气压以上）纤维状晶纤维中分子完全伸展，总长度大大超过分子链平均长度受剪切应力（如搅拌），应力还不足以形成伸直链片晶时串晶以纤维状晶作为脊纤维，上面附加生长许多折叠链片晶而成受剪切应力（如搅拌），后又停止剪切应力时。返回BOPET性能知识高分子结晶形态a.球晶b.单晶c.伸直链片晶d.纤维状晶e.串晶五种典型的结晶形态返回BOPET性能知识高分子结晶形态•以上结晶形态都是由三种基本结构单元组成，即无规线团的非晶结构、折叠链晶片和伸直链晶体。所以结晶形态中都含有非晶部分，是因为高分子结晶都不可能达到100％结晶。返回BOPET性能知识聚酯结晶性能•聚酯(PET)是半结晶性高聚物，结晶度高时可为50～60％。聚酯结晶性能对其力学、光学、热学性能都能产生很大的影响，在成膜工艺过程中，结晶度的变化大