二、 吹胀膜

吹胀膜（inflation film）可以用英文I表示，例如：吹胀法生产的聚丙烯薄膜，称为IPP膜。

1、 吹胀法生产薄膜的特点

（1） 吹胀膜同流延膜相比较有较高的机械强度，横向的吹胀和牵引辊的快速牵引，是对塑料薄膜的一种双向拉伸，因而力学性能比较大。
（2） 吹胀膜可以作热封材料，事实上大多数热封用膜是使用的吹胀膜，但是其热封性不如流延膜。
（3） 吹胀法生产的速度比流延法要低，薄膜厚度的均匀性不如流延膜好。

2、 吹胀法薄膜生产工艺的比较

3、 吹胀膜生产中的注意点

（1）安定筒    安定筒是日本placo公司发明的，它是用毛毡包扎在一个不锈钢管上的倒圆锥形状的零件。装在口模的芯棒上，用以吹入空气，熔体薄膜由安定筒上引出，安装安定筒可以起到稳定膜泡，防止膜泡在空气中摇摆而影响薄膜表面质量；通过熔体膜泡在毡上拉出，无形中起到拉伸作用，因此，可以提高吹胀膜的机械强度；实践证明，使用安定筒的吹胀膜厚度的均匀性好。

（2）露点   露点是在膜泡上的一条透明与模糊的分界线，即：熔体塑料从液体进入固体的熔点线，露点的高低对吹胀膜的性能有较大的影响：如果露点高，则吹胀是在液体状态下完成的，生产出来的吹胀膜性能接近于流延膜。相反，露点线低，在膜泡下面未吹胀处，也就是说，膜泡的吹胀是在固体高弹态下进行的，生产出来的吹胀膜性能更接近于定向膜，热封性能变差。

     可以使用调节风环中风量的大小来调节露点的高度。

    （3）吹胀比和牵引比   吹胀比是薄膜的直径同芯棒或环形口模直径之比，吹胀比愈大，薄膜的透明度和光泽性愈好，机械强度更好，但是吹胀比太大，则膜泡过大，薄膜过薄，厚度不均匀性增大，薄膜容易发皱，通常吹胀比在2~3为佳。吹胀比同薄膜的横向性能有关。

     牵引比是熄泡辊的线速度同挤出机挤出薄膜速度之比，这个比愈大，薄膜愈薄，纵向机械性能愈好，过高的牵引比同吹胀比一样是不合适的，一般牵引比在4~6为佳。牵引比同吹胀比调节合适，所得到的吹胀膜纵横向性能可望平衡，否则，纵横向性能是不平衡的，一般纵向性能大于横向性能。

    （4）二次吹胀工艺    日本窒素工业株式会社开发了一种叫二次吹胀工艺，这种工艺是把经过吹胀后熄泡后的塑料薄膜，经加热辊加热后，再次吹胀，然后冷却收卷。二次吹胀工艺可以提高薄膜的开口性、提高薄膜的机械强度，生产出厚度更小的薄膜。而且薄膜厚度的均匀性可以提高。

三、 双向拉伸薄膜

    正如前述，双向拉伸薄膜常常作为软塑包装材料的面层或中间层材料使用，这种材料要求有热封性，但要求有良好的粘结剂粘结牢度，起功能性和印刷作用。 双向拉伸薄膜是通过对塑料薄膜的纵向和横向的机械拉伸而发生高聚物分子的定向，提高了高聚物分子的结晶度和结晶的细微化，从而大大提高双向拉伸膜的机械强度和透明度。一般来讲，聚合物结晶度提高，透明速会降低，但是，分子在拉伸过程结晶度提高的同时，结晶颗粒细微化，细微的结晶颗粒不能阻挡光线的穿透性，为此，透明度也能提高。分子定向丧失了热封性，为此，双向拉伸薄膜是不能热封的。

1． 双向拉伸工艺

双向拉伸工艺有管膜法之分，平膜法中又有逐级双向拉伸工艺和同步双向拉伸工艺之分。管膜法的特点是；
（1） 设备投资较少，整条流水线的价格仅50万美元，而同时一条4m宽的BOPP逐级双向拉伸的国产设备总投资达1800万人民币，合美元达800万美元。
（2） 管膜法双向拉伸工艺生产速度低，仅20~30m/min,而平膜法可达150~200m/min;管膜法生产的折径较小，仅600~700mm，而平膜法可生产4~6m宽度的，进口的大型设备可生产10m宽度以上的双向拉伸膜。
（3） 管膜法生产的膜，厚度均匀性差，而平膜法厚度均匀性好。
（4） 拉伸倍数管膜法比较小，一般为4~6；而平膜法可达8~10倍。
（5） 管膜法只能生产厚度20UM以上的膜，低于20UM，易发生泡的破裂而中断生产，而平膜法可以生产9~12UM厚的薄膜。
2、 管膜法BOPP的工艺流程

3、 生产的工艺参数
    以日本窒素工程株式会社生产的#65mm挤出机为例，L/D=28，主电机22kw，无级变速，加热功率16kw。使用日本窒素化学公司生产的二种PP粒子，牌号为F-5361和XF-2376，厚膜挤出机筒温度如下：

    骤冷水由制冷机提供，水温控制在5~10℃，厚膜厚度误差应在＜2%，厚膜厚度而变动。拉伸加热烘道使用热空气加热厚膜，以F-5361为例，加热烘道温度如下：

    横向拉伸采用充入压缩空气的方法吹胀，吹胀比4~6倍，调节到纵向拉伸比基本一致，以得到纵横向性能平衡的BOPP膜。

    退火处理（热定型）使用4只加热辊筒和两只定型箱子，可以二片BOPP膜同时进行。热定型辊的温度如下：

热定型薄膜经电晕处理就可以卷成制品。

管膜法BOPP薄膜的性能如下。

4、 平膜法双向拉伸工艺

     无论是逐级双向拉伸或同步双向拉伸都是使用挤出机挤出PP粒料，经T型口模流延出厚膜，骤冷后在加热辊筒上加热到拉伸温度，然后先纵向快辊逐级拉伸，再使用夹具把边幅夹紧后，使夹具按倒八字形状逐渐横向拉伸，经定型温度下定型冷却后，电晕处理，分切成要求宽度后卷取、包装出厂。同步双向拉伸是纵横向同时一次完成。

（1） 同步双向拉伸工艺的优点

‘1’可以用来生产不能使用逐级拉伸技术的塑料薄膜，如：尼龙6薄膜和聚乙烯醇薄膜等，这是因为上述塑料极易结晶，而拉伸可以促进结晶，逐级拉伸时，纵向拉伸后的结晶度已经很高，难以再进行横向拉伸。为此，结晶速度快、结晶度高，容易结晶的聚合物是不适宜于逐步双向拉伸的，只适宜于同步双向拉伸工艺。同步双向拉伸工艺适用的塑料范围广泛，如表4-17中所示。
     
    ‘2’同步双向拉伸工艺可以生产超薄型的薄膜，最薄的可以生产1UM左右的厚度，透明度好，而且同步双向拉伸工艺使薄膜的厚度均匀性、薄膜的机械强度都较好。

    ‘3’同步拉伸工艺的流水线进口价格很贵，是逐步拉伸工艺的2.5倍。世界上目前还只有不到10条的生产线在生产BOPP和BOPET薄膜。各种聚合物的拉伸取向温度如表4-18所示。

（2） 工艺参数

‘1’BOPET的生产技术参数

     PET颗粒170℃下沸腾床干燥，挤出温度270℃~290℃，纵向拉伸温度80~90℃，拉伸倍数3.5，横向拉伸温度100~110℃，横向拉伸倍数3.7，定型温度230~240℃，冷却温度150~50℃。目前我国共有19条BOPET生产流水线，生产能力可达14万t/a，现年生产9.4万tBOPET薄膜。

‘2’BOPS薄膜的生产技术参数  

      挤出温度200℃，可以直接冷却到100~130℃后进行纵横向拉伸，纵向拉伸3.8倍，而横向拉伸3.5倍，然后是拉伸张力下于170~190℃热定型处理。应当注意到的是：PS是无定形聚合物，不必先骤冷再加热到高弹态，可以直接由熔点以下降低到高弹态下拉伸定向。但是，热定型对无定形聚合物而言起的作用并不太大，为此，BOPS薄膜即使热定型后仍旧有较大的收缩率（可达10%~44%），是热收缩膜良好材料，但不适宜于作复合膜的面层材料。

‘3’BOPA6薄膜的生产参数

     可以用管膜法或平膜法生产BOPA6，挤出机机筒温度在270~290℃下挤出，PA6粒子熔点为250℃，在140~150℃下双向拉伸，拉伸倍数为2.2~3.5倍，然后在拉伸张力下于150~210℃的温度热定型。各种双向拉伸薄膜的性能列于表4-19中。





来源：PACK..CN