雙向拉伸膜的特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝

雙向拉伸薄膜正如前述，雙向拉伸薄膜常常作為軟塑包裝材料的面層或中間層材料使用，這種材料要求有熱封性，但要求有良好的粘結(jié)劑粘結(jié)牢度，起功能性和印刷作用。雙向拉伸薄膜是通過對(duì)塑料薄膜的縱向和橫向的機(jī)械拉伸而發(fā)生高聚物分子的定向，提高了高聚物分子的結(jié)晶度和結(jié)晶的細(xì)微化，從而大大提高雙向拉伸膜的機(jī)械強(qiáng)度和透明度。一般來講，聚合物結(jié)晶度提高，透明速會(huì)降低，但是，分子在拉伸過程結(jié)晶度提高的同時(shí)，結(jié)晶顆粒細(xì)微化，細(xì)微的結(jié)晶顆粒不能阻擋光線的穿透性，為此，透明度也能提高。分子定向喪失了熱封性，為此，雙向拉伸薄膜是不能熱封的。

1．雙向拉伸工藝雙向拉伸工藝有管膜法之分，平膜法中又有逐級(jí)雙向拉伸工藝和同步雙向拉伸工藝之分。管膜法的特點(diǎn)是：

（1）設(shè)備投資較少，整條流水線的價(jià)格僅50萬美元，而同時(shí)一條4m寬的BOPP逐級(jí)雙向拉伸的國(guó)產(chǎn)設(shè)備總投資達(dá)1800萬人民幣，合美元達(dá)800萬美元。

（2）管膜法雙向拉伸工藝生產(chǎn)速度低，僅20~30m/min,而平膜法可達(dá)150~200m/min;管膜法生產(chǎn)的折徑較小，僅600~700mm，而平膜法可生產(chǎn)4~6m寬度的，進(jìn)口的大型設(shè)備可生產(chǎn)10m寬度以上的雙向拉伸膜。

（3）管膜法生產(chǎn)的膜，厚度均勻性差，而平膜法厚度均勻性好。

（4）拉伸倍數(shù)管膜法比較小，一般為4~6；而平膜法可達(dá)8~10倍。

（5）管膜法只能生產(chǎn)厚度20UM以上的膜，低于20UM，易發(fā)生泡的破裂而中斷生產(chǎn)，而平膜法可以生產(chǎn)9~12UM厚的薄膜。

2、管膜法BOPP的工藝流程3、生產(chǎn)的工藝參數(shù)以日本窒素工程株式會(huì)社生產(chǎn)的#65mm擠出機(jī)為例，L/D=28，主電機(jī)22kw，無級(jí)變速，加熱功率16kw。使用日本窒素化學(xué)公司生產(chǎn)的二種PP粒子，牌號(hào)為F-5361和XF-2376，厚膜擠出機(jī)筒溫度如下：驟冷水由制冷機(jī)提供，水溫控制在5~10℃，厚膜厚度誤差應(yīng)在＜2%，厚膜厚度而變動(dòng)。拉伸加熱烘道使用熱空氣加熱厚膜，以F-5361為例，加熱烘道溫度如下：橫向拉伸采用充入壓縮空氣的方法吹脹，吹脹比4~6倍，調(diào)節(jié)到縱向拉伸比基本一致，以得到縱橫向性能平衡的BOPP膜。退火處理（熱定型）使用4只加熱輥筒和兩只定型箱子，可以二片BOPP膜同時(shí)進(jìn)行。熱定型輥的溫度如下：熱定型薄膜經(jīng)電暈處理就可以卷成制品。管膜法BOPP薄膜的性能如下。

4、平膜法雙向拉伸工藝無論是逐級(jí)雙向拉伸或同步雙向拉伸都是使用擠出機(jī)擠出PP粒料，經(jīng)T型口模流延出厚膜，驟冷后在加熱輥筒上加熱到拉伸溫度，然后先縱向快輥逐級(jí)拉伸，再使用夾具把邊幅夾緊后，使夾具按倒八字形狀逐漸橫向拉伸，經(jīng)定型溫度下定型冷卻后，電暈處理，分切成要求寬度后卷取、包裝出廠。同步雙向拉伸是縱橫向同時(shí)一次完成。

（1）同步雙向拉伸工藝的優(yōu)點(diǎn)‘1’可以用來生產(chǎn)不能使用逐級(jí)拉伸技術(shù)的塑料薄膜，如：尼龍6薄膜和聚乙烯醇薄膜等，這是因?yàn)樯鲜鏊芰蠘O易結(jié)晶，而拉伸可以促進(jìn)結(jié)晶，逐級(jí)拉伸時(shí)，縱向拉伸后的結(jié)晶度已經(jīng)很高，難以再進(jìn)行橫向拉伸。為此，結(jié)晶速度快、結(jié)晶度高，容易結(jié)晶的聚合物是不適宜于逐步雙向拉伸的，只適宜于同步雙向拉伸工藝。同步雙向拉伸工藝適用的塑料范圍廣泛，如表4-17中所示。‘2’同步雙向拉伸工藝可以生產(chǎn)超薄型的薄膜，zui薄的可以生產(chǎn)1UM左右的厚度，透明度好，而且同步雙向拉伸工藝使薄膜的厚度均勻性、薄膜的機(jī)械強(qiáng)度都較好。‘3’同步拉伸工藝的流水線進(jìn)口價(jià)格很貴，是逐步拉伸工藝的2.5倍。世界上目前還只有不到10條的生產(chǎn)線在生產(chǎn)BOPP和BOPET薄膜。各種聚合物的拉伸取向溫度如表4-18所示。

（2）工藝參數(shù)‘1’BOPET的生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)PET顆粒170℃下沸騰床干燥，擠出溫度270℃~290℃，縱向拉伸溫度80~90℃，拉伸倍數(shù)3.5，橫向拉伸溫度100~110℃，橫向拉伸倍數(shù)3.7，定型溫度230~240℃，冷卻溫度150~50℃。目前我國(guó)共有19條BOPET生產(chǎn)流水線，生產(chǎn)能力可達(dá)14萬t/a，現(xiàn)年生產(chǎn)9.4萬tBOPET薄膜。‘2’BOPS薄膜的生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)擠出溫度200℃，可以直接冷卻到100~130℃后進(jìn)行縱橫向拉伸，縱向拉伸3.8倍，而橫向拉伸3.5倍，然后是拉伸張力下于170~190℃熱定型處理。應(yīng)當(dāng)注意到的是：PS是無定形聚合物，不必先驟冷再加熱到高彈態(tài)，可以直接由熔點(diǎn)以下降低到高彈態(tài)下拉伸定向。但是，熱定型對(duì)無定形聚合物而言起的作用并不太大，為此，BOPS薄膜即使熱定型后仍舊有較大的收縮率（可達(dá)10%~44%），是熱收縮膜良好材料，但不適宜于作復(fù)合膜的面層材料。‘3’BOPA6薄膜的生產(chǎn)參數(shù)可以用管膜法或平膜法生產(chǎn)BOPA6，擠出機(jī)機(jī)筒溫度在270~290℃下擠出，PA6粒子熔點(diǎn)為250℃，在140~150℃下雙向拉伸，拉伸倍數(shù)為2.2~3.5倍，然后在拉伸張力下于150~210℃的溫度熱定型。各種雙向拉伸薄膜的性能列于表4-19中。