居民身份證用petg卡基及其製造工藝的製作方法

2023-09-22 02:07:45 1

專利名稱：居民身份證用petg卡基及其製造工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於改性聚對苯二甲酸乙二醇酯加工領域，特別是涉及一種居民身份證用PETG卡基，本發明還涉及該PETG卡基的製造工藝。
背景技術：
PETG(改性聚對苯二甲酸乙二醇酯)是PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)經乙二醇改性的非結晶共聚脂，現有的PETG的加工一般採用熱成型工藝生產飲料瓶、包裝瓶、桶等，或採用擠出流延、吹塑、拉伸等工藝生產PETG膜、片材，產品主要用於生產食品、藥品、玩具、五金包裝。
採用吹塑、流延拉伸工藝生產的PETG片材儘管具有優良的物理機械性能、耐化學性能、氣密性能、加工性能及耐低溫性能，並有不易破碎、無異嗅、無毒、透明度高等優點，但採用流延、吹塑、拉伸工藝生產產品有流紋、厚度不均，熱收縮率大，無法控制產品粗糙度等缺陷，產品有流紋及無法控制粗糙度影響產品的印刷性能和作防偽標識處理；產品厚度不均和熱收縮率過大，產品層合(熱合)後，在作用力影響下，易變形、翹曲，故採用用流延、吹塑、拉伸工藝生產產品不能用於制卡。
PVC卡基使用的原料為PVC(聚氯乙烯)樹脂是一種含氯產品，它的廢棄物處理不當，極易產生二惡英汙染環境；PVC、ABS卡基在見光、高溫、低溫等條件下易發生分解、變色變形、碎化，有應力白化等現象，使用壽命短，一般為二年，無法滿足身份證使用期限至少為10年的要求。
第二代居民身份證是由多層卡基材料熱合組成，材料必須有較好的熱合性，保證身份證使用中不開裂、不剝離起層。

發明內容
本發明的目的是提供一種無毒、耐老化、性能好、使用壽命長的居民身份證用PETG卡基。
本發明另一個目的是提供上述PETG卡基的製造工藝。
本發明的技術方案是根據PETG的特點，選擇PETG樹脂為主要原料，採用新工藝——五輥壓延工藝加工製造PETG卡基，用於封裝電子晶片製作第二代居民身份證。
PETG是細粒球型結構，比起圓柱狀粒子圓粒擁有較高密度，耐化學藥劑，在高溫加工時會導致PETG聚酯鏈斷裂，引起樹脂分子量減少和最終產品物性降低；同時PETG材料有著較強黏性，易粘輥，產品熔融性不如PVC及ABS材料，產品易出現流紋，難以控制熔融壓力，生產製程變數大，本發明研製新配方，保證PETG有較好的壓延加工性能，同時生產控制技術參數確定是實施該項目的關鍵技術。
PETG壓延成型過程中，由於原料的分解，在片材表面形成大量氣泡，冷卻後形成凹坑，印刷時會出現白點(斑)，造成印刷次品，影響印刷質量。為解決這一缺陷，本發明在工藝上採用行星排氣擠出機，既滿足了工藝上脫泡要求，又使得塑化料可以通過皮帶輸送機連續送至壓延機連續生產，這樣使料溫的均一性增加，減少產品流痕現象。再者，本工藝加裝割氣泡裝置，在產品成型輥(三號輥)前加裝割氣泡導輪，使得卡基內氣泡被大量擠出釋放，與加裝前相比減少氣泡90％，大大提高卡基的表面印刷性能。
PETG原料需粉碎至40-60目，才能產生較好的塑化效果，如顆粒過篩目數過小，它比起圓柱狀粒子圓粒擁有較高密度，耐化學藥劑，在擠出機塑煉中，形成粒料核，塑煉不均，壓延後產品粗糙度大，無法滿足使用要求。
粉碎後的原料需經乾燥，PETG原料中的水分子在高溫加工時會導致PETG聚酯鏈斷裂，引起樹脂分子量減少和最終產品物性降低，容易引起產品物理性能不達要求。
本發明的目的是通過下列措施來實現的一種居民身份證用PETG卡基，其配方中包含下列重量份的原料GS2型PETG樹脂100份，ADD2型PETG樹脂25-35份，鈦白粉10-15份。
所述的居民身份證用PETG卡基，其配方中還可以包含下列重量份的原料紫外線吸收劑3-5份，抗氧劑6-8份。
所述的居民身份證用PETG卡基，其中鈦白粉需用金紅石RSC5型鈦白粉，具有較高的光澤度和較佳分散性，二氧化鈦含量大於95％，平均粒徑小於0.17微米。
所述的居民身份證用PETG卡基，其中紫外線吸收劑可以是低揮發性苯並三唑紫外吸收劑。
所述的居民身份證用PETG卡基，其中紫外線吸收劑型號可以是紫外線吸收劑3039或紫外線吸收劑234。
所述的居民身份證用PETG卡基，其中抗氧劑可以是一種具有良好相溶性的高效低色汙的抗氧劑。
所述的居民身份證用PETG卡基，其中是抗氧劑型號可以是抗氧劑168、抗氧劑1010或抗氧劑1076。
一種居民身份證用PETG卡基的製造工藝，包含下列步驟a.原料準備按配方稱取原料，GS2型PETG樹脂、ADD2型PETG樹脂粉碎至40-60目，乾燥；b.高速攪拌加熱熔融，溫度控制為85-102℃，攪拌，高攪一速為800-900轉/分鐘，攪拌時間10-15分鐘，高攪二速為1600-1800轉/分鐘，攪拌時間3-5分鐘，高攪三速為800-900轉/分鐘，攪拌時間10-15分鐘；c.低速攪拌溫度控制為40-53℃，60-80轉/分鐘攪拌，攪拌時間15-20分鐘；d.行星排氣擠出機塑煉溫度控制為160-190℃；e.五輥壓延出片壓延輥溫度控制為1號輥150-170℃，2號輥150-170℃，3號輥170-190℃，4號輥185-195℃，5號輥155-165℃；f.引離拉伸引離輥溫度控制為第一組120-130℃，第二組115-125℃，第三組105-115℃，第四組90-100℃，第五組70-80℃；g.冷卻冷卻輥溫度控制為第一組60-70℃，第二組50-60℃，第三組40-50℃；h.牽引、卷取；i.切割方正度傾斜偏差≤1.2mm/m。
本發明的優點1、使用年限長目前用於制卡的卡基有PVC卡基和ABS卡基，在見光、高溫、低溫等條件下易發生分解、變色變形、碎化，有應力白化等現象，使用壽命短，一般為二年，無法滿足身份證使用期限至少為10年的要求。本發明材質新，採用的是PETG原料，PETG是PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)經乙二醇改性的非結晶共聚脂，具有優良的物理機械性能、耐化學性能、氣密性能、耐低溫性能。並有耐老化性好，不易破碎、無異嗅、無毒、透明度高、有良好的抗白化現象，同時還具有耐高溫(150度-200度)特性，使用壽命長，在10年以上。
2、環保性能好PVC卡基使用的原料為PVC(聚氯乙烯)樹脂是一種含氯產品，它的廢棄物處理不當，極易產生二惡英汙染環境；PETG卡基是一種環保型材料，容易回收、燃燒後只生成二氧化碳和水，而不會汙染環境。
3、技術性能優採用本發明配方及製造工藝可使PETG卡基技術性能指標達到以下要求外觀a.表面平整光潔、色澤均勻；無油汙、雜質灰塵；無皺褶、凹坑、氣泡、孔洞；無紋路、黃線、波狀條紋；四周無毛邊現象。
b.每張材料上不允許存在直徑大於0.5mm以上的黑點雜質；直徑0.3mm--0.5mm黑點雜質不超過1個。
芯層遮光率≥85％；面層的透光率≥90％維卡軟化溫度74℃-77℃(負荷1Kg)芯層的加熱收縮率≤25％面層的加熱收縮率≤31％材料結合強度6N/cm或斷裂表面張力≥35mN/m表面粗糙度1.0μm≤Ra≤1.6μm色差ΔE≤14、使用範圍的變化第二代居民身份證基材(PETG卡基)主要用於製作第二代身份證，採用吹塑、流延法生產的PETG膜用於產品包裝，PVC、ABS卡基多用於製作信用卡、SIM卡、IC卡等，也不能製作第二代居民身份證。


圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
以下實施例對本發明作進一步闡明。
下列實施例中生產設備採用義大利「RODOLFO」公司「F」型五輥壓延生產線(輥筒用軸交叉法)，在壓延輥三號輥加裝割氣泡裝置，擠出機採用德國貝斯託夫行星排氣擠出機。本工藝採用電加熱。
實施例中每份為100kg，PETG樹脂採用美國伊士曼公司產品(也可採用韓國SK公司產品替代)。
實施例1GS2型PETG樹脂100份，ADD2型PETG樹脂35份，金紅石RSC5型鈦白粉15份，紫外線吸收劑3039 5份，抗氧劑168 8份。
製造工藝按配方稱取原料，PETG原料粉碎至40目，乾燥；加熱熔融，溫度控制為102℃，高攪一速控制在900轉/分鐘，攪拌10分鐘，高攪二速控制在1800轉/分鐘，攪拌3分鐘，高攪三速控制在900轉/分鐘，攪拌10分鐘；溫度控制為53℃，80轉/分鐘攪拌，攪拌時間15分鐘；行星排氣擠出機塑煉溫度控制為160℃；五輥壓延出片，壓延輥溫度控制為1號輥160℃，2號輥160℃，3號輥185℃，4號輥195℃，5號輥165℃；進行引離拉伸，引離輥溫度控制為第一組120℃，第二組115℃，第三組105℃，第四組90℃，第五組70℃；冷卻，冷卻輥溫度控制為第一組60℃，第二組50℃，第三組40℃；牽引、卷取；切割，方正度傾斜偏差≤1.2mm/m。
實施例2GS2型PETG樹脂100份，ADD2型PETG樹脂25份，金紅石RSC5型鈦白粉10份，紫外線吸收劑234 3份，、抗氧劑1010 6份。
製造工藝按配方稱取原料，PETG原料粉碎至40目，乾燥；加熱熔融，溫度控制為90℃，進行高攪，高攪一速為850轉/分鐘，攪拌時間15分鐘，高攪二速為1700轉/分鐘，攪拌時間4分鐘，高攪三速為850轉/分鐘，攪拌時間15分鐘；低攪60轉/分鐘，攪拌時間20分鐘，溫度控制為50℃；行星排氣擠出機塑煉，溫度控制為170℃；五輥壓延出片，壓延輥溫度控制為1號輥150℃，2號輥150℃，3號輥180℃，4號輥190℃，5號輥160℃；引離拉伸，引離輥溫度控制為第一組130℃，第二組115℃，第三組105℃，第四組95℃，第五組75℃；冷卻，冷卻輥溫度控制為第一組60℃，第二組50℃，第三組40℃；牽引、卷取；切割，方正度傾斜偏差≤1.2mm/m。
實施例3GS2型PETG樹脂100份，ADD2型PETG樹脂30份，金紅石RSC5型鈦白粉12份，紫外線吸收劑3039 4份，抗氧劑1076 7份。
製造工藝按配方稱取原料，PETG原料粉碎至40目，乾燥；加熱熔融，高攪一速為800轉/分鐘，攪拌時間12分鐘，高攪二速為1600轉/分鐘，攪拌時間5分鐘，高攪三速為800轉/分鐘，攪拌時間10分鐘，高攪溫度控制為85℃；低攪70轉/分鐘，攪拌時間18分鐘，溫度控制為40℃；行星排氣擠出機塑煉，溫度控制為160℃；五輥壓延出片，壓延輥溫度控制為1號輥150℃，2號輥155℃，3號輥175℃，4號輥190℃，5號輥155℃；引離拉伸，引離輥溫度控制為第一組120℃，第二組115℃，第三組105℃，第四組90℃，第五組70℃；冷卻，冷卻輥溫度控制為第一組60℃，第二組50℃，第三組40℃；牽引、卷取；切割，方正度傾斜偏差≤1.2mm/m。
實施例4GS2型PETG樹脂100份，ADD2型PETG樹脂35份，金紅石RSC5型鈦白粉20份。
製造工藝按配方稱取原料，PETG原料粉碎至40目，乾燥；加熱熔融，溫度控制為95℃，進行高攪，高攪一速為850轉/分鐘，攪拌時間10分鐘，高攪二速為1600轉/分鐘，攪拌時間5分鐘，高攪三速800轉/分鐘，攪拌時間12分鐘；低攪80轉/分鐘，攪拌時間20分鐘，溫度控制為53℃；行星排氣擠出機塑煉，溫度控制為160℃；五輥壓延出片壓延輥溫度控制為1號輥155℃，2號輥155℃，3號輥175℃，4號輥185℃，5號輥160℃；引離拉伸，引離輥溫度控制為第一組120℃，第二組115℃，第三組105℃，第四組90℃，第五組75℃；冷卻，冷卻輥溫度控制為第一組60℃，第二組50℃，第三組45℃；牽引、卷取；切割，方正度傾斜偏差≤1.2mm/m。
權利要求
1.一種居民身份證用PETG卡基，其特徵是配方中包含下列重量份的原料GS2型PETG樹脂100份，ADD2型PETG樹脂25-35份，鈦白粉10-15份。
2.根據權利要求1所述的居民身份證用PETG卡基，其特徵是配方中還可以包含下列重量份的原料紫外線吸收劑3-5份，抗氧劑6-8份。
3.根據權利要求1所述的居民身份證用PETG卡基，其特徵是鈦白粉需用金紅石RSC5型鈦白粉，具有較高的光澤度和較佳分散性，二氧化鈦含量大於95％，平均粒徑小於0.17微米。
4.根據權利要求2所述的居民身份證用PETG卡基，其特徵是紫外線吸收劑可以是低揮發性苯並三唑紫外吸收劑。
5.根據權利要求2或4所述的居民身份證用PETG卡基，其特徵是紫外線吸收劑可以是紫外線吸收劑3039或紫外線吸收劑234。
6.根據權利要求2所述的居民身份證用PETG卡基，其特徵是抗氧劑可以是一種具有良好相溶性的高效低色汙的抗氧劑。
7.根據權利要求2或6所述的居民身份證用PETG卡基，其特徵是抗氧劑可以是抗氧劑168、抗氧劑1010或抗氧劑1076。
8.一種居民身份證用PETG卡基的製造工藝，其特徵是包含下列步驟a.原料準備按配方稱取原料，GS2型PETG樹脂、ADD2型PETG樹脂粉碎至40-60目，乾燥；b.高速攪拌加熱熔融，溫度控制為85-102℃，攪拌，高攪一速為800-900轉/分鐘，攪拌時間10-15分鐘，高攪二速為1600-1800轉/分鐘，攪拌時間3-5分鐘，高攪三速為800-900轉/分鐘，攪拌時間10-15分鐘；c.低速攪拌溫度控制為40-53℃，60-80轉/分鐘攪拌，攪拌時間15-20分鐘；d.行星排氣擠出機塑煉溫度控制為160-190℃；e.五輥壓延出片壓延輥溫度控制為1號輥150-170℃，2號輥150-170℃，3號輥170-190℃，4號輥185-195℃，5號輥155-165℃；f.引離拉伸引離輥溫度控制為第一組120-130℃，第二組115-125℃，第三組105-115℃，第四組90-100℃，第五組70-80℃；g.冷卻冷卻輥溫度控制為第一組60-70℃，第二組50-60℃，第三組40-50℃；h.牽引、卷取；i.切割方正度傾斜偏差≤1.2mm/m。
全文摘要
本發明公開了一種居民身份證用PETG卡基及其製造工藝。所述的PETG卡基配方包含GS
文檔編號C08L67/00GK1594430SQ20041004103
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月21日 優先權日2004年6月21日
發明者李振斌 申請人:李振斌