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薄膜版须知:薄膜
 
楼主-发帖时间:2024/4/12 9:11:28爆料!BOPP薄膜生产核心技术!
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生产BOPP薄膜技术含量高,是一项很复杂的工作,薄膜的各项性能指标相互影响、相互制约。以逐次双向拉伸工艺为例,其工艺流程如下:

PP+助剂→共挤模头→急冷→预热→纵向拉伸→定型→预热→横向拉伸→定型→冷却→收卷→时效处理

总体上,逐次拉伸法是将挤出的PP片材先经过纵向拉伸、后横向拉伸来完成二次取向过程。生产过程中主要控制的工艺参数有树脂挤出温度、生产线速度、拉伸温度、拉伸比等。根据下游用户的需求和BOPP薄膜特性的分析,在生产过程中要做好以下几方面的控制。

1、厚度控制

BOPP薄膜厚度是薄膜产品最基础、最重要的控制指标,BO PP薄膜厚度不均匀可分为三种情况:1、纵向拉伸中短期厚度不均匀;2、纵向拉伸中长期厚度不均匀;3、橫向拉伸厚度不均匀。纵向拉伸中短期厚度不均匀主要是机械原因造成的,如挤出机的工况、拉辊压辊圆周速度的变化等。纵向拉伸中长期厚度不均匀主要原因是熔体过滤器的污染、原料性质、环境条件的变化等。横向拉伸厚度不均匀主要原因是熔融树脂是否均匀、模头温度分布是否均匀、模唇开度调整是否到位等,它主要是由薄膜厚度在线测控系统自我调整完成的。因此,在生产过程中,将在线测控与现场操作科学运用、有机结合,最大限度提高BOPP薄膜厚度的控制精度,即最大厚度偏差控制在2δ水平(士 1.4%)以内。

2、光学性能的改善

PP的结晶度和晶体尺寸对BOPP薄膜的力学性能和光学性能有重要的影响。结晶度高则强度高,韧性差,光学性能降低;晶体尺寸小而均匀,有利于提高薄膜的力学强度;耐磨性、耐热性,提高薄膜的透明度、光泽度,降低雾度。关于薄膜雾度有专家认为:不同分子量分布的聚丙烯薄膜由龟裂力产生的雾度和表面粗糙度,窄的分子量分布降低了表面透光率和表面粗糙度,因而降低了雾度。涂布在线认为影响雾度有两方面原因:一是与结晶作用有联系,粗糙度与-隆起的"折叠片晶相一致;另一方面与熔体弹性所引起的熔体流动不稳定有关。因此,通过改变结晶效果,提高薄膜光学性能的主要措施有:提高挤出温度、降低冷却辊的温度、减少添加剂含量。

提高挤出温度对晶体尺寸的减小和均化又起负面作用;冷辊温度最好控制在30 V以内,在考虑冷却辊温度的同时,应适当的增加空气的通风量,也有利于薄膜透明度的提高;添加剂的增减还要考虑成膜性、摩擦系数、产品的收卷和分切质量。此外,冷却辊的温度对薄膜的强度和薄膜的厚度控制也有直接的关系。

BOPP薄膜生产过程中的取向主要发生在纵向拉伸和横向拉伸过程中,在经过纵向拉伸后,高分子链单轴纵向取向,大大提高了片材的纵向机械性能, 而横向性能恶化;进一步横拉之后,高分子链呈双轴取向状态。BOPP薄膜拉伸取向降低了材料的双折射,从而大大提高了薄膜的透明度、降低了雾度。但是,取向程度也不能无限增大,一定要考虑薄膜的成膜性和机械力学性能。

3、摩擦系数控制

BOPP薄膜表面的摩擦系数是包装设备运行速度、包装物易开启性、印刷适性的主要影响因素之一。在BOPP薄膜生产中要根据不同的产品用途选用合适的添加剂(包括抗静电剂、爽滑剂、抗粘连剂和其他特殊用途助剂),针对不同档次的多种用途选用不同的树脂原料。最终使常温(23℃)下的BOPP薄膜表面动摩擦系数控制在0.2~0.4之间。

爽滑剂通过改善物料流动性降低材料表面的摩擦系数;抗粘连剂作用是使薄膜表层形成许多凸起, 减少薄膜层与层之间的实际接触面积,降低粘结力, 提高相互滑动性,从而降低摩擦系数。爽滑剂的量应控制适当,过量会造成薄膜粘结。抗粘连剂的种类对薄膜摩擦系数有较大影响,无机类以二氧化硅为主,单独使用BOPP的动摩擦系数可达到0.6以上;有机类常用的有脂肪酸幽安,其表面柔软薄膜动摩擦系数比无机类的品种低,一般在0.45。但值得注意的是各种添加剂对薄膜的光学性能影响比较大,因此一定要兼顾薄膜的光学性能和印刷适性。

不同类型的树脂的摩擦系数从低至高排列如下:均聚物≤无规共聚物≤三元共聚物≤低温热封料。对于同一类型的原料,摩擦系数取决于该材料的分子量、分子量分布、无规物的含量和结晶度等物理化学指标。因为小分子的自润滑作用,分子量小、分子量分布宽的原料做出来的薄膜的摩擦系数可能会低一些,而无规物的含量会影响到薄膜的定向程度和结晶度,此两者都不利于添加剂的迁移。对于不同类型的热封料,使用时要小心,摩擦系数可能比较大,加工出来的薄膜可能会发生粘结。

另外,如果薄膜的厚度比较均匀,摩擦系数也相对较小,这是因为有效接触表面积的减小所致;如果薄膜的结晶度较大,摩擦系数相对较大,这是因为晶体会减缓添加剂的迁移。据涂布在线了解,调整工艺温度和拉伸比, 实际上是通过改善薄膜的厚度或结晶度,间接来调整摩擦系数。有一点值得注意,由于BOPP薄膜生产过程中以及下游用户印刷过程中的实际工作温度一般都高于50℃,因此,在调整薄膜表面摩擦系数时,应综合考虑。下面对不同材料进行了动静摩擦系数在不同温度下的对比试验,结果见表2。

由表2中可以看出,BOPP、复合膜1#、复合膜2#以及PE黑白膜(这4种试样都是高分子聚合物材料),随着温度的上升,材料的动静摩擦系数都有一定增长。这说明温度变化对高分子材料的摩擦系数有一定的影响,温度对摩擦系数的影响是高分子聚合物的一个特点,而温度对金属等材料的影响就非常小。

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