聚丙烯流延膜的加工与应用

于庆顺.等:聚丙烯流延膜的加L与应用聚丙烯流延膜的加工与应用于庆顺杨伟李忠明冯建民杨鸣波(四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验空,成都610065)擴要流延法是利用热塑性材料生产塑料薄膜的方法之一。介绍了聚丙烯流延朧的性能和应用情况,讨论了聚丙烯流延过程中温度和拄忡速度等工艺因素的控剌,并结合多层共挤膜中各层的作用提出了聚丙烯流延膜对原料的要求,以及加工过程中存在的主要问题。关键词聚丙烯流延膜加工近几十年来,随着塑料薄膜在包装工业和食品挤出机测厚装置丁业获得越来越广泛的应用,开发高性能的塑料复窄缝口模!电晕处理合薄膜已成为发展趋势之一。塑料薄膜的生产方法卷取装置有吹膜法压延法等,近年来双向拉伸法和流延法已冷却辊电晕处理经成为生产高性能薄膜的主要方法。流延膜一词中图1薄膜流延示意图的“流延”泛指将金属或非金属溶液分散到光滑表在熔体流延过程中,T型机头和冷却辊是生产面的过程。流延工艺最早用于乙酸纤维素等树脂的的关键设备,机头设计应使物料沿整个机唇宽度均加工。流延法是利用热塑性材料生产塑料膜的广泛匀地流出,具有均匀的温度分布等,机头温度一般为方法之一,双向拉伸法也是首先将熔体流延到冷却230-250℃,加T均聚P的机头温度略高于共聚辊上,然后再加热进行纵横拉伸的过程。PP。冷却辊的表面应该经过精加τ,转速稳定,以流延法可生产聚烯烃流延膜、聚烯烃保鲜膜聚免产生机向的温度波动,温度也应该调控适当,过冷酰胺流延膜等。一般情况下,流延膜指的是聚烯烃或过热对薄膜的力学性能、透明性和雾度均有很大流延膜,具体又可分为流延聚丙烯(CPP)薄膜和流的影响,对PP而言冷却辊的温度为25℃左右;机延聚乙烯(CPE)薄膜等。CP薄膜具有透明度高、头温度与冷却辊的温度差是决定结晶度的重要参挺度好、热封温度低、耐热、防潮、阻隔性好、印刷和数,增加温差可以降低结晶度,提高透明性、韧性和复合适应性强表面光滑耐蒸煮等诸多特点,可经热封性能但拉伸强度有所下降1。在冷却辊的上过印刷制袋用于食品、文具杂货及纺织品等物的包方还有气刀设置在气刀吹压下,熔融料立即紧贴在装,也可与其它薄膜复合后(P般作为复合膜的冷却辊表面气刀的另外一个作用是将爽滑剂等低内外层材料)用于包装各种食品,包括需要加热杀分子挥发物抽出,防止其堆积在冷却辊上,更好地保菌的食品、调味品、汤料等。与PP吹塑膜相比,CP障薄膜外观质量。薄膜经过冷却辊后采用β射线或膜的光学性能优良,生产效率高,在世界发达国家红外测厚仪对其厚度进行监测,以便控制厚薄公差。CP膜的产量高于P吹塑膜;与双向拉伸丙烯然后对薄膜进行电晕处理,以增加印刷油墨或复合(BOPP)薄膜相比,CPP薄膜具有加T设备简单、单粘合剂与薄膜的复合牢度,控制表面张力在42位面积成本低的优势,所以其在高档包装薄膜领域10-3N/cm以上。CPP薄膜比较柔软,必须根据膜占有一定的地位。的厚度,生产速度等因素调整好收卷张力张力过大1CPP的生产工艺CPP薄膜的生产首先将配好的物料由真空上料或过小都会产生波纹,影响薄膜平整性。在整个生到挤出机,熔融塑化后挤出,经T型口模流延,靠气产过程中,除了温度这个重要的工艺参数之外,另一个重要参数是拉伸速度,拉伸速度越大,生产效率越刀喷出的压编空气把流延料吹贴到冷却辊骤冷,使高,但到一定值后继续增加,则容易产生断膜现象其平整地延展在辊面上形成薄膜,冉经下个辊的进步冷却,用测厚装置测厚然后进行电晕处理,分拉伸速度也是产生分子定向的主要因素,拉伸速度切边料,由收卷辊展平卷取,产品经验收包装入库。国家重点基础研究专项经费资助项(G19990485薄膜流延示意图见图I。TH中国煤化工CNMHG程塑料应用2002年第30卷第11期越大、分子沿机向方向的取向程度越大,通过调节拉国 MONTELL公司、日本窒素公司及新加坡TPC公伸速度的大小还可以调节薄膜的厚度司等。国内CPP膜的开发和研究起步较晚,牌号种2(PP膜的生产原料类少,产量低,加工和使用性能与进口原料相比都还20世纪80年代,PP流延膜多为单层,进人90有相当的差距。年代,多层复合挤出逐渐成为主流,现在已经向5层3CPP膜加工中存在的主要问题和7层共挤流延方向发展。多层共挤复合薄膜采用在CPP的生产和应用中,主要存在两大问题了性质不同的材料,具有单层流延膜无法比拟的优其一为拉伸速度小,增大拉伸速度则容易断膜,国产点和特性、按使用种类分,CPP膜分为通用型、金属CPP树脂的这一缺点尤为明显;其二是热封温度高化型和耐蒸煮型三种,三种不同流延膜对P原料范围窄,不符合高速制袋的要求要求也不同,不同的加工树脂性能上有着明显的差在CP的流延中,聚合物熔体通过狭缝口模挤别。总的来说,多层复合CPP薄膜由电晕处理层、出,在空气中被拉伸至冷却辊上冷却。在口模至冷支撑层和热封层组成,三层的各自的作用和对原料却辊间,主要涉及到拉伸流动其间有两个现象引起的要求也不同研究者的兴趣:一是观察到边缘增厚和颈缩现象;二(1)电晕处理层:为了提高CPP膜的印刷性能,是在大于临界拉伸速度时产生的不稳定性,即拉伸必须对薄膜表面进行电晕处理。CPP膜必须符合易共振或薄膜断裂现象。所谓边缘增厚,就是流延于电晕处理,衰退速率慢的要求。利用电晕处理,使膜的边缘的厚度大于中间的厚度,主要是由于边缘聚合物表面粗糙度增加,表面张力增大2。但表面应力效应所致4,这可通过裁刀把薄膜边缘裁剪掉张力也不是越大越好,否则薄膜表面会因氧化过度来克服,边料可以返混,不会引起成本的增加。第二而发脆,造成力学性能下降。表面张力的衰竭程度种现象的起因很复杂,也是现在聚合物流延方面的与树脂中的低分子物的含量有直接关系,低分子物研究热点,拉伸共振的起点与聚合物分子量、粘弹越多,表面张力衰竭越快,润湿剂含量在800~1200性、松弛时间、拉伸比和薄膜纵横比及工艺参数等有ug/g时较为理想。对电晕层原料的根本要求是:既关,所有研究结果几乎都没有涉及实验内容,多局限要有一定的抗粘连性,又要控制低分子物的含量。于数值模拟,更没有具体到某一种聚合物5-8(2)支撑层:即中间层,主要目的是使薄膜具有由于CPP薄膜多用于包装工业和食品工业,热定的力学性能,支撑层首先要有出色的刚性,所以封是个重要的环节,为了提高效率,应尽可能降低热层多用均聚物制成;其次,多层共挤CPP薄膜的封温度。热封温度与薄膜的熔点是对应的,为了降良好光学性能(低雾度、高光泽度)也要靠中间层提低熔点,从工艺角度出发,可以降低冷却辊的温度增加过冷度,降低结晶度,但这是有限的,会造成其(3)热封层:热封层首先要具备良好的热封性它力学性能的下降。现在多从原料方面考虑,使用能,要求材料熔点低,热熔性好,热封温度要宽,封口丙烯与乙烯及丁烯的无规共聚物,通过乙烯和丁烯要容易。高速CPP膜包装生产线主要使用热封温单元插入PP分子链段中,打乱了丙烯单元的连续度较低的二元和三元共聚物做热封层。在P中加性,而较短的丙烯链段有利于y晶相的形成,而γ晶入少量的乙烯形成二元共聚物,其结晶度降低,材的熔点远低于常见的a晶,所以达到了降低热封温料的透明性、冲击强度、耐低温性能均有所上升,同度的目的。时材料的起始热封温度下降。在二元共聚的基础上4结语添加丁烯单体进行三元共聚,使材料的热封温度下随着流延设备和软包装设备的大量引进,CPP降到120℃以下,但仍然具备高的光泽、透明性和冲膜在国内获得了越来越广泛的应用。由于生产PP击性能流延膜的工艺比较简单因此对原料的要求很高,必这三层CPP生产均需选用专用牌号的树脂,一须采用适合的专用料,国产料的主要缺点有:热封温般要求熔体流动速率为6~12g10min。三层厚度度高,范围窄,不能满足高速制袋的要求;卷取速率比一般为1:3:1快,易破膜,生产效率低;透明性差;加工温度偏高目前国内生产CPP膜的厂家所用原料多为进等。尤其是三元共聚级CPP树脂国产料只有上海口原料,主要来自韩国三星公司、北欧化工公司、美TYH中国煤化工产品质量还不够稳CNMHG于庆顺,等:聚丙烯流廷膜的加T与应用27定,CPP镀铝膜和CP蒸煮膜等高档包装膜所用的Polym Eng Sci. 1966(6): 45原料几乎被进冂料所垄断,因此开发高性能国产6sgD.ea. Numeric al simulation of the film 'asting precis. IntCPP专用树脂已成为当务之急Numer Fluids. 1999(303: I参考文献I Anmw W C, el al. The efferts of crystalliSation in polyproylene filmfluids: A linear stability analysis. J Non-Newtonian Fluid Mechsting. British Plastics Rubber, 1994(1): 41988(28):287郭长海等电晕放电处理.中国塑料,1999,13(9):588 Smith $. et al. Dnw resonance in film easting as a responsA silagy D, et al. Study of the stability of thH film casting process.using a material description of motion. J Plast Filn& SheetingPolym Fng Sri, 1996(36): 26144 Broth T. et al. Cauv uf edge beads in cast films. Polym Eng Sci. 9 Turner Jones A. Development of hr y-crystal form in ramm copoly-1986(26):462mers of propylene and their analysis by DSC, and X-ray methods. Pol5 BeTKonzni A, et al. The phenomen of draw in polymeric: meltsymr,1971(12):487PROCESSING AND APPLICATION OF CAST FILM OF POLYPROPYLENEYu Qingshun, Yang Wei, Li Zhongming, Feng Jianmin, Yang MingboI State Key tafxoratory of Polymer Materials Engineering, College of Polymer Science and Engineering, Sichuan University. Chengdu 610065, ChinaABSTRACT Cast is a method to manufacture the plastics films by using the thermoplastic materials. Controlling of processingaramelers such as temperature and draw velocity in film casting process was discussed, the demands of raw materials and problem in-purred in manufacturing process of cast film were reviewedKEYWORDS polypropylene, cast film, processing杜邦在港设热塑加工中心台等。这种实体面材采用全新的热塑浮雕技术和热塑技术中国香港特区鹰君集团下属的高瑞公司最近斥资500能制造出独特的表面材料新技术为产品注入丰富质感和图万港元,在香港成立亚太区首家杜邦热塑性塑料成型加工中案,增加产品的附加值。心,专门生产实体面材。杜邦公司年前决定在亚太区选择合高抗冲聚苯乙烯新品通过鉴定作伙伴设立加T中心,最近高瑞公司凭多年与杜邦的合作关抚顺石化化工塑料厂新一代高抗冲聚苯乙烯166∠D和系和香港的优越地理位置被选中。高瑞公司董事总经理张166ZG近日通过鉴定将大批推向市场大明说,加1中心的产品除供应香港市场外,还将输往中国这2种牌号高抗冲聚苯乙烯新品是该厂自主开发的,具内地和中国台湾等市场。加工中心位于香港荃湾,高瑞公司有耐高温耐高强度冲击及优良的结构性能和光泽度,主要的投资中有一半将用于添置机器。加工中心第一年计划生技术指标在国内处于领先水平,广泛适用T注塑电视机和空产万只洗脸盆和10万只热塑浮雕,第二年产量将翻番。调器壳体、汽车板材和家用电器的零部件及高档家具、玩具杜邦公司近年研发的热塑技术能生产大量建材,如弧形接待等中化)可供特种工程塑料本公司经营品种有:高分子液晶聚合物(ICP)、芳纶增强聚甲醛、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、聚全氟代乙丙烯(FEP)聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEⅠ)、聚芳酯、改性聚苯醚、醇溶尼龙、弹性尼龙透明尼龙、超韧尼龙通用尼龙、热塑性聚酯弹性体(TPEE)热塑性聚氨酯(TPU)、离子聚合物。欢迎来函来电联系及建立长期业务关系单位:广州顺富经贸发展有限公司地址:广州市芳村大道西32号之五邮编:510360电话:(020)8159308781575025传真:(020)81809750联系人:麦帼贞中国煤化工CNMHG