目前BOPP拉伸膜的生產(chǎn)方法主要有管膜法秘平膜法。管膜法屬雙向一步拉伸法;平膜法又分為雙向一步拉伸和雙向兩步拉伸兩種方法。管膜法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、占建小、無(wú)邊料損失、操作籬單等優(yōu)點(diǎn)，但由于存在生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品厚度公差大等缺點(diǎn)，目前僅用于生產(chǎn)BOPP熱收縮膜等特殊品種。雙向一步拉伸法制得的產(chǎn)品縱橫向性能均衡，拉伸過(guò)程中幾乎不破膜，但因設(shè)備復(fù)雜、制造困難、價(jià)格昂貴、邊料損失多、難于高速化、產(chǎn)品厚度受限制等問(wèn)題，目前尚未得到大規(guī)模采用。而雙向兩步拉伸法設(shè)備成熟、生產(chǎn)效率高、適于大批量生產(chǎn)，被絕大多數(shù)拉伸膜廠(chǎng)家所采用。


影響B(tài)OPP拉伸膜物理、力學(xué)性能的因素


1.原材料性能


工業(yè)化生產(chǎn)BOPP拉伸膜用主料的主要成分蹩 PP。PP是一種典型的立體規(guī)整性聚合物，根據(jù)烴基在分子平面兩側(cè)的分布，可分為等規(guī)PP、間規(guī)PP 秘?zé)o規(guī)PP。等規(guī)PP和間規(guī)PP具有不同的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，等規(guī)PP是以均相成核的三維生長(zhǎng)方式進(jìn)行結(jié)晶，而間規(guī)PP主要以均相成核的二維方式進(jìn)行結(jié)晶，形成了外觀(guān)尺寸不規(guī)則的小晶片，而且由于間規(guī)PP分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整度較低，使得間規(guī)PP其有較低的結(jié)晶速率和結(jié)晶度。研究表明，等規(guī)度越大，結(jié)晶速率越快，薄膜產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度和表面硬度會(huì)明顯增大，而無(wú)規(guī)PP在聚合物中起內(nèi)部潤(rùn)滑劑的作用，并有莉于聚合物定向，有助于改善薄膜的光學(xué)性能。


目前，BOPP拉伸膜品種繁多，性能也差異很大，造成這種情況的主要原因是使用的原料和生產(chǎn)工藝不同。實(shí)踐證明，只有等規(guī)PP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%一97%，無(wú)規(guī)PP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%一5%的PP才適合生產(chǎn)BOPP拉伸膜，一般選用溶體流動(dòng)速率為2—4 g/(10 min)的PP。另外，通過(guò)在PP薄膜的表面上共擠出一層或多層熔點(diǎn)較低的共聚物，可以擴(kuò)大BOPP拉伸膜在包裝工業(yè)中的應(yīng)用范圍。


2.縱、橫向拉伸比


拉伸比是一個(gè)很重要的工藝參數(shù)，無(wú)論是縱向拉伸比，還是橫向拉伸比，對(duì)BOPP拉伸膜的物理、力學(xué)性能都有重大的影響。在一定的溫度下，拉捧比愈大，PP分子鏈的取向度愈大。即薄膜的力學(xué)強(qiáng)度提高、模量增大、斷裂伸長(zhǎng)率減小，沖擊強(qiáng)度、耐折性增大，透氣、光澤性變好。BOPP拉伸膜生產(chǎn)過(guò)程中的取向主要發(fā)生在縱向拉伸和橫向拉伸過(guò)程中，在經(jīng)過(guò)縱向拉伸后，高分子鏈呈單軸縱向取向，大大提高了鑄片的縱向力學(xué)性能，而橫向性能劣化。進(jìn)一步橫向拉伸后，高分子鏈呈雙軸取向狀態(tài)。

縱向拉伸比和橫向拉伸比的差異最終決定BOPP拉伸膜縱、橫向的物理、力學(xué)性能差異。如果縱向拉伸比和橫向拉伸比相差不大，兩個(gè)方向上的分子取向就沒(méi)有明顯的差異，BOPP拉伸膜表現(xiàn)出各向同性。為了生產(chǎn)縱向性能高于橫向性能的BOPP拉伸膜，縱、橫拉伸比的選擇相當(dāng)重要，一般情況下，縱向拉伸比(4.5～5.5)小于橫向拉伸比(7.5～9.0)。


3.溫度


拉伸各區(qū)的溫度分布是影響B(tài)OPP拉伸膜拉伸取向、結(jié)晶的關(guān)鍵因素。溫度是通過(guò)聚合物粘度和松弛時(shí)間的作用來(lái)影響取向過(guò)程的。溫度升高，聚合物粘度降低，在恒定應(yīng)力作用下，高彈形變和粘性形變都要增大，高彈形變?cè)黾佑邢?，粘性形變發(fā)展卻很快，有利于聚合物取向。


(1)當(dāng)在高于粘流溫度或熔點(diǎn)溫度拉伸時(shí)，聚合物的大分子活動(dòng)能力很強(qiáng)，在很小的外應(yīng)力作用下就會(huì)引起分子鏈解纏、滑移和取向，然而在高溫作用下，其分子的解取向速率也會(huì)加快，使有效取向度降低。


(2)當(dāng)溫度逐漸升高到以上時(shí)，聚合物具有彈性，熱運(yùn)動(dòng)的能量克服了某些物理交聯(lián)點(diǎn)的牽制，使鏈段產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，但整個(gè)分子鏈尚不能移動(dòng)。


(3)當(dāng)在以下拉伸時(shí)，外力只能引起分子鏈伸縮、振動(dòng)和鍵角的微小改變。塑料薄膜的拉伸溫度一般在之間，具體溫度根據(jù)聚合物的性能決定。


實(shí)踐證明，采用比較低的預(yù)熱、拉伸溫度或者拉伸后立即進(jìn)行冷卻，是提高BOPP拉伸膜取向度、減小結(jié)晶度的有效方法。預(yù)熱溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致PP形成球晶，薄膜透明性下降;而拉伸溫度過(guò)高，PP鏈段易于解取向，不但引起熱封性面層材料粘輥，而且大大降低BOPP拉伸膜的物理、力學(xué)性能。橫向拉伸區(qū)的溫度分布應(yīng)力求均勻、穩(wěn)定，否則會(huì)影響B(tài)OPP拉伸膜橫向厚度的均勻性及拉伸的連續(xù)性。

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