拉伸薄膜法包含雙向拉伸和單向拉伸兩種類型。其中，雙向拉伸所制得的薄膜具備諸多優勢，如拉伸強度高、光學性能出色、產能大以及生產效率高等。接下來，以BOPET薄膜生產為例，對PET材料的雙向拉伸工藝展開詳細介紹。
第一步：精準配料與充分混合
在BOPET薄膜生產中，主要原料為有光切片以及含有添加劑的PET切片（即母料切片）。生產時，會依據薄膜的不同用途，精心挑選合適的母料切片。常用的添加劑有二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、高嶺土等。
在PET薄膜生產中，通常采用含硅母料切片與有光切片搭配使用。二氧化硅微粒在薄膜中的均勻分布，能夠增加薄膜表面微觀層面的粗糙度，使得收卷時薄膜之間能容納極少量空氣，有效防止薄膜粘連。有光切片和母料切片需借助計量混合機進行充分混合，之后才能進入下一道工序。
第二步：結晶與干燥處理
像PET、PA、PC這類具有吸濕傾向的高聚物，在實施雙向拉伸前，必須先進行預結晶和干燥處理。這一步驟意義重大，它能夠提高高聚合物的軟化點，去除樹脂中的水分，防止含酯基的聚合物在熔融擠出過程中發生水解或者產生氣泡。同時，還能有效避免原料在操作和熔融擠出過程中出現樹脂粒子相互粘連或結塊的情況。
對于PET的預結晶和干燥，一般采用帶有結晶床的填充塔，并配合使用干空氣制備裝置，該裝置涵蓋空壓機、分子篩去濕器、加熱器等部件。預結晶和干燥的溫度通常設定在150 - 170℃，干燥時間約為3.5 - 4小時，干燥后的PET切片含濕量需嚴格控制在30 - 50PPm。
第三步：高效熔融擠出
經過結晶和干燥處理的PET切片，會進入單螺桿擠出機進行加熱熔融塑化。螺桿的結構設計對PET切片的塑化質量以及擠出熔體壓力的穩定性起著關鍵作用。
除了對長徑比、壓線比、各功能段有特定要求外，特別要求使用Barrier型螺桿。這種結構的螺桿能夠確保擠出物料實現良好塑化，使擠出機出口物料溫度均勻一致，保證擠出機穩定出料，并且具備良好的排氣功能，從而大大提高擠出能力。
當擠出量不是很大時，也可以選用排氣式雙螺桿擠出機。這種擠出機配備兩個排氣口，并與兩個抽真空系統相連，具有出色的抽排氣和除濕功能，能夠將物料中所含的水分和低聚物有效抽走。如此一來，便可省去一套復雜的預結晶或干燥系統，既節省投資，又能降低運行成本。
第四步：精細鑄片
流延鑄片的外形和厚度均勻性，關鍵取決于模頭。一般BOPET生產采用衣架型模頭，模頭溫度需精確控制在275 - 280℃。模頭開度通過若干個帶有加熱線圈的做拉式差動螺栓進行初步調整，同時，線測厚儀會自動測量厚度，并將數據實時反饋給模頭的加熱螺栓，以便對模唇開度進行微調。
PET熔體從模頭流出后呈液態，會在勻速轉動的急冷輥上迅速冷卻至玻璃化溫度以下，進而形成厚度均勻的玻璃態鑄片。急冷處理可使厚片形成無定型結構，減少結晶，避免對后續拉伸工序產生不良影響。
因此，在生產過程中，要求急冷輥表面溫度均勻，轉速均勻且穩定，冷卻效果良好。為此，急冷輥內通入30℃左右的冷卻水，以確保將鑄片冷卻至50℃以下。
此外，靜電吸附裝置可使鑄片與急冷輥緊密接觸，防止急冷輥快速轉動時卷入空氣，保證傳熱或傳冷效果。該裝置由金屬絲電極、高壓發生器及電極收放力矩電機等組成。工作時，高壓發生器產生數千伏直流電壓，使電極絲、急冷輥分別變為正極和負極（急冷輥接地），鑄片在高壓靜電場中因靜電感應而帶上與急冷輥極性相反的靜電荷，在異極相吸的作用下，鑄片與急冷輥表面緊密吸附，實現排除空氣和良好傳熱的目的。
第五步：縱向拉伸
從鑄片機出來的厚片，會在縱向拉伸機組中被加熱到一定倍數的高彈態，然后進行縱向拉伸。縱向拉伸機主要由預熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥和橡膠壓輥、紅外加熱管、加熱機組以及驅動裝置等組成。常見的縱向拉伸方式為單點拉伸，不過也存在多點拉伸的情況。縱拉比是通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差產生的，一般控制在3.3 - 4倍。
第六步：橫向拉伸
橫向拉伸機由烘箱、鏈夾和導軌、導軌寬度調節裝置、靜壓箱、鏈條張緊器、開閉夾器、熱風循環系統、潤滑系統及EPC等組成。縱向拉伸后的薄膜會在橫拉機內依次進行預熱、拉幅、熱定型和冷卻，最終形成橫拉比為3.5 - 4倍的橫向拉伸薄膜。
第七步：牽引收卷與分切
牽引收卷與分切工序由牽引導向輥、冷卻輥、展平輥、張力輥、跟蹤輥、切邊裝置、測厚儀及電暈處理機等組成。該工序會對雙向拉伸后的薄膜進行切邊、測厚、電暈處理，之后進行收卷和分切。經檢驗合格后，薄膜即可作為成品等待出售。
不過，需要指出的是，采用上述工藝生產的片材，縱橫向物理力學性能存在較大差異，內部存在較大的內應力。在吸塑成型時，容易出現皺褶或被吸破的情況，導致制品合格率相對較低。
通過對 PET 材料雙向拉伸工藝的詳細剖析，我們仿佛進行了一場精彩紛呈的探索之旅。從精心配料混合，到嚴謹的結晶干燥，再到復雜的熔融擠出、鑄片以及縱橫拉伸，每一個環節都蘊含著無數的智慧與技巧。盡管采用此工藝生產的片材存在縱橫向物理力學性能差異大、內應力導致制品合格率較低等問題，但這并不能掩蓋它在薄膜生產領域的卓越貢獻。(以上文章內容綜合來自網絡，如有侵權請聯系刪除)
