机械-流延膜、吹胀膜及双向拉伸膜的特点及生产工艺(上)

1、 流延膜 所有的热塑性塑料薄膜的性能，不但同使用的塑料原材料粒子有密切的关系，还同薄膜的生产工艺及工艺参数有关。同1种塑料制品，例如：薄膜可以用不同的生产工艺流程来生产，即使用同1种材料同1种生产工艺，由于生产时的温度、压力、吹胀比等工艺参数的不同，所得薄膜的性能也有所差别。 流延(Cast)法生产的薄膜称流延膜，用C作字头，如：流延聚丙烯薄膜，称CPP膜。流延法薄膜有挤出流延膜和溶剂流延膜两种。1、 溶剂流延法 溶剂流延法生产的薄膜具有更薄且厚度均匀性更好的优点，1~3um的超薄膜只在某些高科技材料中使用拆迁是为了什么，1般在包装材料中不采取，由于设备投资大，溶剂毒性大，而且需使用大量溶剂，溶剂回收设备及操作费用均较大，只有像玻璃纸等极少数不能或很难用挤出法生产的薄膜才使用溶剂法生产。 溶剂法生产的流延膜工艺是：把热塑性塑料的溶液或使用热固性塑料的预聚体溶胶涂布在可剥离的载体上，经过1个烘道的加热干燥，进而熔融塑化成膜层冷却下来后，从载体离型面上剥离下来卷取而成膜。载体可以是钢带、涂布硅橡胶的离型纸或辊筒。美国1些需要超薄且厚度平整性特别良好的薄膜是把溶胶流延在1个加热的水银池上面，经挥发去除溶剂成膜后，从水银面上捞起薄膜卷取而成。溶剂流延膜有以下几个特点：（1） 薄膜的厚度可以很小，1般在5⑻UM，使用水银为载体的薄膜，称为分子膜，其厚度可以低至3UM厚。（2） 薄膜的透明度高、内应力小，多数用于光学性能要求很高的场合下，例如：电影胶卷、安全玻璃的中间夹层膜等。（3） 薄膜厚度的均匀性好，不容易掺混入杂质，薄膜质量好。（4） 溶剂流延膜由于没有遭到充分的塑化挤压，分子间距离大，结构比较疏松，薄膜的强度较低。（5） 生产本钱高，能耗大、溶剂用量大，生产速度低。 溶剂流延法生产的薄膜有3醋酸纤维素酯、聚乙烯醇、氯醋树脂等。另外，聚4氟乙烯和PC也常常使用溶剂流延法生产薄膜。热固性的合成胶液也常常使用于生产高耐热性的薄膜。 流延3醋酸纤维素酯薄膜生产用胶液的配方以下：3醋酸纤维互酯100份（质量份），混合溶剂（3氯甲烷90%体积，10%的甲醇）700份（质量份），增塑剂3苯基磷酸酯20份（质量份）。2、 挤出流延薄膜 以CPP挤出流延薄膜的生产工艺流程为例，使用耐寒级共聚丙烯CPP粒子作流延膜的原料，MFR为6~9g/10min(例如：日本窒素工业公司的F8277就是耐寒级PP)，挤出机挤出——T型口模流延——气刀——1#冷却辊——2冷却辊——电晕处理——切废边——卷取。挤出机螺杆直径65mm，L/D=32，普通渐变型螺杆。 机筒温度：210℃、230℃、240℃、255℃、265℃共5段，连接器温度265℃，树脂温度230~237℃，T型口模温度（共2m宽）均为265℃。1#冷却辊使用自来水经冷却器热交换器冷却到0~⑸℃落后入，2#冷却器冷却水温为8~10℃。T型口模使用螺栓人工调理流延膜厚度，应当指出的是，目前国内进口先进的流延膜生产线均采取R射线测厚仪（走查式）能自动测厚显示记录并反馈到T型口模上的热膨胀螺丝上，从而自动调控T型口模间隙，可以使流延膜厚度的平均误差在2%以内。人工调理螺丝调理，只能在10%以内（1m宽度）。 气刀和蔼隙在挤出流延薄膜中有重要的作用，气刀是安装在T型口模下方的1条狭长的缝口，由此喷出紧缩空气，使由T型口模流延出来的熔体薄膜能紧贴在1#冷却辊上拆迁前政府要走哪些流程，提高了冷却效果，且能使塑料薄膜表面平整度提高，减少流延膜2端产生的缩颈现象。 气隙是熔体塑料膜离开T型口模到达1#冷却辊表面之间的距离，气隙愈长则薄膜在熔融高温下同空气接触的时间愈长，薄膜表面气化就愈大，而且气隙愈大，薄膜2端因冷却而产生的缩颈现象就愈利害，薄膜平整度愈差。1般讲来，气隙愈小，引膜困难愈大，合适的气隙距离为2.0cm左右。气隙小，表面氧化少，有益于薄膜的热封性的提高，但不利于薄膜粘结力的提高。CPP薄膜的性能：厚度20⑶0um雾度5.5%~6%拉伸强度，纵/横≧40/20MPa断裂伸长率，纵/横≧400%/500%直角撕裂强度，纵/横≧100kgf/cm/140kgf/cm表面张力≧42×10⑶N/m挤出流延法薄膜的特点是：（1） 生产速度比吹胀法高，可以高达60~80m/min，最近从国外引进的挤出流延膜生产线，可高达150~200m/min,而吹胀法由于遭到泡膜冷却速度的限制，1般仅30~60m/min，挤出流延工艺中冷却辊辊温可在0~⑸℃，直接紧贴在辊筒上，冷却效果好。（2） 挤出流延法生产的薄膜透明性比吹胀法好，不论是PE或PP都可以用挤出流延法生产出透明性良好的薄膜，而吹胀法风冷却时，PP不能有良好的透明性，要得到良好透明性，必须使用水冷却法。（3） 挤出流延法薄膜的厚度均匀性比吹胀法好。（4） 挤出流延膜的纵横向性能是均衡的，而吹胀法薄膜的纵横向性能由于牵引辊速度和吹胀比的不同而不同。原则上，挤出流延法生产的薄膜是由1个辊筒传递给另外1个辊筒，不应当存在卷取或牵引的拉力，因此挤出流延膜不管纵向或横向都不遭到拉伸，性能是均衡的。（5） 正由于挤出流延膜不遭到任何方向上的拉伸，其热封性能比吹胀膜好，而双向拉伸膜则没有热封性。挤出流延膜受热时的收缩性最小，有益于热封制袋。$分页符$2、 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1种双向拉伸，因此力学性能比较大。（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1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，避免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1条透明与模糊的分界限，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。 可以使用调理风环中风量的大小来调理露点的高度。 （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，太高的牵引比同吹胀比1样是不合适的，1般牵引比在4~6为佳。牵引比同吹胀比调理合适，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，1般纵向性能大于横向性能。 （4）2次吹胀工艺 日本窒素工业株式会社开发了1种叫2次吹胀工艺，这类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。2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。