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ＣＰ专 Ｐ 用树脂已成为当 务之急
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国Ｍ Ｎ 上公司、 本窒素公司及新加坡 Ｔ ： Ｏ 吓１ 日 （ Ｐ公 司等。国内Ｃ Ｐ Ｐ 膜的开发和研究起步较晚， 牌号种 类少， 产量低， 加工和使用性能‘ ｊ 进口原料相比都还 有相当的差距 ３ ＣＰ Ｐ 膜加工中存在的主要问题 在 Ｃ 的生产和应用中， 即 主要存在两大问题： 其一为拉伸速度小， 增大拉伸速度则容易断膜， 国产 ｃ 树脂的这一缺点尤为明显； 即 其二是热封温度高， 范围窄， 不符合高速制袋的要求。 在Ｃ Ｐ Ｐ 的流延中， 聚合物熔体通过狭缝口 模挤 出， 在空气中被拉伸至冷却辊上冷却。在口 模至冷 却辊间， 主要涉及到拉伸流动， 其间有两个现象引起 研究者的兴趣： 一是观察到边缘增厚和颈缩现象； 二 是在大于临界拉伸速度时产生的不稳定性， 即拉伸
干庆顺 ． 聚丙烯流延膜的加 １与应用 等：
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 人学 高分子科学与工程 洲５
了 月 乙 里
摘要 流延法是利用热塑性材料生产塑抖薄膜的方法之一。介绍了聚丙烯流延膜的性能和应 用情 况， 讨论 了
聚丙烯流延过程中温度和拉伸速度等工艺因素的控制， 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。
关钮词 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 丁 ： 业获得越来越广泛的应用， 开发高性能的塑料复 合薄膜已成为发展趋势之一。塑料薄膜的生产方法 有吹膜法、 压延法等， 近年来双向拉伸法和流延法已 经成为生产高性能薄膜的主要方法。流延膜一词中 的“ 流延” 泛指将金属或非金属溶液分散到光滑表 面的过程。流延工艺最早用于乙酸纤维素等树脂的 加Ｔ。 流延法是利用热塑性材料生产塑料膜的广泛 方法之一， 双向拉伸法也是首先将熔体流延到冷却 辊上， 然后再加热进行纵横拉伸的过程。 流延法可生产聚烯烃流延膜、 聚烯烃保鲜膜、 聚 酞胺流延膜等 一般情况下， 流延膜指的是聚烯烃 流延膜， 具体又可分为流延聚丙烯（ Ｐ ） Ｃ 薄膜和流 延聚乙 Ｃ Ｅ 薄膜等。Ｃ 薄膜具有透明度高、 烯（Ｐ ） 即 挺度好、 热封温度低、 耐热、 防潮、 阻隔性好、 印刷和 复合适应性强、 表面光滑、 耐蒸煮等诸多特点， 可经 过印刷、 制袋用于食品、 文具杂货及纺织品等物的包 装， 也可与 其它薄膜复合后（Ｐ Ｐ 一般作为复合膜的 内外层材料） 用于包装各种食品， 包括需要加热杀 菌的食品、 调味品、 汤料等。与Ｐ 吹塑膜相比，Ｐ Ｐ ＣＰ 膜的光学性能优良， 生产效率高， 在世界发达国家 ＣＰ Ｐ 膜的产量高于Ｐ 吹塑膜； Ｐ 与双向拉伸聚丙烯 （Ｏ ） Ｂ Ｐ 薄膜相比，Ｐ 薄膜具有加工设备简单、 ＣＰ 单 位面积成本低的优势， 所以其在高档包装薄膜领域 占有一定的地位。 Ｉ Ｃ Ｐ的生产工艺 Ｐ ＣＰ Ｐ 薄膜的生产首先将配好的物料由真空上料 到挤出机， 熔融塑化后挤出， Ｔ型口模流延， 经 靠气 刀喷出的压缩空气把流延料吹贴到冷却辊骤冷， 使 其平 整地延展在辊面上形成薄膜， 再经下个辊的进 一步冷却， 用测厚装置测厚， 然后进行电晕处理， 分 切边料， 由收卷辊展平卷取， 产品经验收包装人库。 薄膜流延示意图见图 １ 。
干数值模拟， 更没有具体到某一种聚合物卜， 」 。
由于 Ｃ 薄膜多用于包装工业和食品工业， 即 热 封是个重要的环节， 为了提高效率， 应尽可能降低热 封温度。热封温度与薄膜的熔点是对应的， 为了降 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 它力学性能的下降。现在多从原料方面考虑， 使用 丙烯与乙烯及丁烯的无规共聚物， 通过乙烯和丁烯 单元插人 Ｐ 分子链段中， 打乱了丙烯单元的连续 性， 而较短的丙烯链段有利于７ 晶相的 形成， 晶 而７ 的熔点远低于常见的ａ 所以达到了降低热封温 晶，
共振或薄膜断裂现象［。 ’ 所谓边缘增厚， ‘ 就是流延
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［。但表面 ］ ｚ
张力也不是越大越好， 否则薄膜表面会因氧化过度 而 发脆， 造成力学性能下降。表面张力的衰竭程度 与 树脂中的低分子物的含量有直接关系， 低分子物 越多． 表面张力衰竭越快， 润湿剂含量在 ８ 一 ２ ０ １０ 卜／ 时较为理想。对电晕层原料的根本要求是： ９９ 既 要有一定的抗粘连性 ， 又要控制低分子物的含量。 ２ 支撑层： 间层， （） 即中 主要目的是使薄膜具有 一定的力学性能， 支撑层首先要有出色的刚性， 所以 芯层多用均聚物制成； 其次， 多层共挤 Ｃ 薄膜的 Ｐ 良 好光学性能（ 低雾度、 高光泽度） 也要靠中间层提
供。
应力 效应所 致冈， 通过裁刀把薄膜边缘裁剪掉 这可
来克服， 边料可以 返混， 不会引起成本的增加。第二
种现象的起因很复杂， 也是现在聚合物流延方面的 研究热点， 拉伸共振的起点与聚合物分子量、 粘弹 性、 松弛时间、 拉伸比和薄膜纵横比 及工艺参数等有 关， 所有研究结果几乎都没有涉及实验内容， 多局限
２ 郭 卜 等 电晕放电处理 中国塑料 １叨 ， ９ ： 海． ９ 】 ）５ （ ３ ８ 几 ５即 。、ａ ｌ１耐 ｌ ｔ ｌｙｏ ｔ ｉ ａｉ 明ｅ ． １ 之Ｄ ， ｌ ｕ， ｈ ａ ｌ ｆ牙 ｌ ３ｎ １ ｔ ．Ｓ ‘ ｅｓ ｌ ｂ ｔ １ ｍｃ ｔｇｐ ， 映ｆ ５
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石化公司生产的 咫ｏ Ｅ ， ｏ Ｐ 但产品质量还不够稳 Ｓ
万方数据
于庆顺 等： 聚丙烯流延膜的加丁与应川
２ ７
定，Ｐ 镀铝膜和Ｃ ， ＣＰ Ｉ Ｐ 蒸煮膜等高档包装膜所用的
原料儿乎被进 曰料所垄断， 因此 开发高性能国产
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挤 出机
涅厚装置 明 卷取装置
图 １ 薄膜流延水意图
在熔体流延过程中， Ｔ型机头和冷却辊是生产
的关键设备， 机头设计应使物料沿整个机唇宽度均 匀地流出， 具有均匀的温度分布等， 机头温度一般为
３ ２ ℃， ２ 一 ０ 加Ｔ均聚Ｐ ０ ５ Ｐ的机头温度略高于共聚 Ｐ 。冷却辊的表面应该经过精加Ｔ， Ｐ 转速稳定， 以 免产生机向的温度波动， 温度也应该调控适当， 过冷 或过热对薄膜的力学性能、 透明性和雾度均有很大 的影响， Ｐ 而言， 对 冷却辊的温度为２℃左右； ５ 机 头温度与冷却辊的温度差是决定结晶度的重要参 数， 增加温差可以降低结晶度， 提高透明性、 韧性和 热封性能， 但拉伸强度有所下降川。在冷却辊的上 方还有气刀设置， 在气刀吹压下， 熔融料立即紧贴在 冷却辊表面， 气刀的另外一个作用是将爽滑剂等低 分子挥发物抽出， 防止其堆积在冷却辊上， 更好地保 障薄膜外观质量。薄膜经过冷却辊后采用月 射线或 红外测厚仪对其厚度进行监测， 以便控制厚薄公差。 然后对薄膜进行电晕处理， 以增加印刷油墨或复合 粘合剂与薄膜的复合牢度， 控制表面张力在 ４ ｘ ２ ０ ， ｍ以上。ｃ 薄膜比较柔软， １一Ｎｃ ／ Ｐ 必须根据膜 的厚度， 生产速度等因素调整好收卷张力， 张力过大 或过小都会产生波纹， 影响薄膜平整性。在整个生 产过程中， 除了温度这个重要的工艺参数之外， 另一
４ 结语
（ 热封层： 热封层首先要具备良 ） ３ 好的热封性 能， 要求材料熔点低， 热熔性好， 热封温度要宽， 封口 要容易。高速 Ｃ 膜包装生产线主要使用热封温 Ｐ 度较低的二元和三元共聚物做热封层。在 Ｐ 中加 人少量的乙烯， 形成二元共聚物， 其结晶度降低， 材 料的 透明 冲击强度、 性、 耐低温性能均有所上升， 同 时材料的起始热封温度下降。在二元共聚的涅 出 药上 添加丁 烯单体进行三元共聚， 使材料的热封温度下 降到１ ℃以下， ２ ０ 但仍然具备高的光泽、 透明性和冲
越大， 分子沿机向方向的取向程度越大， 通过调节拉
伸速度的大小还可以调节薄膜的厚度。
Ｚ ｃＰ Ｐ 膜的生产原料 ０ ２ 世纪 ８ 年代，Ｐ ０ Ｐ 流延膜多为单层， 进人 ９ ０ 年代， 多层复合挤出逐渐成为主流， 现在已经向５ 层 和７ 层共挤流延方向发展。多层共挤复合薄膜采用 了性质不同的材料 ， 具有单层流延膜无法比拟的优 点和特性 按使用种类分，Ｐ 膜分为通用型、 Ｃ 金属 化型和耐蒸煮型三种， 三种不同流延膜对 Ｐ Ｐ原料 要求也不同， 不同的加工树脂性能上有着明显的差 别。总的来说， 多层复合 Ｃ Ｐ薄膜由电晕处理层、 Ｐ 支 撑层和热封层组成， 屯层的各自的作用和对原料 的要求也不同。 （ 电晕处理层： 提高 Ｃ Ｐ ） １ 为了 Ｐ 膜的印刷性能， 必须对薄膜表面进行电晕处理。ＣＰ Ｐ 膜必须符合易 于电 晕处理， 衰退速率慢的要求。利用电晕处理， 使