CN109228373A - 一种pet电热纳米膜的制备工艺 - Google Patents

一种pet电热纳米膜的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于包装材料技术领域，尤其涉及一种PET电热纳米膜的制备工艺；具体步骤为：以PET膜为基材，进行放卷，电晕处理后进行底涂处理、烘干处理、与EVA流延膜复合处理、电晕处理、再次与EVA流延膜复合处理、电晕处理，然后用静电消除器消除EVA流延膜表面的静电，得到PET电热纳米膜，最后用收卷架进行收卷；本发明对PET膜内侧进行电晕处理可以使基材表面形成极性的羰基，EVA流延膜在臭氧的强氧化性下也会形成极性基团，底涂剂与这两种极性基团的氢键相结合从而促进两者之间的粘合力，而且本发明的PET电热纳米膜，与现有技术相比，工艺简单，成本较低，具有高阻隔性的特点，应用前景广阔。

Description

一种PET电热纳米膜的制备工艺
技术领域
本发明涉及电热供暖材料技术领域，尤其涉及一种PET电热纳米膜的制备工艺。
背景技术
PET薄膜，即聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，是综合性能最好的一种阻隔性高分子材料，具有优良的物理和化学特性，吸水性低、尺寸稳定性很高、阻隔性好、广泛应用于食品、饮料等包装中。PET的水蒸气阻隔性属于较低范围，但气体阻隔性十分优异，可以用PET薄膜进行气调包装，另外还具有良好的保香性；PET薄膜还具有优良的耐热、耐寒性和良好的耐化学药品性和耐油性；因此，PET薄膜的发展空间十分巨大。但是，PET薄膜在强度、耐热性、气体阻隔性方面还不能满足一些特殊包装内容物(如药品)的需要；同时也存在制品不易脱模、翘曲、表面粗糙、耐冲击性和耐湿热性差等缺点，另外其不耐强碱；易带静电，尚没有适当的防静电的方法，限制了它在工程塑料领域内的使用，从而限制PET薄膜的进一步发展。
电热膜就是一种通电发热的薄膜，PET为低温电热膜，所能长期承受的温度较低；目前研究的PET电热膜，存在着防止高温和隔热能力较差，同时在面临温度的变化，对其内部影响大，在面临移动和摩擦时也不能有效的防止划伤，保证表面美观；并且，其使用寿命较短；另一方面，随着新材料的开发，加工工艺的进步和人们消费水平的提高，人们对电热膜的要求也越来越高，目前的PET电热膜满足不了人们的需求，所以急需一种高效，节能、耐高温的电热膜。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明首先提供一种PET电热纳米膜的制备工艺，具体包括以下步骤：
(1)基材放卷：选择PET膜作为基材，用放卷设备将PET膜放开；
(2)电晕处理：用电晕处理设备对PET膜内侧进行电晕处理，使内侧电晕值达到48达因；
(3)底涂处理：将电晕处理后的PET膜，置于涂布设备中，通过胶辊和汲墨辊，在PET膜经晕处理过的内侧涂布一层底涂剂；胶辊采用三元乙丙材质，汲墨辊采用镜面钢辊；胶辊直径：汲墨辊直径＝1:1.3；
(4)烘干处理：将涂布过底涂剂的PET膜通过烘箱，密封条件下烘干；
(5)复合处理：首先将EVA树脂颗粒置于挤出机中，对EVA树脂加热，并调节挤出机的转速、挤出量和气隙高度，将EVA树脂颗粒熔融、加压通过挤出机的模唇形成EVA薄膜状流延出来，得到EVA流延膜；然后与步骤(4)烘干的PET膜共同通过复合设备的被压辊和冷却辊，复合过程中，在EVA流延膜和PET膜之间通入臭氧，臭氧通入的方向与EVA流延膜呈一定角度；然后经冷却辊进行冷却处理，最后通过剥离辊；其中，被压辊与冷却辊的压合点为a，冷却辊与剥离辊的压合点为b，EVA流延膜和PET膜复合后经压合点a到达压合点b；
(6)电晕处理：将步骤(5)复合好的半成品，在淋有EVA流延膜的内侧进行电晕处理，使得复合膜电晕值达到42-46达因；
(7)复合处理：将步骤(6)中电晕处理后的复合物的EVA流延膜面再次复合处理，淋一层EVA流延膜，具体方法同步骤(5)；
(8)电晕处理：将步骤(7)中二次复合得到的复合膜的EVA流延膜面进行电晕处理，使得其表面电晕值达到44-48达因；
(9)静电消除：用静电消除器消除EVA流延膜表面的静电，得到PET电热纳米膜；
(10)复合收卷：用收卷架进行收卷。
优选的，步骤(3)中，所述底涂剂为AC剂。
优选的，步骤(4)中，烘干温度为55～60℃，烘干时间为2-3秒。
优选的，步骤(5)中，所述EVA树脂颗粒的VA含量在15-20％之间，MI在7-8g/10min之间。
优选的，步骤(5)中，所述EVA树脂颗粒的加热的温度为210-220℃。
优选的，步骤(5)中，所述挤出机的螺杆转速为460～470转/min；挤出量为280～300kg/h。
优选的，步骤(5)中，所述“气隙高度”即挤出机的模唇到复合位置的垂直距离为10-15cm。
优选的，步骤(5)中，所述通入臭氧的流量控制在60L/h。
优选的，步骤(5)中，所述臭氧通入的方向与EVA流延膜呈40～50度夹角。
优选的，步骤(5)中，所述通入臭氧的方式为：在不锈钢的通气管上均匀开有一排圆孔，通气管直径为1.5cm，圆孔直径为1mm，圆孔间距为3-5mm；通气管的管壁距离PET膜卷材表面的垂直距离为6-9mm。
优选的，步骤(5)中，所述冷却辊温度控制在18-20℃，冷却时间为0.5～0.8s。
优选的，步骤(5)中，以被压辊和冷却辊的切线位置为基准，挤出机的模唇开口向被压辊一侧偏离5-10度。
优选的，步骤(5)中，所述EVA流延膜和PET膜卷材复合后经压合点a到达压合点b时，压合点a和压合点b的距离控制在1500～1600mm。
有益效果：
(1)本发明的PET电热纳米膜，可长时间使用能够有效的防潮防止变质，同时在面临温度的变化，对其内部影响小，防止高温和隔热能力强，同时在面临移动和摩擦时也可以保证表面美观，可以有效的防止划伤，使其使用寿命长，使用范围广实用性强。
(2)本发明的PET电热纳米膜，具有能耗低、能效高、节能环保的优点；而且，电热膜基本不需要维护，节省大量的人力、物力和财力；此外还可自行调整温度，使用方便。
(3)本发明的PET电热纳米膜选用的EVA树脂其VA含量高，MI值低；EVA树脂中的VA含量越高，结晶度越低，膜的透明性柔软性也越高，EVA树脂的MI越低，其黏度、韧性、抗拉强度及耐应力开裂性相对更高，在受热条件下，其抗老化性更好，抗变形能力更强；
(4)本发明分两次淋EVA流延膜可以提高EVA流延膜的平整度，降低各点之间的厚薄公差；并且，还对PET膜内侧进行电晕处理可以使基材表面形成极性的羰基，EVA流延膜在臭氧的强氧化性下也会形成极性基团，底涂剂与这两种极性基团的氢键相结合从而促进两者之间的粘合力。
(5)本发明的PET电热纳米膜，与现有技术相比，工艺简单，成本较低，具有高阻隔性的特点，应用范围更广。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为复合处理的的具体示意图。
图3为图2中A处的局部放大图。
图4为图2中B处的局部放大图。
图5为底涂处理的示意图。
图6为本发明的PET电热纳米膜的结构示意图。
附图标记如下：
1-挤出机；2-冷却辊；3-被压辊；4-剥离辊；5-通气管。
具体实施实例
下文将结合具体实施例详细描述本发明的技术方案。
实施例1：
(1)基材放卷：选择PET膜作为基材，用放卷设备将PET膜放开；
(2)电晕处理：用电晕处理设备对PET膜内侧进行电晕处理，使内侧表面张力系数达到48达因；
(3)底涂处理：将放开后的PET膜，置于涂布设备中，通过在胶辊和汲墨辊，在PET膜卷材内侧涂布一层底涂剂；胶辊直径为180mm，采用三元乙丙材质，汲墨辊直径为230mm，采用镜面钢辊；
(4)烘干处理：将涂布过底涂剂的PET膜卷材通过烘箱，密封条件下烘干；烘干温度为60℃，烘干时间为2秒；
(5)复合处理：首先选择EVA树脂颗粒，其VA含量在15-20％之间，MI在7-8g/10min之间；然后将EVA树脂颗粒置于挤出机中，对EVA树脂加热，温度控制为220℃；并调节挤出机的转速为460转/min、挤出量为300kg/h，气隙高度为12cm，将EVA树脂颗粒熔融、加压通过挤出机的模唇形成EVA薄膜状流延出来，得到EVA流延膜，其中以被压辊和冷却辊的切线位置为基准，挤出机的模唇开口向被压辊一侧偏离5-10度；然后与步骤(4)烘干的PET膜卷材共同通过复合设备的被压辊和冷却辊，复合过程中，在EVA流延膜和PET膜之间通入臭氧，臭氧的流量控制在60L/h，通入臭氧的方式为：在不锈钢的通气管上均匀开有一排圆孔，通气管直径为1.5cm，圆孔直径为1mm，圆孔间距为3-5mm；通气管的管壁距离PET膜卷材表面的垂直距离为6-9mm；臭氧通入的方向与EVA流延膜呈45度夹角；然后经冷却辊进行冷却处理，冷却辊温度控制在20℃，冷却时间为0.6s；最后通过剥离辊；其中，被压辊与冷却辊的压合点为a，冷却辊与剥离辊的压合点为b，EVA流延膜和PET膜复合后经压合点a到达压合点b，压合点a和压合点b的距离控制在1600mm。
(6)电晕处理：将步骤(5)复合好的半成品，淋有EVA流延膜的内侧进行电晕处理，使得复合膜电晕值达到46达因；
(7)复合处理：将步骤(6)中电晕处理后的复合物的EVA流延膜面再次复合处理，淋一层EVA流延膜，具体方法同步骤(5)；
(8)电晕处理：将步骤(7)中二次复合得到的复合膜的EVA流延膜面进行电晕处理，使得其表面电晕值达到48达因；
(9)静电消除：用静电消除器消除EVA流延膜表面的静电，得到PET电热纳米膜；
(10)复合收卷：用收卷架进行收卷。
实施例2：
(1)基材放卷：选择PET膜作为基材，用放卷设备将PET膜放开；
(2)电晕处理：用电晕处理设备对PET膜内侧进行电晕处理，使内侧表面张力系数达到48达因；
(3)底涂处理：将放开后的PET膜，置于涂布设备中，通过在胶辊和汲墨辊，在PET膜卷材内侧涂布一层底涂剂；胶辊直径为180mm，采用三元乙丙材质，汲墨辊直径为230mm，采用镜面钢辊；
(4)烘干处理：将涂布过底涂剂的PET膜卷材通过烘箱，密封条件下烘干；烘干温度为55℃，烘干时间为3秒；
(5)复合处理：首先选择EVA树脂颗粒，其VA含量在15-20％之间，MI在7-8g/10min之间；然后将EVA树脂颗粒置于挤出机中，对EVA树脂加热，温度控制为220℃；并调节挤出机的转速为470转/min、挤出量为290kg/h，气隙高度为10cm，将EVA树脂颗粒熔融、加压通过挤出机的模唇形成EVA薄膜状流延出来，得到EVA流延膜，其中以被压辊和冷却辊的切线位置为基准，挤出机的模唇开口向被压辊一侧偏离5-10度；然后与步骤(4)烘干的PET膜卷材共同通过复合设备的被压辊和冷却辊，复合过程中，在EVA流延膜和PET膜之间通入臭氧，臭氧的流量控制在60L/h，通入臭氧的方式为：在不锈钢的通气管上均匀开有一排圆孔，通气管直径为1.5cm，圆孔直径为1mm，圆孔间距为3-5mm；通气管的管壁距离PET膜卷材表面的垂直距离为6-9mm；臭氧通入的方向与EVA流延膜呈40度夹角；然后经冷却辊进行冷却处理，冷却辊温度控制在18℃，冷却时间为0.8s；最后通过剥离辊；其中，被压辊与冷却辊的压合点为a，冷却辊与剥离辊的压合点为b，EVA流延膜和PET膜复合后经压合点a到达压合点b，压合点a和压合点b的距离控制在1500mm。
(6)电晕处理：将步骤(5)复合好的半成品，淋有EVA流延膜的内侧进行电晕处理，使得复合膜电晕值达到42达因；
(7)复合处理：将步骤(6)中电晕处理后的复合物的EVA流延膜面再次复合处理，淋一层EVA流延膜，具体方法同步骤(5)；
(8)电晕处理：将步骤(7)中二次复合得到的复合膜的EVA流延膜面进行电晕处理，使得其表面电晕值达到44达因；
(9)静电消除：用静电消除器消除EVA流延膜表面的静电，得到PET电热纳米膜；
(10)复合收卷：用收卷架进行收卷。
实施例3：
(1)基材放卷：选择PET膜作为基材，用放卷设备将PET膜放开；
(2)电晕处理：用电晕处理设备对PET膜内侧进行电晕处理，使内侧表面张力系数达到48达因；
(3)底涂处理：将放开后的PET膜，置于涂布设备中，通过在胶辊和汲墨辊，在PET膜卷材内侧涂布一层底涂剂；胶辊直径为180mm，采用三元乙丙材质，汲墨辊直径为230mm，采用镜面钢辊；
(4)烘干处理：将涂布过底涂剂的PET膜卷材通过烘箱，密封条件下烘干；烘干温度为55℃，烘干时间为3秒；
(5)复合处理：首先选择EVA树脂颗粒，其VA含量在15-20％之间，MI在7-8g/10min之间；然后将EVA树脂颗粒置于挤出机中，对EVA树脂加热，温度控制为220℃；并调节挤出机的转速为460转/min、挤出量为280kg/h，气隙高度为15cm，将EVA树脂颗粒熔融、加压通过挤出机的模唇形成EVA薄膜状流延出来，得到EVA流延膜，其中以被压辊和冷却辊的切线位置为基准，挤出机的模唇开口向被压辊一侧偏离5-10度；然后与步骤(4)烘干的PET膜卷材共同通过复合设备的被压辊和冷却辊，复合过程中，在EVA流延膜和PET膜之间通入臭氧，臭氧的流量控制在60L/h，通入臭氧的方式为：在不锈钢的通气管上均匀开有一排圆孔，通气管直径为1.5cm，圆孔直径为1mm，圆孔间距为3-5mm；通气管的管壁距离PET膜卷材表面的垂直距离为6-9mm；臭氧通入的方向与EVA流延膜呈40度夹角；然后经冷却辊进行冷却处理，冷却辊温度控制在18℃，冷却时间为0.5s；最后通过剥离辊；其中，被压辊与冷却辊的压合点为a，冷却辊与剥离辊的压合点为b，EVA流延膜和PET膜复合后经压合点a到达压合点b，压合点a和压合点b的距离控制在1550mm。
(6)电晕处理：将步骤(5)复合好的半成品，淋有EVA流延膜的内侧进行电晕处理，使得复合膜电晕值达到44达因；
(7)复合处理：将步骤(6)中电晕处理后的复合物的EVA流延膜面再次复合处理，淋一层EVA流延膜，具体方法同步骤(5)；
(8)电晕处理：将步骤(7)中二次复合得到的复合膜的EVA流延膜面进行电晕处理，使得其表面电晕值达到46达因；
(9)静电消除：用静电消除器消除EVA流延膜表面的静电，得到PET电热纳米膜；
(10)复合收卷：用收卷架进行收卷。
表1实施例1产品的指标测试
通过表1可知，本发明制备的PET电热纳米膜各项指标均符合标准，本发明与现有技术相比，设计合理简单，成本低廉，具有高阻隔性的特点，实用性强，应用前景广阔。

Claims (10)

1.一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤如下：
（1）基材放卷：选择PET膜作为基材，用放卷设备将PET膜放开；
（2）电晕处理：用电晕处理设备对PET膜内侧进行电晕处理，使内侧电晕值达到48达因；
（3）底涂处理：将电晕处理后的PET膜，置于涂布设备中，通过胶辊和汲墨辊，在PET膜经晕处理过的内侧涂布一层底涂剂；
（4）烘干处理：将涂布过底涂剂的PET膜通过烘箱，密封条件下烘干；
（5）复合处理：首先将EVA树脂颗粒置于挤出机中，对EVA树脂加热，并调节挤出机的转速、挤出量和气隙高度，其中“气隙高度”即挤出机的模唇到复合位置的垂直距离为10-15cm；将EVA树脂颗粒熔融、加压通过挤出机的模唇形成EVA薄膜状流延出来，得到EVA流延膜；然后与步骤（4）烘干的PET膜共同通过复合设备的被压辊和冷却辊，以被压辊和冷却辊的切线位置为基准，挤出机的模唇开口向被压辊一侧偏离5-10度；复合过程中，在EVA流延膜和PET膜之间通入臭氧，通入臭氧的流量控制在60L/h，其中臭氧通入的方向与EVA流延膜呈40~50度夹角；然后经冷却辊进行冷却处理，最后通过剥离辊；其中，被压辊与冷却辊的压合点为a，冷却辊与剥离辊的压合点为b，EVA流延膜和PET膜复合后经压合点a到达压合点b，压合点a和压合点b的距离控制在1500~1600 mm；
（6）电晕处理：将步骤（5）复合好的半成品，在淋有EVA流延膜的内侧进行电晕处理，使得复合膜电晕值达到42-46达因；
（7）复合处理：将步骤（6）中电晕处理后的复合物的EVA流延膜面再次复合处理，淋一层EVA流延膜，具体方法同步骤（5）；
（8）电晕处理：将步骤（7）中二次复合得到的复合膜的EVA流延膜面进行电晕处理，使得其表面电晕值达到44-48达因；
（9）静电消除：用静电消除器消除EVA流延膜表面的静电，得到PET电热纳米膜；
（10）复合收卷：用收卷架进行收卷。
2.根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述胶辊采用三元乙丙材质，汲墨辊采用镜面钢辊；胶辊直径与汲墨辊直径的比值为1:1.3。
3.根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（3）中所述底涂剂为AC剂。
4.根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（4）中，所述烘干温度为55~60℃，烘干时间为2-3s。
5. 根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（5）中，所述EVA树脂颗粒的VA 含量在15-20 %之间，MI 在7-8g/10min之间。
6.根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（5）中，所述EVA树脂颗粒的加热的温度为210-220℃；所述挤出机的螺杆转速为460~470转/min。
7.根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（5）中，所述挤出量为280~300kg/h。
8.根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（5）中，所述通入臭氧的方式为：在不锈钢的通气管上均匀开有一排圆孔，通气管直径为1.5cm，圆孔直径为1mm，圆孔间距为3-5mm；通气管的管壁距离PET膜卷材表面的垂直距离为6-9mm。
9. 根据权利要求1所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺，其特征在于，步骤（5）中，所述冷却辊温度控制在18-20℃，冷却时间为0.5 ~0.8s。
10.根据权利要求1~9所述的一种PET电热纳米膜的制备工艺制备的PET电热纳米膜，其特征在于，自下而上依次为PET膜、底涂剂、EVA流延膜和EVA流延膜。
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