"雙向拉伸”是近年來頗受關(guān)注的塑料薄膜成型方法之一图漓，采用雙向拉伸技術(shù)可以顯著提高薄膜的機(jī)械性能诵捏、阻隔性能幌舍、光學(xué)性能杀蝌、熱性能及厚度均勻性等罕鞭，可滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域的生產(chǎn)要求。

　　塑料薄膜已經(jīng)發(fā)展成為我國產(chǎn)量最大咖播、品種最多的塑料制品之一驴嚣，廣泛應(yīng)用于包裝、電子電器铣佛、農(nóng)業(yè)黔巨、建筑裝飾及日用品等領(lǐng)域，其產(chǎn)量約占塑料制品總產(chǎn)量的20%袜晌。從應(yīng)用領(lǐng)域來看预甲，塑料薄膜使用最廣的是包裝工業(yè)，其次是農(nóng)用塑料薄膜但惶，其余用作電工材料耳鸯、感光材料等。除傳統(tǒng)的PE膀曾、PVC县爬、PS外，BOPET（雙向拉伸聚酯）添谊、BOPP（雙向拉伸聚丙烯）财喳、BOPA（雙向拉伸尼龍）是近幾年迅速發(fā)展起來的新型薄膜材料。

　　塑料薄膜的成型方法很多斩狱，如壓延法耳高、流延法、吹塑法所踊、拉伸法等祝高。其中栗弟，雙向拉伸成為近年來頗受關(guān)注的方法之一。

　　采用雙向拉伸技術(shù)生產(chǎn)的塑料薄膜具有以下特點：與未拉伸薄膜相比工闺，機(jī)械性能顯著提高乍赫，拉伸強度是未拉伸薄膜的3～5倍；阻隔性能提高尾烛，對氣體和水汽的滲透性降低杭恩；光學(xué)性能、透明度萤考、表面光澤度提高悠拗；耐熱性、耐寒性能得到改善乒柳，尺寸穩(wěn)定性好尘是；厚度均勻性好，厚度偏差信眍怼岸欣；實現(xiàn)高自動化程度和高速生產(chǎn)。

　　適用于雙向拉伸生產(chǎn)的塑料薄膜主要包括聚酯摊谢、聚丙烯凰届、聚酰胺、聚苯乙烯和聚酰亞胺薄膜等辕芳。

　　基本原理

　　塑料薄膜雙向拉伸技術(shù)的基本原理為：高聚物原料通過擠出機(jī)被加熱熔融擠出成厚片后坚伍，在玻璃化溫度以上、熔點以下的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)（高彈態(tài)下）记罚，通過縱拉機(jī)與橫拉機(jī)時在外力作用下墅诡，先后沿縱向和橫向進(jìn)行一定倍數(shù)的拉伸，從而使分子鏈或結(jié)晶面在平行于薄膜平面的方向上進(jìn)行取向而有序排列桐智，然后在拉緊狀態(tài)下進(jìn)行熱定型末早，使取向的大分子結(jié)構(gòu)固定，最后經(jīng)冷卻及后續(xù)處理便可制得薄膜酵使。

　　生產(chǎn)設(shè)備與工藝

　　雙向拉伸薄膜生產(chǎn)線是由多種設(shè)備組成的連續(xù)生產(chǎn)線荐吉，包括：干燥塔、擠出機(jī)口渔、鑄片機(jī)样屠、縱向拉伸機(jī)、橫向拉伸機(jī)缺脉、牽引收卷機(jī)等痪欲。其生產(chǎn)流程較長，工藝也比較復(fù)雜。

　　以BOPET薄膜為例业踢，將主要設(shè)備與工藝簡述如下：

　　1落怀、配料與混合

　　普通BOPET薄膜所使用的原料主要是母料切片和有光切片。母料切片是指含有添加劑的PET切片种洛，添加劑有二氧化硅百览、碳酸鈣、硫酸鋇拔泪、高嶺土等笑杯，根據(jù)薄膜的不同用途來選用相應(yīng)的母料切片。聚酯薄膜一般采用一定量的含硅母料切片與有光切片配用谍臀，其作用是通過二氧化硅微粒在薄膜中的分布辱得，增加薄膜表面微觀上的粗糙度，使收卷時薄膜之間容納有極少量的空氣抡杈，從而防止薄膜粘連沉享。有光切片與一定比例的母料切片通過計量混合機(jī)進(jìn)行混合后進(jìn)入下工序。

　　2加梁、結(jié)晶和干燥

　　對于有吸濕傾向的高聚物（例如PET顶质、PA、PC等）踢故，在進(jìn)行雙向拉伸之前文黎，須先進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥處理惹苗。這樣做的目的是：提高聚合物的軟化點殿较，避免其在干燥和熔融擠出過程中樹脂粒子互相粘連或結(jié)塊；去除樹脂中的水分桩蓉，防止含有酯基的聚合物在熔融擠出過程中發(fā)生水解或產(chǎn)生氣泡淋纲。

　　PET的預(yù)結(jié)晶和干燥設(shè)備一般采用帶有結(jié)晶床的填充塔，同時配有干空氣制備裝置院究，包括空壓機(jī)洽瞬、分子篩去濕器、加熱器等业汰。預(yù)結(jié)晶和干燥溫度為150℃～170℃伙窃，干燥時間約3.5～4h，干燥后的PET切片濕含量要求控制在30～50ppm样漆。

　　3为障、 熔融擠出

　　擠出機(jī)。經(jīng)過結(jié)晶和干燥處理后的PET切片進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行加熱熔融塑化放祟。為了保證PET切片良好的塑化質(zhì)量和穩(wěn)定的擠出熔體壓力鳍怨，螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要。除對長徑比、壓縮比估横、各功能段均有一定要求外变钙，還特別要求是Barrier型螺桿，這種結(jié)構(gòu)的螺桿有利于保證擠出物料的良好塑化台筷、擠出機(jī)出口物料溫度的均勻一致挥棒、擠出機(jī)的穩(wěn)定出料和良好排氣，并有利于提高擠出能力售微。

　　若擠出量不是太大宿柜，推薦選用排氣式雙螺桿擠出機(jī)。這種擠出機(jī)有兩個排氣口與兩個抽真空系統(tǒng)相連接望星，具有很好的抽排氣霹补、除濕功能，可將物料中所含的水分和低聚物抽走浸萤，因而可以省去一套復(fù)雜的預(yù)結(jié)晶/干燥系統(tǒng)十匆，節(jié)省投資并降低運行成本。擠出機(jī)溫度設(shè)定從加料口到機(jī)頭約為210℃～280℃顷锰。

　　熔體計量泵柬赐。熔體計量是通過高精度的齒輪泵來實現(xiàn)的。計量泵的作用是保證向模頭提供的熔體具有足夠而穩(wěn)定的壓力官紫，以克服熔體通過過濾器時的阻力肛宋，保持薄膜厚度的均勻性。熔體計量泵通常采用斜的二齒輪束世，泵的加熱溫度控制在270℃～280℃酝陈。

　　熔體過濾器。為了去除熔體中可能存在的雜質(zhì)毁涉、凝膠粒子沉帮、魚眼等異物，常在熔體管線上計量泵的前后各安裝一個過濾器贫堰。BOPET薄膜生產(chǎn)線通常采用碟狀過濾器穆壕，其材料為不銹鋼網(wǎng)與不銹鋼燒結(jié)氈組合而成。不銹鋼碟片的尺寸為φ12in（1in=25.4mm）其屏，過濾網(wǎng)孔徑一般在20～30μm喇勋，過濾器加熱溫度控制在275℃～285℃。

　　熔體管偎行。熔體管的作用是將擠出機(jī)判逊、計量泵、過濾器等與模頭連接起來猬笑，以讓熔體從中通過舀鼎。熔體管內(nèi)壁要求非常光潔且無死角，熔體管串連起來的長度盡量短一些，以免熔體在其中滯流园桑，停留時間過長而產(chǎn)生降解麦咪。

　　來自擠出機(jī)的熔體被擠入到熔體管后，分別流經(jīng)粗過濾器塔端、計量泵娄勒、精過濾器后進(jìn)入模頭。如果是三層共擠生產(chǎn)線媒湖，在模頭上方還配置一個熔體分配器馋奠。

　　過濾器、計量泵和熔體管等可以用電加熱舒贼，也可用導(dǎo)熱油夾套加熱丰吐。熔體管加熱溫度控制在275℃～285℃。

　　靜態(tài)混合器琳钉。熔體流過熔體管時势木，沿著管壁的熔體溫度與熔體中心的溫度有較大的溫差。為使進(jìn)入模頭的熔體溫度均勻一致歌懒，以保證模頭出料均勻啦桌，須在熔體管連接模頭一端的內(nèi)部安裝若干組靜態(tài)混合器，熔體流過靜態(tài)混合器時及皂，會自動產(chǎn)生分-合-分-合的混和作用甫男，從而達(dá)到均化熔體溫度的目的。

　　4验烧、鑄片系統(tǒng)

　　模頭板驳。模頭是流延鑄片的關(guān)鍵模具，直接決定鑄片的外形和厚度均勻性噪窘。BOPET常采用衣架型模頭笋庄，模頭開度通過若干個帶有加熱線圈的推/拉式差動螺栓進(jìn)行初調(diào)效扫，并通過在線測厚儀的自動測厚倔监、反饋給模頭的加熱螺栓進(jìn)行模唇開度的微調(diào)。模頭溫度控制在275℃～280℃计侯。

　　急冷輥（鑄片輥帝畸、俗稱冷鼓）。從模頭流出呈粘流態(tài)的PET熔體在勻速轉(zhuǎn)動的急冷輥上被快速冷卻至其玻璃化溫度以下傻当，形成厚度均勻的玻璃態(tài)鑄片邀安。急冷的目的是使厚片形成無定型結(jié)構(gòu)，盡量減少其結(jié)晶堤型，以免對下道拉伸工序產(chǎn)生不良影響扬瘸。為此，要求鑄片輥表面溫度均勻，冷卻效果好乌骇。同時要求急冷輥轉(zhuǎn)速均勻而穩(wěn)定撞浪。另外，鑄片輥內(nèi)通30℃左右的冷卻水序摔，以保證將鑄片冷卻至50℃以下炭央。

　　靜電吸附裝置。靜電吸附裝置的作用是使鑄片與急冷輥緊密接觸柱悬，防止急冷輥快速轉(zhuǎn)動時卷入空氣熙掺，以保證傳熱/冷卻效果。

　　靜電吸附裝置由金屬絲電極咕宿、高壓發(fā)生器及電極收放力矩電機(jī)等組成币绩。其工作原理是：利用高壓發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)千伏直流電壓，使電極絲府阀、鑄片輥分別變成負(fù)極和正極（鑄片輥接地）类浪，鑄片在此高壓靜電場中因靜電感應(yīng)而帶上與鑄片輥極性相反的靜電荷，在異性相吸的作用下肌似，鑄片與急冷輥表面緊密吸附在一起费就，達(dá)到排除空氣和良好傳熱的目的。

　　5川队、 縱向拉伸（MDO）

　　將來自鑄片機(jī)的厚片在縱向拉伸機(jī)組中加熱到高彈態(tài)下進(jìn)行一定倍數(shù)的縱向拉伸力细。縱向拉伸機(jī)由預(yù)熱輥固额、拉伸輥眠蚂、冷卻輥、張力輥和橡膠壓輥斗躏、紅外加熱管逝慧、加熱機(jī)組以及驅(qū)動裝置等組成「干縱向拉伸通常為單點拉伸保跨，也有多點拉伸，如兩點或三點拉伸秽烫∏棵模縱拉比是通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差而產(chǎn)生的，一般為3.3～4倍耙窥。

　　6捞幅、 橫向拉伸（TDO）

　　橫向拉伸機(jī)由烘箱、鏈夾和導(dǎo)軌还皮、靜壓箱闲窃、鏈條張緊器雹税、導(dǎo)軌寬度調(diào)節(jié)裝置、開閉夾器骇诈、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)签党、潤滑系統(tǒng)及EPC等組成。其作用是將經(jīng)過縱向拉伸的薄膜在橫拉機(jī)內(nèi)分別通過預(yù)熱勃痴、拉幅谒所、熱定型和冷卻而完成薄膜的橫向拉伸。橫拉比為3.5～4倍沛申。

　　7劣领、 牽引收卷與分切

　　本工序由若干個牽引導(dǎo)向輥、冷卻輥铁材、展平輥尖淘、張力輥、跟蹤輥著觉、切邊裝置村生、測厚儀及電暈處理機(jī)等組成。經(jīng)過雙向拉伸的薄膜通過切邊饼丘、測厚趁桃、電暈處理后便可進(jìn)行收卷和分切，經(jīng)檢驗合格后即是成品肄鸽。

　　BOPET薄膜的主要應(yīng)用

　　1卫病、包裝材料

　　印刷復(fù)合膜 。為了增強包裝效果和阻隔性能啄灭，實現(xiàn)性能互補并適應(yīng)封口需要膏娃，常采用印刷復(fù)合膜作為包裝材料。復(fù)合方法包括干法復(fù)合囊喜、濕法復(fù)合蚜再、擠出復(fù)合、共擠出復(fù)合等汪具。

　　真空鍍鋁膜率敞。真空鍍鋁膜是采用特殊工藝在BOPET薄膜表面蒸鍍上一層極薄的金屬鋁而制成，從而使薄膜表面具有金屬光澤罩音，并大大提高了其阻隔性馋顶。因此，真空鍍鋁膜已被廣泛地應(yīng)用于食品试旬、醫(yī)藥、工業(yè)產(chǎn)品的包裝浅涛。

　　電化鋁燙幼⒘取（燙金）窍各。電化鋁燙印是一種不使用油墨的特種印刷工藝，借助一定的壓力與溫度廷蓉，應(yīng)用于裝在燙印機(jī)上的模版全封，使印刷品和燙印箔在短時間內(nèi)相互受壓，將金屬箔或顏料按燙印模版的圖文轉(zhuǎn)印到被燙印到制品表面桃犬，俗稱燙金刹悴。在這里，塑料薄膜（燙金膜）僅作為載體攒暇。

　　轉(zhuǎn)移膜土匀。真空鍍鋁卡紙是近年來發(fā)展起來的一種新穎的高級包裝材料。這種紙色澤光亮形用，金屬感強就轧，印品亮麗高雅，可以代替印刷品的大面積燙金田度，可以起到美化商品的作用妒御。由于采用真空鍍鋁的方法，在卡紙表面僅覆蓋一層緊密光亮的镇饺、厚度為0.25～0.3μm薄鋁層乎莉，僅是裱鋁卡紙鋁箔層厚度的1/500，既有高貴美觀的金屬質(zhì)感戏喊，又具有可降解拿详、回收的環(huán)保屬性，是一種綠色包裝材料篡前。

　　真空鍍鋁卡紙通常采用轉(zhuǎn)移法生產(chǎn)户克，就是將BOPET置于真空鍍鋁機(jī)鍍鋁后，進(jìn)行涂膠與紙復(fù)合泡愉，再將BOPET薄膜剝離输僻，鋁分子層通過膠粘作用便轉(zhuǎn)移到紙板表面上。BOPET薄膜在這里也起鋁箔轉(zhuǎn)移的作用锄灾，且可多次使用春庇，故稱轉(zhuǎn)移膜。

　　激光全息防偽膜覆霹。激光全息防偽膜是在BOPET薄膜面壓印上可激光顯示的圖案標(biāo)識后鍍鋁而制成的猜逮，主要用于防偽。例如煞陵，國際知名的銀行信用卡照菱、政府部門頒發(fā)的各類許可證、身份證航邢、駕駛證耕赘、護(hù)照骄蝇、海關(guān)單據(jù)、國際知名品牌服裝操骡、電器等物品上都能發(fā)現(xiàn)全息防偽標(biāo)識九火。

　　護(hù)卡膜。護(hù)卡膜以BOPET薄膜為基材册招，在其上擠出涂布一層可熱封的熱熔膠（如EVA）而成岔激，用于各種證件包括身份證、文件檔案是掰、相片等表面的保護(hù)虑鼎。

　　2、裝飾材料

　　金銀線冀惭。金銀線用BOPET薄膜為基膜經(jīng)真空鍍鋁震叙、涂布上色而成，其顏色多樣亮麗散休，廣泛用于針織品媒楼、刺繡、工藝品促讶、裝飾品等观哲。

　　金拉線。金拉線用BOPET薄膜經(jīng)過上色侮捷、分切等處理而制成担戏，主要用于香煙盒、禮品盒的包裝封條偶画。

　　玻璃貼膜堵生。玻璃貼膜大致分為建筑玻璃膜、汽車玻璃膜祟期、安全玻璃膜钾士。

　　建筑玻璃膜以節(jié)能為主要目的，外帶防紫外線和安全功能希弟，厚度通常為25～38μm应揉，可分為熱反射膜和低輻射膜。

　　熱反射膜貼在玻璃表面使房內(nèi)能透過可見光和近紅外光洞枷，但不能透過遠(yuǎn)紅外光诺舔，因此有足夠的光線進(jìn)入室內(nèi)，而將大部分的太陽能熱量反射回去备畦，在炎熱的夏季可避免室內(nèi)溫度升高太多低飒，從而降低室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷，利于節(jié)省能耗萍恕。

　　低輻射膜透過一定量的短波太陽輻射能逸嘀，使太陽輻射熱進(jìn)入室內(nèi)车要，被室內(nèi)物體所吸收允粤，同時又能將90％以上的室內(nèi)物體輻射的長波紅外線反射保留于室內(nèi)崭倘。低輻射膜能充分利用太陽光輻射和室內(nèi)物體的長波輻射能，在寒冷地區(qū)和采暖建筑中使用可起到保溫和節(jié)能的作用类垫。

　　汽車玻璃膜除具有節(jié)能和安全性高的特點司光，對透明度的要求也很高。因為對于汽車擋風(fēng)玻璃悉患，貼膜后可見光透過率必須大于70％才能符合國標(biāo)GB7258-1997的要求残家。

　　安全玻璃膜的主要功能是安全防爆，一般用于銀行售躁、珠寶商店櫥窗闸骨、博物館等。這種薄膜具有較好的抗沖擊性缰鹏、隔紫外線能力奔祟、較高的透明度，通常由單層或多層PET夾層合成榄路，厚度有50μm翎丢、100μm、180μm心篡、280μm等規(guī)格量懂。

　　雙向拉伸薄膜的發(fā)展

　　近年來，我國的塑料薄膜雙向拉伸生產(chǎn)線的發(fā)展速度很快蔼说，各種塑料薄膜雙拉生產(chǎn)線已有上百條仿竣。但無論是BOPP薄膜、還是BOPET薄膜唐绍，均已呈現(xiàn)出供大于求的趨勢氢觉。為此，很多企業(yè)都在努力調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)症杏，開發(fā)差異化装获、功能化的薄膜新品種，并不斷開拓薄膜的新用途厉颤。

　　以BOPET薄膜為例穴豫，目前國內(nèi)雙拉生產(chǎn)線所生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格大部分在8～75μm范圍內(nèi)，此厚度范圍產(chǎn)品的產(chǎn)能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)供大于求逼友；4μm以下或150～300μm的厚膜具有相當(dāng)大的發(fā)展空間精肃，特別是厚膜的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。

　　另外帜乞，市場中出現(xiàn)了熱封膜司抱、熱收縮膜筐眷、高阻隔膜、抗紫外線輻射膜习柠、抗靜電膜匀谣、阻燃膜等特種薄膜和功能性薄膜，可滿足不同的使用要求资溃。

　　熱封型聚酯膜是最近開發(fā)成功的新產(chǎn)品武翎，具有可自熱封性，可直接用于各種小包裝或護(hù)卡等走柠，而不再需要進(jìn)行復(fù)合或涂膠等工序督巍，使用十分方便。

　　熱收縮薄膜可廣泛應(yīng)用于方便食品括者、飲料单旺、酒類的外包裝、化妝品等日用品外包裝脂挥、電子電器拔怜、收縮標(biāo)簽等。該薄膜的特點是：貼體透明静熊，可體現(xiàn)商品形象泥觉；緊束包裝物，防散性好亩咪；防雨紊捉，防潮，防霉纲缠；無復(fù)原性溯剑，具有一定的防偽功能；屬于環(huán)保友好材料蚜枢，是PVC熱收縮薄膜的理想替代品缸逃。

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