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我國PIF制膜工藝的結構優化

點擊次數:561    發布日期:2021-03-23   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/923.html

我國PIF行業大多數生產廠家.還在用*原始的工藝及裝備,即上世紀六十年代流涎法PIF N,JN,J研發成功時所采用的工藝及設備生產。甚至有近50%的生產線比當時工藝設備的設計及制造更粗糙。因此,產品的質量低劣,而且大量消耗能源,排出有毒氣體。

直得披露的一個事實是:無論是上世紀六十年代流涎法PIF的研發,還是八十年代雙向拉伸下亞胺化方法的研發,由于當時科研體制、經費和持續能力的原因,這些研發都存在一定的局限性,很多工藝,包括自始至終的流程,都沒有充分進一步優化。

下面以幾個比較典型的示例來說明工藝優化研發的重要性:
(1)上世紀七十年代后期,筆者和所在的桂林電器科學研究所(以下簡稱桂林所)在開展PIF研發的同時,開展了聚酯薄膜(BOPET)、聚丙烯薄膜(B0PP)、聚萘酯薄膜(B0PEN)等雙向拉伸薄膜的研發,并聯想到PIF是否亦可以雙向拉伸等問題。同時,用當時***分析儀器(如電子顯微鏡、雙折射、x線衍射儀等)對國內外PIF以及在拉伸下亞胺化的PIF進行了性能分析對比,用了幾年時間,開發成功了在雙向拉伸下亞胺化的工藝及成套生產線,將PIF生產工藝向前推了一步。

(2)十年后,發現原有的工藝存在薄膜厚度及微觀均勻性難以提高的問題。桂林所在國家的再次資助下,重建已經拆除的試驗室,解決在流涎機上樹脂在鋼帶上成膜究竟應該用“刮涂法”還是“擠出法”的爭議。這個爭議存在已久,只是由于在試驗中“刮涂法”可以用少量樹脂完成許多試驗,而未進行實質優化比較。但流涎咀用刮板在流涎鋼帶上成膜,無法消除鋼帶厚度公差、支撐鋼帶的前鼓的經向跳動公差、前鼓表面加工誤差及溫度誤差、刮板本身的加工誤差以及流涎咀安裝誤差等一系列機械問題及樹脂本身粘度變化對薄膜厚度及內在均勻性帶來的后果,而且也難以采取補償和控制措施。

擠出法(用壓力把樹脂通過模頭擠出后流在鋼帶上,然后成膜)也有若干技術問題需要解決。但經過對比和優化試驗,證明其在許多方面,優于“刮涂法”,其中*重要的是解決了上述誤差對薄膜均勻性的影響。同時,在“擠出法”的基礎上,再采用薄膜制造技術中已廣泛應用并被確認對厚度均勻性有重要意義的“在線薄膜厚度自動控制系統”(簡稱APC技術),可將PIF的厚度公差從8%~l5%減小至2%~5%,如果再通過優化控制程序試驗,相信可以減至O~2%。表觀厚度均勻性的提高,也帶動薄膜微觀高分子聚集態均勻的提高,而后者對薄膜性能有時影響較大。

(3)在流涎機中溶劑揮發通道采用靜壓箱熱風分布技術。這也一個從其它薄膜生產中直接移植過來的技術。原始的鋼帶通過流涎機,進入流涎機烘道的熱風難以均勻橫向分布,生產PIF寬度很小時,尚可應付,一旦加寬,即會嚴重影響溶劑橫向揮發速度的均勻性,從而嚴重影響薄膜質量水平。上世紀七十年代末,桂林所把在BOPET和BOPP橫向拉伸熱風循環的靜壓箱技術應用于PIF流涎機,使流涎機分段熱風溫度控制及熱風在橫向分布均勻性問題得以解決,有效提高了寬幅(>5OOmm)PIF產品質量水平。這得益于流體力學和空氣動力學、傳熱學工作者的努力。

優化工藝中另一重要問題是PIF生產工藝中的節能減排問題。PIF制膜工藝中,能耗、廢氣排放和溶劑回收問題一直是社會所關注的問題,它既與生產成本息息相關,更與當前我國國策及世界對資源節約和環境友好的關注程度密切相關。工藝路線問題已基本得到了解決,但能量與溶劑的回收(兩者甚至可以轉化)尚有改進的空間,應該進一步優化研發。多年來大多數PIF生產企業,為了成本競爭,而忽視節能減排問題,這里有知識面的問題、管理的問題,也有技術的問題,更為重要的是理念和社會責任的問題。



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