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【聲學(xué)材料】PET聚酯材料的特性及其應(yīng)用

2016-12-29 14:51:44  來(lái)源:莞酈裝飾建材事業(yè)部  作者:莞酈  點(diǎn)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(jīng)熱壓成型制成的兼具吸音功能的裝飾材料。目前在國(guó)內(nèi)外聲學(xué)裝修領(lǐng)域成為不可或缺的性價(jià)比較高的吸聲材料。很多人對(duì)于聚酯材料的了解知之甚少,莞酈聲學(xué)材料下面為您講解一下聚酯及其使用。

 

1、聚酯及其應(yīng)用

所使用的原料統(tǒng)稱為“聚酯”,即聚對(duì)苯二甲酸二乙酯,英文縮寫PET,是由對(duì)苯二甲酸與乙二醇經(jīng)縮聚而合成的。最初應(yīng)用在紡織行業(yè)上,我們所穿的服裝大多是由其制造的。所謂“滌綸”即是,后來(lái)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。

 

如:飲料瓶、包裝膜、遮光板、發(fā)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(yōu)越的特性,應(yīng)用及其廣泛,人們對(duì)它的應(yīng)用領(lǐng)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(shù)及設(shè)備。

      

2、PET的特性

由于PET的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的酯荃[—COO—],所以在熔融狀下極易產(chǎn)生四種降解(分子量下降)即:水解、氧解、熱解、力解,導(dǎo)致物理機(jī)械性能變壞,甚至無(wú)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(wàn)。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(dá)1.2,分子量高達(dá)3萬(wàn)以上。

PET熱性能:PET的熔程為257~267℃

脆化溫度-60 ℃

無(wú)規(guī)物玻璃化溫度Tg=76℃

結(jié)晶并取向物Tg=125℃

裂解溫度315℃

粘結(jié)溫度245℃

結(jié)晶速率最快溫度120~190℃

結(jié)晶溫度140℃

物理性能-密度:熔融狀態(tài)1.2g/cm3

無(wú)規(guī)狀態(tài)1.28 g/cm3

結(jié)晶狀態(tài)1.38g/cm3

結(jié)晶并取向狀態(tài)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(huán),且相鄰苯環(huán)的排列不在一個(gè)平面上,致使PET分子鏈段的內(nèi)旋轉(zhuǎn)十分困難,所以表現(xiàn)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(yōu)越的力學(xué)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(jīng)熔融擠出造粒后,再經(jīng)固相縮聚增粘,根據(jù)產(chǎn)品的不同檔次和要求,增加不同粘度的原料。不同的反應(yīng)時(shí)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(tài)下經(jīng)真空縮聚而合成的。其粘度最高可達(dá)到0.72,如需更高粘度的原料,只有再經(jīng)固相縮聚增粘,一般最高可增至1.40。

 

4、塑帶的等級(jí)及用途

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

4.1 用瓶片直接使用的原料

拉伸強(qiáng)度>320Mpa(32kg/mm2),用于普通包裝。如家電類、紙業(yè)、紡織業(yè)等輕負(fù)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(qiáng)度>420 Mpa(42kg/mm2),用于重負(fù)荷包裝,如鋼鐵制品、玻璃、耐火磚、木業(yè)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(qiáng)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(jī)的優(yōu)劣

在打包帶生產(chǎn)線設(shè)備的配置上,對(duì)熔融擠出設(shè)備上存在兩種選擇,它們有什么區(qū)別呢?

傳統(tǒng)的擠出設(shè)備為單根螺桿擠出機(jī)。在生產(chǎn)過(guò)程中有很多缺點(diǎn)。首先,原料的含水率要<150PPm,這樣,需要投資十余萬(wàn)元的干燥設(shè)備。且需要較多的電功清耗,增加塑帶成本20\%。另外產(chǎn)量低降解量高,易環(huán)節(jié)阻料,操作難度大,無(wú)排氣功能,產(chǎn)品中易產(chǎn)生氣泡。由于單螺桿擠出機(jī)的喂料形式為自主喂料,即它的擠出量與螺桿的轉(zhuǎn)速有關(guān),所以熔融體的產(chǎn)量與質(zhì)量易產(chǎn)生矛盾??傊?,如原料不經(jīng)嚴(yán)格的除水和予結(jié)晶,原料的降解量>20\%。

      

雙螺桿擠出機(jī)即平行同向吻合雙螺桿擠出機(jī),能夠克服上述缺陷,成為加工PET原料的新型擠出設(shè)備。它具有雙排氣功能,原料的含水率允許1000PPm。因此簡(jiǎn)單干燥就能達(dá)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(jí)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(zhuǎn)速快、喂料多、產(chǎn)量大及工藝操作簡(jiǎn)單是其明顯的特點(diǎn)。

 

6、目前國(guó)內(nèi)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(fēng)干燥形式。處理時(shí)間短、功率消耗低、含水量>1000PPm,不需予結(jié)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(chǎn)1.5噸的產(chǎn)量至需要配置φ50mm即可。電機(jī)功率?。?2KW)對(duì)原料的含水率沒有嚴(yán)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(zhì)量?jī)?yōu)良,加之靜電高壓附片裝置,更使運(yùn)行十分穩(wěn)定,速度高達(dá)50米/分,對(duì)提高產(chǎn)量有關(guān)鍵作用,避免傳統(tǒng)水溶鑄片形式所帶來(lái)的諸多缺陷。如:水面波動(dòng)造成寬窄不均,速度慢,操作復(fù)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(tǒng)的拉伸方式是延續(xù)pp帶的形式,為箱體內(nèi)拉伸,導(dǎo)致片在拉伸后不能及時(shí)冷定型,是取向的大分子鏈段又重新解取向,片子的力學(xué)性能降低,且拉伸點(diǎn)不穩(wěn)定,造成片子的力學(xué)性能不均勻。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐與研究,我們采用了五輥予熱后,實(shí)施大間隙單只縱向二次拉伸工藝流程,具有拉伸點(diǎn)穩(wěn)定,力學(xué)性能好,熱性能也大大改善,傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品只能在75℃以下使用或者更底的溫度下,我們的產(chǎn)品可在150℃的熱環(huán)境中使用,拉伸強(qiáng)度可高達(dá)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(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力得以消除,使片子的力學(xué)性能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。同時(shí)又達(dá)到了分子內(nèi)部的鏈段取向向晶格取向轉(zhuǎn)變的功能。因此可以總結(jié)為:既是一個(gè)內(nèi)應(yīng)力消除的過(guò)程,又是一個(gè)結(jié)晶的過(guò)程。這樣產(chǎn)品的性能卻大大改善。如提高了拉伸強(qiáng)度、增加分子的密度,穩(wěn)定了內(nèi)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(diǎn):一次可生產(chǎn)兩條以上的產(chǎn)品,加工成本降低近1倍,提高了設(shè)備利用率,減少設(shè)備投資和人員同時(shí)顯著提高產(chǎn)品的品質(zhì),加之設(shè)備的配置精度高、附加值增加,既可生產(chǎn)塑鋼帶,也可生產(chǎn)其他產(chǎn)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(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、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(chǎn)品,符合國(guó)家質(zhì)檢院和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局標(biāo)準(zhǔn),品質(zhì)有保障。

 

文章關(guān)鍵詞:吸音材料  聚酯吸音棉  PET聚酯材料  

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