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          【聲學材料】PET聚酯材料的特性及其應用

          2016-12-29 14:51:44  來源:莞酈裝飾建材事業部  作者:莞酈  點擊量:

          聚酯纖維吸音板、聚酯吸音棉,是一種以聚酯纖維為原料經熱壓成型制成的兼具吸音功能的裝飾材料。目前在國內外聲學裝修領域成為不可或缺的性價比較高的吸聲材料。很多人對于聚酯材料的了解知之甚少,莞酈聲學材料下面為您講解一下聚酯及其使用。

           

          1、聚酯及其應用

          所使用的原料統稱為“聚酯”,即聚對苯二甲酸二乙酯,英文縮寫PET,是由對苯二甲酸與乙二醇經縮聚而合成的。最初應用在紡織行業上,我們所穿的服裝大多是由其制造的。所謂“滌綸”即是,后來應用范圍越來越廣。

           

          如:飲料瓶、包裝膜、遮光板、發光材料、橡膠骨架材料,既可做纖維也可做塑料,既可做絲狀的也可做膜、片、板狀的。由于有優越的特性,應用及其廣泛,人們對它的應用領域正在積極的研究。我們哈佛公司目前已成功的研制出:糧食囤積包裝板;橡膠V帶片型骨架材料;橡膠平帶骨架材料;PET打包帶(塑帶);回收廢聚酯再生固相增粘等技術及設備。

                

          2、PET的特性

          由于PET的分子結構中含有大量的酯荃[—COO—],所以在熔融狀下極易產生四種降解(分子量下降)即:水解、氧解、熱解、力解,導致物理機械性能變壞,甚至無法加工和使用。

          由熔融聚合的PET其特性粘度在0.62~0.67之間,平均分子量約2萬。如需更高粘度(即更高分子量)的PET,則需要固相縮聚而成,粘度可達1.2,分子量高達3萬以上。

          PET熱性能:PET的熔程為257~267℃

          脆化溫度-60 ℃

          無規物玻璃化溫度Tg=76℃

          結晶并取向物Tg=125℃

          裂解溫度315℃

          粘結溫度245℃

          結晶速率最快溫度120~190℃

          結晶溫度140℃

          物理性能-密度:熔融狀態1.2g/cm3

          無規狀態1.28 g/cm3

          結晶狀態1.38g/cm3

          結晶并取向狀態1.38~1.45 g/cm3

          堆比度:粒狀為0.83,片狀為0.34

          由于PET分子鏈中含有苯環,且相鄰苯環的排列不在一個平面上,致使PET分子鏈段的內旋轉十分困難,所以表現出極高的模量與線性高分子(如PP、PE等)相比具有較高的剛性和優越的力學性能。

           

          3、原料的種類

          打包帶的原料大致分為三種。一是洗凈后的瓶片,外形尺寸<15×15mm。瓶片也分幾種:碳酸飲料瓶片η=0.85以上,礦泉水飲料瓶片η=0.70以上,食用油及奶制品瓶片η=0.62以上,啤酒瓶片η=0.90以上。二是用瓶片經熔融擠出造粒后,再經固相縮聚增粘,根據產品的不同檔次和要求,增加不同粘度的原料。不同的反應時間增加不同的粘度,一般最高可增粘至-0.95。三原生料固相增粘。原生料是由熔融狀態下經真空縮聚而合成的。其粘度最高可達到0.72,如需更高粘度的原料,只有再經固相縮聚增粘,一般最高可增至1.40。

           

          4、塑帶的等級及用途

          利用不同的原料可生產出適合不同用途的打包帶產品,大致可分為三種。

          4.1 用瓶片直接使用的原料

          拉伸強度>320Mpa(32kg/mm2),用于普通包裝。如家電類、紙業、紡織業等輕負荷物品,取代PP打包帶的包裝。

          4.2 用瓶片造粒增粘原料

          用瓶片造粒增粘原料 ,粘度>0.90,拉伸強度>420 Mpa(42kg/mm2),用于重負荷包裝,如鋼鐵制品、玻璃、耐火磚、木業等物資,取代鋼帶包裝材料。

          4.3 用原生料增粘原料

          用原生料增粘原料,粘度>0.95,拉伸強度>460 Mpa(46kg/mm2),用于包裝出口物品及檔次要求高的重、輕包裝,外觀透明光亮,十分艷麗。

           

          5、單螺桿與雙螺桿擠出機的優劣

          在打包帶生產線設備的配置上,對熔融擠出設備上存在兩種選擇,它們有什么區別呢?

          傳統的擠出設備為單根螺桿擠出機。在生產過程中有很多缺點。首先,原料的含水率要<150PPm,這樣,需要投資十余萬元的干燥設備。且需要較多的電功清耗,增加塑帶成本20\%。另外產量低降解量高,易環節阻料,操作難度大,無排氣功能,產品中易產生氣泡。由于單螺桿擠出機的喂料形式為自主喂料,即它的擠出量與螺桿的轉速有關,所以熔融體的產量與質量易產生矛盾??傊?,如原料不經嚴格的除水和予結晶,原料的降解量>20\%。

                

          雙螺桿擠出機即平行同向吻合雙螺桿擠出機,能夠克服上述缺陷,成為加工PET原料的新型擠出設備。它具有雙排氣功能,原料的含水率允許1000PPm。因此簡單干燥就能達到要求。它還有具有極好的塑化剪切作用,適合增添如色母粒級廢料等添加物。原料的形狀及組合可以多樣,都可均勻的熔融擠出,功率小、轉速快、喂料多、產量大及工藝操作簡單是其明顯的特點。

           

          6、目前國內最新的PET打包帶工藝流程及特色

          6.1 原料處理

          采用瓶片(顆粒)直接干燥。干燥器為靜止熱風干燥形式。處理時間短、功率消耗低、含水量>1000PPm,不需予結晶處理。

           

          6.2 熔體制備

          采用平雙螺桿,雙排氣功能,降解量<5\%,日產1.5噸的產量至需要配置φ50mm即可。電機功率?。?2KW)對原料的含水率沒有嚴格要求。

           

          6.3 鑄片成型

          采用大直徑鏡面流延輥鑄片,一次可鑄帶兩條,片平整、光滑質量優良,加之靜電高壓附片裝置,更使運行十分穩定,速度高達50米/分,對提高產量有關鍵作用,避免傳統水溶鑄片形式所帶來的諸多缺陷。如:水面波動造成寬窄不均,速度慢,操作復雜,易斷條,單耗大等。一次只能鑄帶一條,成本將成倍增加。

           

          6.4二次縱向拉伸

          傳統的拉伸方式是延續pp帶的形式,為箱體內拉伸,導致片在拉伸后不能及時冷定型,是取向的大分子鏈段又重新解取向,片子的力學性能降低,且拉伸點不穩定,造成片子的力學性能不均勻。經過多年的實踐與研究,我們采用了五輥予熱后,實施大間隙單只縱向二次拉伸工藝流程,具有拉伸點穩定,力學性能好,熱性能也大大改善,傳統的工藝生產出來的產品只能在75℃以下使用或者更底的溫度下,我們的產品可在150℃的熱環境中使用,拉伸強度可高達520 Mpa(52kg/mm2)。

           

          6.5 緊張熱定型

          采用高溫緊張熱定型的流程,可使片子在二次縱向拉伸產生的內應力得以消除,使片子的力學性能保持長期穩定。同時又達到了分子內部的鏈段取向向晶格取向轉變的功能。因此可以總結為:既是一個內應力消除的過程,又是一個結晶的過程。這樣產品的性能卻大大改善。如提高了拉伸強度、增加分子的密度,穩定了內在性能和外形尺寸,加寬了使用捆綁物品的溫度等。

           

          總之,新興的工藝流程具有的特點:一次可生產兩條以上的產品,加工成本降低近1倍,提高了設備利用率,減少設備投資和人員同時顯著提高產品的品質,加之設備的配置精度高、附加值增加,既可生產塑鋼帶,也可生產其他產品。如V帶片型骨架材料,包裹各種物品片材等。

           

          東莞市莞酈纖維棉專業研發、生產、銷售吸音棉、隔音棉、隔音氈、吸音軟包、CFR-1633防火棉、吸音隔音材料系列產品,符合國家質檢院和國家質量監督局標準,品質有保障。

           

          文章關鍵詞:吸音材料  聚酯吸音棉  PET聚酯材料  

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