高透明薄膜研发

高透明薄膜的研发概述 聚酯薄膜 以其极好的透明度和耐磨性，被广泛应用于各种防伪证件。由于防伪证件的特殊要求，国内厂家绝大部分从国外进口聚酯薄膜，价格十分昂贵。为此，我公司和公安部进行合作，研制开发了可用于防伪证件方面的高透明护卡膜。本文主要
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高透明薄膜研发:
高透明薄膜的研发概述
聚酯薄膜以其极好的透明度和耐磨性，被广泛应用于各种防伪证件。由于防伪证件的特殊要求，国内厂家绝大部分从国外进口聚酯薄膜，价格十分昂贵。为此，我公司和公安部进行合作，研制开发了可用于防伪证件方面的高透明护卡膜。本文主要介绍了高透明护卡膜研究和开发的情况。
根据英国PCI咨询公司和1999年年报及《中国包装T业》：1999年全球聚酯薄膜生产能力为173.3万吨，中国为10.6万吨，年增长率达4.5％，高于全球聚酯薄膜的增长率1.1％。特别是国内聚酯包装膜随着国民经济的持续增长得到了长足的发展，平均增长率达到10％以上，预计今后这种增长趋势不仅会保持还会不断提高。作为包装膜重要组成部分的高透明护卡膜同样也发展迅速。一方面原因是人们对某些包装透明度要求高，另一方面聚酯薄膜无毒易回收，符合国家产业政策。
高透明薄膜工艺流程、生产设备和质量指标
1、工艺流程
高透明护卡膜同一般BOPET 包装薄膜的工艺流程一样，采用平膜法生产工艺。这种生产方法生产出的BOPET质量稳定、厚度均匀，生产线速度快、膜幅宽、产量高、成本低。其工艺流程如下：
2、生产设备
•结晶干燥：BM式
•拉膜线：法国DMT公司BOPET薄膜生产线
•分切机：英国ATLAS
•回收系统：奥地利
3、高透明护卡膜的质量指标
高透明薄膜的研究方向
高透明薄膜与一般聚酯薄膜的主要差别在于薄膜的雾度。高透明聚酯薄膜雾度比同种厚度的普通薄膜的雾底低50％以上。雾度指标是影响薄膜透明度的主要因素。薄膜的雾度越小，其透明度越高。由相关资料及我公司生产经验表明，为增加薄膜透明度，降低薄膜的雾度，主要有以下三种方法：
1、在一般薄膜生产配方的基础上，降低添加剂的添加量造成薄膜雾度上升的主要原因是添加剂粒子对光的散射。随着添加剂粒子含量增加，散射光越大，薄膜雾度随之上升。根据经验，以TAl添加剂粒子为例，一般配方生产的薄膜，78μ雾度在7％上下，随着添加剂添加量的减少，薄膜的雾度在相应降低。当低于4．5％，因薄膜表面添加剂分散度不够，膜的开口性能下降，从而使分切产生麻点、窜边，严重影响膜的外观质量。
2、改变添加剂品种
薄膜添加剂粒子有二氧化硅、碳酸钙、氧化铝、高岭土等无机粒子和交联聚苯乙烯等有机粒子。采用我公司产品技术开发中心的KL切片生产的薄膜雾度比使用含TAl添加剂生产的薄膜雾度低25％左右。国外文献报道较多的是使用高熔点交联聚苯乙烯粒子，雾度可达1％以下(25μ)，薄膜表面性能良好。
3、聚酯切片合成时加入第三组分
除了添加剂粒子对光的散射外，聚酯的性能如结晶度等也会对光的散射产生影响，从而会影响薄膜的雾度即透明度。美国伊斯曼公司的共聚聚酯在合成时通过加人第三单体来改变其分子结构，从而降低了膜的结晶度，可使薄膜的雾度减少。另外，除了聚酯本身的结晶性能影响其结晶度外。在BOPET膜加工过程中。影响薄膜结晶度大小的因素还有拉伸比、横向拉伸后的热定型温度及热定型时间等。
高透明薄膜的试验过程
从1998年起，我公司收集了有关高透明薄膜生产的信息，查阅了国内外技术资料，针对国外通用的降低薄膜雾度的三种方法进行了生产试验。
1、降低添加剂的添加量的生产试验
以普通TAl添加剂为例，采用在薄膜生产配方中逐步减少添加剂切片使用量的方法，在普通护卡膜上进行降低薄膜雾度的试验。在逐次的生产试验中我们发现：随着TAl添加剂含量的减少，同种厚度的薄膜雾度有明显下降，但由于薄膜表面的分散的TAl严重不足，导致薄膜的开口性能快速下降，使得母卷和分切后的成品卷表面麻点较多，严重时甚至无法将膜剥离，不仅薄膜的表观质量不符合要求，而且成品率非常低。
2、改变添加剂品种的生产试验
采用公司产品技术开发中心研制的KL切片制造护卡膜。经过多次试验，共生产60吨产品。试验表明：在生产50μ薄膜时，相同的添加剂含量，使用KL切片生产的薄膜比使用TAl切片的薄膜雾度下降约25％左右。雾度再下降，薄膜表面的麻点现象又趋严重。另外，最为重要的是采用KL切片在公司现有的薄膜生产线上无法进行稳定生产，破膜频率明显上升，所生产的薄膜批与批之间透明度差异较大，产品质量不稳定。因此，此方法在公司现在的装置上也无法实施。
3、聚酯切片合成时加入第三组份的生产试验
由于第一、二种方法生产的薄膜表现质量差，成品率低且生产不稳定，所以我们着重对原料作了进一步的研究，通过在聚酯切片合成时加入第三组份来改变超有光切片的分子结构，从而降低聚酯切片的结晶性能，使薄膜表面的光散射减少，提高薄膜的透明度。根据这个原理，本次研究开发的重点是选用低结晶聚酯切片作为薄膜生产的主原料，同时在薄膜生产配方中加人适量的TAl母粒，使薄膜表观质量得以保证。
结合公司实际，采用低结晶聚酯切片、适量的TAl切片及回收切片作为生产原料，在公司现有的聚酯薄膜生产线上前后共试生产6次75μ、78μ、l00μ高透明聚酯薄膜。
综上所述，在BOPET薄膜生产过程中加入适量和恰当品种的添加剂，采用低结晶度聚酯切片作为原料以及合适的工艺参数，可以生产出低雾度高透明的薄膜来，既保证了膜的透明度，又防止分切复卷时麻点、窜边等影响质量问题的发生，满足了用户的要求。
采用低结晶聚酯切片以及合适的原料配方，并控制适当的工艺条件，完全能生产适用于防伪用高透明聚酯薄膜。

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