聚酯薄膜的在线表面涂布处理 聚酯薄膜的在线表面涂布处理 聚酯薄膜的在线表面涂布处理
随着我国经济发展，人民生活水平不断的提高，聚酯薄膜行业的发展面临更多的机遇和挑战，聚酯薄膜厂家需要在扩展薄膜功能性方面进行技术改进，满足市场需求。在线涂布技术就是在聚酯薄膜生产过程中，增加在线涂布工序，使用涂布机将化学涂布液涂覆于薄膜表面，赋予聚酯薄膜产品特定的表面功能的一种工艺，能够大幅扩展聚酯薄膜的使用领域。
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聚酯薄膜在线涂布技术原理
1.1 在线涂布实现的功能。通过使用不同的涂布液，如聚酯型、聚氨酯型、丙烯酸、硅溶液等，在线涂布可以增强薄膜的特定表面性能，如增强薄膜印刷性能，增强镀铝后薄膜的铝层剥离力，提供镀铝后薄膜的耐水煮性能，以及提高薄膜表面爽滑性能等。每种涂布液使用时均需对生产工艺进行相应调整，以达到涂布液的固化时间、温度等技术要求，并保证生产的稳定性。
1.2 配制涂布液的主要组成成分。在线涂布配制的涂布液一般都是水性的，基本成分是水、流平剂（使涂布液均匀分散）、功能性涂布液（提供涂布液的主要功能）、固化剂（又称交联剂，经干燥过程与树脂交联反应，使树脂与薄膜表面牢固结合）及催化剂。
1.3 在线涂布与其他表面处理方式比较。在线涂布与离线涂布方式相比，不需要离线复卷，涂布在纵向拉伸和横向拉伸之间，使用横拉段作为烘箱干燥涂布液，生产效率高；并且因涂覆均匀，涂层薄于离线涂布，且涂布效果更好，可显著降低涂布成本。经电晕处理的薄膜表面张力会随时间推移逐渐衰减，经涂布处理的薄膜表面不存在电晕衰减问题。
1.4 在线涂布工艺流程。在线涂布的生产工艺主要由涂布液的配制、涂布液供给、薄膜电晕处理、凹辊涂布、干燥系统等几个部分组成。涂布液需要在供液罐中经过一段时间的搅拌，制成可用于在线涂布的涂布液。制成的涂布液通过供液泵打入中间料罐。在聚酯薄膜经纵拉设备进行纵向拉伸后，需要电晕设备对薄膜表面进行电晕处理，以提高薄膜的表面张力，增强润湿性能。同时中间泵将中间料罐中的涂布液泵入密闭的刮刀腔内，凹辊将腔内涂布液通过与薄膜的接触包角转移到薄膜表面，在薄膜表面形成涂布层。覆有涂布液的薄膜随后进入横向拉伸设备，在横向拉伸预热段内，涂布液经干燥过程挥发水份，最终在薄膜表面形成均匀的化学处理层。
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在线涂布设备介绍
聚酯薄膜在线涂布设备通常由涂布液供料装置、电晕装置、吻涂导辊、涂布刮刀腔、涂布凹辊、涂布橡胶压辊、S型导出辊等组成。
2.1 涂布液供料装置。涂布液供料装置有配液罐、供液泵、供液管道、中间罐组成，配制好的涂布液由配液罐打入中间罐，并由中间罐泵入刮刀腔。
2.2 电晕处理装置。电晕处理装置位于涂布设备的前端，用于涂布前在聚酯薄膜表面进行电晕处理，增加薄膜表面张力，使后续涂覆处理流平均匀、涂布液与薄膜表面附着牢固。
2.3 刮刀腔。刮刀腔由腔体和涂布刮刀组成。刮刀腔在工作状态与涂布凹辊紧密接触，涂布液转移到涂布凹辊上，涂布刮刀用于去除涂布辊上多余的涂布液，使涂布液在涂布辊上分布均匀，可更换的涂布刮刀通常由不锈钢材料制成。
2.4 涂布辊。涂布辊是表面有细小凹槽的金属辊，每个凹槽细密地排列形成蜂窝结构。涂布液通过刮刀腔带入涂布辊凹槽，再通过涂布辊转移到薄膜上。在涂布过程中，涂布辊的运转方向需要设置成与薄膜的前进方向相反，已达到转移涂布液的目的。一个具有双面涂布的涂布系统需要有上下两根涂布辊。
2.5 涂布橡胶辊。涂布橡胶辊在不生产涂布膜时可以抬起，使涂布辊不接触铸片，生产时压辊下压使铸片接触涂布辊，实现涂布。如果生产双面涂布产品，上涂布辊会将涂布液转移到橡胶辊表面，由橡胶辊再向下转移涂布液至铸片。
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涂布生产的关键工艺控制
3.1 涂布厚度的测量。可以在线测量出的涂布厚度是指湿涂厚度，即未干燥前的涂布液厚度。涂布厚度直接关系到涂布质量，如耐蒸煮涂布膜，涂布厚度过低会降低与铝层结合力，造成制袋后的耐蒸煮性能降低。涂布厚度=涂布液消耗/涂布面积=固定时间的涂布消耗/涂布宽度×涂布长度（TDO速度×测量时间）
3.2 涂布厚度的调整。通过调整凹辊上方橡胶辊的位置，可以调整凹辊上的涂布包角，增大或减小凹辊与铸片的接触区域，达到调整涂布厚度的目的。也可以调整凹辊转速调整涂层厚度。如果正常生产情况下，涂布厚度逐渐下降，应是涂布辊堵塞造成的，需要立即停止涂布，清洁涂布系统，清洁涂布辊，如仍无作用必须更换涂布辊。
3.3 涂布液的流平性。涂布液需要均匀涂覆在涂布辊上，为了达到这种效果，需要在涂布前的铸片上进行电晕处理，增强铸片的表面张力，同时需要在涂布液中添加适当比例的润湿剂，增强流平效果。但增加润湿剂可能会造成涂布液气泡和干燥问题，需要根据实际需求适当添加。
3.4 涂布液的保存时间及保存条件。涂布液要求避光密封存储，因为部分涂布液在高温或低温下会变质，存放及运输过程需要控制温度。涂布液需要在有效期内使用，已经配制好的涂布液需要在有冷却套的配液罐中存储，连续搅拌，且不可存放过长时间。
3.5 涂布缺陷的控制。在涂布膜生产中，如果涂布辊部分位置未能将涂布液转移至铸片，就会造成漏涂。在薄膜后续加工过程中，薄膜的漏涂位置无法起到应有的表面功能，会对印刷、镀铝等工序造成质量问题，因此必须在涂布生产过程检查并解决漏涂。
3.6 涂布膜的回收处理。涂布生产过程产生的废膜造粒后需要分类储存，按需使用，不能直接打入原料循环。同时涂布液也会对造粒的生产稳定造成影响，需要调整造粒挤出速度，保证生产稳定。
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在线涂布产品介绍
4.1 涂布窗膜。生产车窗、建筑窗膜的PET基膜，需要使薄膜产品具有极好的光学特性。为使薄膜达到低雾度、高透光率的效果，生产过程需要降低添加剂的使用量，但降低添加剂含量会使薄膜表面粗糙度降低，使后续的分切收卷非常困难。使用涂布工艺，将特殊的无机原料加入涂布液，利用其可提高薄膜爽滑性能的特性，涂布后薄膜的表面性能，解决了低雾度薄膜难以加工的问题。
4.2 耐蒸煮涂布膜。普通镀铝膜在复合制袋后如果在100℃水中水煮，铝层会剥离，无法用于需要巴氏杀菌等工序的食品制袋。通过涂布耐水性聚脂涂布液，使薄膜表面的聚酯涂层在高温水煮条件下能和铝层紧密结合，保证了蒸煮袋经高温水煮不脱铝，能够满足耐蒸煮袋生产要求。
4.3 印刷增强性涂布膜。普通膜可经电晕处理后用于印刷加工，但存在电晕值衰减问题，且油墨与薄膜表面的结合力不高。通过涂布增强印刷性能的树脂，可以显著提高油墨与薄膜表面的结合力，并且能够有效避免普通电晕膜的电晕衰减问题。
4.4 标签用涂布膜。白色PET膜可用于生产标签，一般需离线涂布对表面处理后再用于标签打印，通过在线涂布处理，可直接打印标签，薄膜表面的涂布层能够实现打印后耐摩擦，不掉色的特性。
文章转自《中国包装工业》介绍聚酯薄膜在线涂布的技术原理、生产设备、工艺流程，以及产品市场分析。
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