一种热收缩聚酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热收缩聚酯薄膜及其制备方法，配料时将各种聚酯原料经过除尘后，分别进入各自料仓，然后分别经失重秤按照原料配比计量后，同时进入双螺杆挤出机的入口，然后经包括一台芯层和两台表层双螺杆挤出机熔融挤出，经三层共挤模头成型铸片；然后分别经纵向拉伸和横向拉伸，所述纵向拉伸包括预热区、拉伸区、热定型区和冷却区，所述横向拉伸热定型区的长度≥15m，然后经牵引收卷得到所述热收缩聚酯薄膜。本发明专利技术人采用准确计量后直接进料的配料方式，各种物料的瞬时加入量误差范围≤1%，并采用双向拉伸，因此生产出的薄膜密度、强度均匀性大大提高，纵向收缩率和横向低温收缩率低，尤其是薄膜的延展性和热收缩均匀性大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热收缩聚酯薄膜
，还涉及热收缩聚酯薄膜的制备方法。
技术介绍
热收缩薄膜因在预定温度下加热时具有一定的收缩能力而被广泛应用，例如标记瓶子、包装电池、包装容器和其他产品。常用的热收缩薄膜由聚氯乙烯(PVC)，聚苯乙烯(OPS)或聚酯(PET)制成。由于由PVC和OPS制成的热收缩膜在收缩率和印染性等方面相对较差，尤其在焚 烧时会放出有毒的污染物，不符合绿色工业的发展方向，已经逐步地被禁止使用。PET热收缩膜因具有优良的耐热性，耐化学性、收缩性和印染性而引起了人们的关注，属于新一代的收缩环保材料。在聚酯膜的生产过程中，由于采用几种原料，并且经常需要加入各种助剂、添加剂等，因此在使用前需要将各种原料均匀混合后再进行聚合。目前，本领域技术人员普遍认为，要达到混合均匀的效果，应使用混合容器，将各种原料、助剂、添加剂等在混合容器内混合均匀后再进行熔融挤出，才能得到混合效果好，聚合均匀、质量好的聚酯薄膜。因此，目前热收缩聚酯薄膜进料机构主要由上料斗、储料仓、计量阀、机械搅拌混合器、缓冲料仓、预结晶、干燥塔等构成。各种聚酯原料自上料斗被风送至各自的储料仓，通过计量阀按一定比例下到机械搅拌混合器，经机械搅拌混合器混合后，再由风送至缓冲料仓，经预结晶器、干燥塔后进入螺杆挤出机，或者自机械搅拌混合容器直接进入螺杆挤出机。但是本专利技术人在对热收缩聚酯膜的长期研究实验过程中，发现这种传统的混合方式，因聚酯原料中不同原料的密度、颗粒大小、颗粒形状等存在差异，会在混合器混合均匀后风送至缓冲料仓过程、自缓冲料仓中重力下降过程或者在预结晶器沸腾前进、干燥塔中重力下降等过程中均会出现层析现象，致使原料再次分离，导致混合的均匀性大大下降，从而直接影响薄膜的均匀性。且特别是配比成分中某种成分所占比例较小(10%以下)时，通过搅拌器混合方式更难以达到混合均匀的目的。由于热收缩聚酯膜需要横向的收缩率较大，因此目前国内外热收缩聚酯薄膜生产线均采用单向拉伸工艺，即一般只采取横向拉伸，包括预热、拉伸、热定型和冷却，其中热定型长度一般小于9米，生产线的车速低，一般< 60m/min，由于只进行单向拉伸，其产品未拉伸方向的性能难以进行有效控制，会导致在未拉伸方向上收缩率不均匀。而且目前的热收缩聚酯膜普遍在低温下仍具有一定的收缩率，一般在40°C下恒温处理24小时，主收缩方向收缩率> 1%，导致热收缩聚酯膜在储存、运输过程中，由于收缩导致热收缩聚酯膜在使用前即出现卷曲、不平整现象，影响使用，甚至影响使用质量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种均匀性好、强度高、纵向收缩率低以及横向低温收缩率小的热收缩聚酯薄膜。本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种聚酯原料混合均匀、生产的薄膜均匀性好、强度高、纵向收缩率低以及横向低温收缩率小的热收缩聚酯薄膜的制备方法。为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是一种热收缩聚酯薄膜，所述热收缩聚酯薄膜在90° C处理10秒，具有横向> 70%的收缩率，纵向< 3%的收缩率；在40° C下恒温处理24小时，具有< O. 1%的收缩率；所述热收缩聚酯薄膜的横向拉伸强度> 200MPa，纵向拉伸强度> 65MPa。为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是一种热收缩聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤 ( I)配料将各种聚酯原料经除尘后，分别进入各自料仓，然后分别经各自的失重秤按照原料配比计量后，同时进入双螺杆挤出机的入口。(2)挤出铸片在真空度< 5mbar的条件下将混合均勻的聚酯原料经过包括一台芯层和两台表层双螺杆挤出机熔融挤出，经三层共挤模头成型，经直径> 1500mm的铸片辊铸片。(3)纵向拉伸将所述铸片先经纵向拉伸，所述纵向拉伸包括预热区、拉伸区、热定型区和冷却区，其中热定型区温度不低于拉伸区温度，所述纵向拉伸倍率为I 4倍，生产线速度为80 120m/min。(4)横向拉伸经纵向拉伸后的薄膜再经横向拉伸，所述横向拉伸包括预热区、拉伸区、热定型区以及冷却区，其中热定型区的长度> 15m，所述横向拉伸倍率为3 7倍，然后经牵引收卷得到所述热收缩聚酯薄膜。优选的，所述纵向拉伸时，热定型区包括4 8个热定型辊。优选的，所述纵向拉伸时，所述预热区温度为50 80°C，拉伸区温度为70 90°C，热定型区温度为70 150°C，冷却区温度彡50°C。优选的，所述横向拉伸时，热定性区域的长度为15 18m。优选的，所述横向拉伸时，所述预热区温度为70 110°C，拉伸区温度为75 110°c，热定型区温度为60 120°C，冷却区温度彡50°C。作为一种改进，所述配料时，各种聚酯原料经过除尘后，分别进入各自料仓，然后经过一个下料缓冲装置缓冲后，再分别经各自的失重秤按照原料配比计量后，同时进入双螺杆挤出机的入口。作为一种优选，所述下料缓冲装置为一段软管或者是一个软材料的缓冲料仓。作为再进一步的改进，所述将各种聚酯原料经除尘后，分别进入各自料仓，然后分别经失重秤按照原料配比计量后，同时经过一个漏斗形状的集料器进入双螺杆挤出机的入□。优选的，所述聚酯原料是采用包括对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)、以及作为共聚组分的至少一种二元酸或者二元醇共聚而成的，所述共聚组分的摩尔含量为20 40%，所述聚酯原料的特性粘度为O. 6 I. 0dl/go其中作为共聚组分的二元酸包括包括对间苯二甲酸(1 六)、苯酐(0 六11)、1、4-环己烷二甲酸(1、4-(^^)、丁二酸酐(SuAn)、己二酸(AdA)等；作为共聚组分的二元醇包括二乙二醇(DEG)、新戊二醇(NPG)、1，4-环己烷二甲醇(0^10、1、3-丙二醇(？6)、1、4-丁二醇化0)、1、6-己二醇(HD)等。作为进一步的优选,所述聚酯原料通过以二元酸总量摩尔百分计5 30%IPA、60 95%PTA与以二元醇总量摩尔百分计5 30%NPG、0 20%CHDM、60 9596EG共聚得的聚酯共聚物。聚酯原料的特性粘度优选O. 7 O. 9dl/g。作为一种改进，所述经三层共挤模头成型、并经拉伸后的热收缩聚酯薄膜含有三层结构，其中至少一个表层中含有抗粘连剂，所述抗粘连剂用量为表层聚酯总量的300 3300ppm。优选的，所述抗粘连剂的粒径< 4 μ m。所述三层结构的聚酯薄膜的两表层厚度分别为O. 2 10 μ m，芯层厚度为10 60 μ m。 由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是I、本专利技术人经过长期研究，打破了传统的配料混合方式存在的技术偏见即将各种原料先在混合料仓内混合均匀，再喂入到螺杆挤出机中是最好、混合最均匀的混料方式的偏见，相反的，本专利技术在配料时，将各种聚酯原料经过除尘后，分别进入各自料仓，然后分别经失重秤按照原料配比计量后，同时进入双螺杆挤出机的入口，省略了本领域技术人员普遍认为必需的混合步骤，而是采用失重秤将各种原料准确计量后按照配比直接进料，既保证了计量准确性，又避免了现有技术中混合料仓下料时由于各种原料的比重、粒径等差异出现的层析现象，简化了生产步骤，采用本专利技术的配料方式，各种物料的瞬时加入量误差范围<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热收缩聚酯薄膜，其特征在于：所述热收缩聚酯薄膜在90°C处理10秒，具有横向≥70%的收缩率，纵向≤3%的收缩率；在40°C下恒温处理24小时，具有≤0.1%的收缩率；所述热收缩聚酯薄膜的横向拉伸强度≥200MPa，纵向拉伸强度≥65MPa。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯益强，贺海峰，
申请(专利权)人：山东圣和塑胶发展有限公司，
类型：发明
国别省市：