聚丙烯流延膜的加工與應用

于慶順.等:聚丙烯流延膜的加L與應用聚丙烯流延膜的加工與應用于慶順楊偉李忠明馮建民楊鳴波(四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗空,成都610065)擴要流延法是利用熱塑性材料生產(chǎn)塑料薄膜的方法之一。介紹了聚丙烯流延朧的性能和應用情況,討論了聚丙烯流延過(guò)程中溫度和拄忡速度等工藝因素的控剌,并結合多層共擠膜中各層的作用提出了聚丙烯流延膜對原料的要求,以及加工過(guò)程中存在的主要問(wèn)題。關(guān)鍵詞聚丙烯流延膜加工近幾十年來(lái),隨著(zhù)塑料薄膜在包裝工業(yè)和食品擠出機測厚裝置丁業(yè)獲得越來(lái)越廣泛的應用,開(kāi)發(fā)高性能的塑料復窄縫口模!電暈處理合薄膜已成為發(fā)展趨勢之一。塑料薄膜的生產(chǎn)方法卷取裝置有吹膜法壓延法等,近年來(lái)雙向拉伸法和流延法已冷卻輥電暈處理經(jīng)成為生產(chǎn)高性能薄膜的主要方法。流延膜一詞中圖1薄膜流延示意圖的“流延”泛指將金屬或非金屬溶液分散到光滑表在熔體流延過(guò)程中,T型機頭和冷卻輥是生產(chǎn)面的過(guò)程。流延工藝最早用于乙酸纖維素等樹(shù)脂的的關(guān)鍵設備,機頭設計應使物料沿整個(gè)機唇寬度均加工。流延法是利用熱塑性材料生產(chǎn)塑料膜的廣泛勻地流出,具有均勻的溫度分布等,機頭溫度一般為方法之一,雙向拉伸法也是首先將熔體流延到冷卻230-250℃,加T均聚P的機頭溫度略高于共聚輥上,然后再加熱進(jìn)行縱橫拉伸的過(guò)程。PP。冷卻輥的表面應該經(jīng)過(guò)精加τ,轉速穩定,以流延法可生產(chǎn)聚烯烴流延膜、聚烯烴保鮮膜聚免產(chǎn)生機向的溫度波動(dòng),溫度也應該調控適當,過(guò)冷酰胺流延膜等。一般情況下,流延膜指的是聚烯烴或過(guò)熱對薄膜的力學(xué)性能、透明性和霧度均有很大流延膜,具體又可分為流延聚丙烯(CPP)薄膜和流的影響,對PP而言冷卻輥的溫度為25℃左右;機延聚乙烯(CPE)薄膜等。CP薄膜具有透明度高、頭溫度與冷卻輥的溫度差是決定結晶度的重要參挺度好、熱封溫度低、耐熱、防潮、阻隔性好、印刷和數,增加溫差可以降低結晶度,提高透明性、韌性和復合適應性強表面光滑耐蒸煮等諸多特點(diǎn),可經(jīng)熱封性能但拉伸強度有所下降1。在冷卻輥的上過(guò)印刷制袋用于食品、文具雜貨及紡織品等物的包方還有氣刀設置在氣刀吹壓下,熔融料立即緊貼在裝,也可與其它薄膜復合后(P般作為復合膜的冷卻輥表面氣刀的另外一個(gè)作用是將爽滑劑等低內外層材料)用于包裝各種食品,包括需要加熱殺分子揮發(fā)物抽出,防止其堆積在冷卻輥上,更好地保菌的食品、調味品、湯料等。與PP吹塑膜相比,CP障薄膜外觀(guān)質(zhì)量。薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輥后采用β射線(xiàn)或膜的光學(xué)性能優(yōu)良,生產(chǎn)效率高,在世界發(fā)達國家紅外測厚儀對其厚度進(jìn)行監測,以便控制厚薄公差。CP膜的產(chǎn)量高于P吹塑膜;與雙向拉伸丙烯然后對薄膜進(jìn)行電暈處理,以增加印刷油墨或復合(BOPP)薄膜相比,CPP薄膜具有加T設備簡(jiǎn)單、單粘合劑與薄膜的復合牢度,控制表面張力在42位面積成本低的優(yōu)勢,所以其在高檔包裝薄膜領(lǐng)域10-3N/cm以上。CPP薄膜比較柔軟,必須根據膜占有一定的地位。的厚度,生產(chǎn)速度等因素調整好收卷張力張力過(guò)大1CPP的生產(chǎn)工藝CPP薄膜的生產(chǎn)首先將配好的物料由真空上料或過(guò)小都會(huì )產(chǎn)生波紋,影響薄膜平整性。在整個(gè)生到擠出機,熔融塑化后擠出,經(jīng)T型口模流延,靠氣產(chǎn)過(guò)程中,除了溫度這個(gè)重要的工藝參數之外,另一個(gè)重要參數是拉伸速度,拉伸速度越大,生產(chǎn)效率越刀噴出的壓編空氣把流延料吹貼到冷卻輥驟冷,使高,但到一定值后繼續增加,則容易產(chǎn)生斷膜現象其平整地延展在輥面上形成薄膜,冉經(jīng)下個(gè)輥的進(jìn)步冷卻,用測厚裝置測厚然后進(jìn)行電暈處理,分拉伸速度也是產(chǎn)生分子定向的主要因素,拉伸速度切邊料,由收卷輥展平卷取,產(chǎn)品經(jīng)驗收包裝入庫。國家重點(diǎn)基礎研究專(zhuān)項經(jīng)費資助項(G19990485薄膜流延示意圖見(jiàn)圖I。TH中國煤化工CNMHG程塑料應用2002年第30卷第11期越大、分子沿機向方向的取向程度越大,通過(guò)調節拉國 MONTELL公司、日本窒素公司及新加坡TPC公伸速度的大小還可以調節薄膜的厚度司等。國內CPP膜的開(kāi)發(fā)和研究起步較晚,牌號種2(PP膜的生產(chǎn)原料類(lèi)少,產(chǎn)量低,加工和使用性能與進(jìn)口原料相比都還20世紀80年代,PP流延膜多為單層,進(jìn)人90有相當的差距。年代,多層復合擠出逐漸成為主流,現在已經(jīng)向5層3CPP膜加工中存在的主要問(wèn)題和7層共擠流延方向發(fā)展。多層共擠復合薄膜采用在CPP的生產(chǎn)和應用中,主要存在兩大問(wèn)題了性質(zhì)不同的材料,具有單層流延膜無(wú)法比擬的優(yōu)其一為拉伸速度小,增大拉伸速度則容易斷膜,國產(chǎn)點(diǎn)和特性、按使用種類(lèi)分,CPP膜分為通用型、金屬CPP樹(shù)脂的這一缺點(diǎn)尤為明顯;其二是熱封溫度高化型和耐蒸煮型三種,三種不同流延膜對P原料范圍窄,不符合高速制袋的要求要求也不同,不同的加工樹(shù)脂性能上有著(zhù)明顯的差在CP的流延中,聚合物熔體通過(guò)狹縫口模擠別?？偟膩?lái)說(shuō),多層復合CPP薄膜由電暈處理層、出,在空氣中被拉伸至冷卻輥上冷卻。在口模至冷支撐層和熱封層組成,三層的各自的作用和對原料卻輥間,主要涉及到拉伸流動(dòng)其間有兩個(gè)現象引起的要求也不同研究者的興趣:一是觀(guān)察到邊緣增厚和頸縮現象;二(1)電暈處理層:為了提高CPP膜的印刷性能,是在大于臨界拉伸速度時(shí)產(chǎn)生的不穩定性,即拉伸必須對薄膜表面進(jìn)行電暈處理。CPP膜必須符合易共振或薄膜斷裂現象。所謂邊緣增厚,就是流延于電暈處理,衰退速率慢的要求。利用電暈處理,使膜的邊緣的厚度大于中間的厚度,主要是由于邊緣聚合物表面粗糙度增加,表面張力增大2。但表面應力效應所致4,這可通過(guò)裁刀把薄膜邊緣裁剪掉張力也不是越大越好,否則薄膜表面會(huì )因氧化過(guò)度來(lái)克服,邊料可以返混,不會(huì )引起成本的增加。第二而發(fā)脆,造成力學(xué)性能下降。表面張力的衰竭程度種現象的起因很復雜,也是現在聚合物流延方面的與樹(shù)脂中的低分子物的含量有直接關(guān)系,低分子物研究熱點(diǎn),拉伸共振的起點(diǎn)與聚合物分子量、粘彈越多,表面張力衰竭越快,潤濕劑含量在800~1200性、松弛時(shí)間、拉伸比和薄膜縱橫比及工藝參數等有ug/g時(shí)較為理想。對電暈層原料的根本要求是:既關(guān),所有研究結果幾乎都沒(méi)有涉及實(shí)驗內容,多局限要有一定的抗粘連性,又要控制低分子物的含量。于數值模擬,更沒(méi)有具體到某一種聚合物5-8(2)支撐層:即中間層,主要目的是使薄膜具有由于CPP薄膜多用于包裝工業(yè)和食品工業(yè),熱定的力學(xué)性能,支撐層首先要有出色的剛性,所以封是個(gè)重要的環(huán)節,為了提高效率,應盡可能降低熱層多用均聚物制成;其次,多層共擠CPP薄膜的封溫度。熱封溫度與薄膜的熔點(diǎn)是對應的,為了降良好光學(xué)性能(低霧度、高光澤度)也要靠中間層提低熔點(diǎn),從工藝角度出發(fā),可以降低冷卻輥的溫度增加過(guò)冷度,降低結晶度,但這是有限的,會(huì )造成其(3)熱封層:熱封層首先要具備良好的熱封性它力學(xué)性能的下降?，F在多從原料方面考慮,使用能,要求材料熔點(diǎn)低,熱熔性好,熱封溫度要寬,封口丙烯與乙烯及丁烯的無(wú)規共聚物,通過(guò)乙烯和丁烯要容易。高速CPP膜包裝生產(chǎn)線(xiàn)主要使用熱封溫單元插入PP分子鏈段中,打亂了丙烯單元的連續度較低的二元和三元共聚物做熱封層。在P中加性,而較短的丙烯鏈段有利于y晶相的形成,而γ晶入少量的乙烯形成二元共聚物,其結晶度降低,材的熔點(diǎn)遠低于常見(jiàn)的a晶,所以達到了降低熱封溫料的透明性、沖擊強度、耐低溫性能均有所上升,同度的目的。時(shí)材料的起始熱封溫度下降。在二元共聚的基礎上4結語(yǔ)添加丁烯單體進(jìn)行三元共聚,使材料的熱封溫度下隨著(zhù)流延設備和軟包裝設備的大量引進(jìn),CPP降到120℃以下,但仍然具備高的光澤、透明性和沖膜在國內獲得了越來(lái)越廣泛的應用。由于生產(chǎn)PP擊性能流延膜的工藝比較簡(jiǎn)單因此對原料的要求很高,必這三層CPP生產(chǎn)均需選用專(zhuān)用牌號的樹(shù)脂,一須采用適合的專(zhuān)用料,國產(chǎn)料的主要缺點(diǎn)有:熱封溫般要求熔體流動(dòng)速率為6~12g10min。三層厚度度高,范圍窄,不能滿(mǎn)足高速制袋的要求;卷取速率比一般為1:3:1快,易破膜,生產(chǎn)效率低;透明性差;加工溫度偏高目前國內生產(chǎn)CPP膜的廠(chǎng)家所用原料多為進(jìn)等。尤其是三元共聚級CPP樹(shù)脂國產(chǎn)料只有上?？谠?主要來(lái)自韓國三星公司、北歐化工公司、美TYH中國煤化工產(chǎn)品質(zhì)量還不夠穩CNMHG于慶順,等:聚丙烯流廷膜的加T與應用27定,CPP鍍鋁膜和CP蒸煮膜等高檔包裝膜所用的Polym Eng Sci. 1966(6): 45原料幾乎被進(jìn)冂料所壟斷,因此開(kāi)發(fā)高性能?chē)a(chǎn)6sgD.ea. Numeric al simulation of the film 'asting precis. IntCPP專(zhuān)用樹(shù)脂已成為當務(wù)之急Numer Fluids. 1999(303: I參考文獻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郭長(cháng)海等電暈放電處理.中國塑料,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杜邦在港設熱塑加工中心臺等。這種實(shí)體面材采用全新的熱塑浮雕技術(shù)和熱塑技術(shù)中國香港特區鷹君集團下屬的高瑞公司最近斥資500能制造出獨特的表面材料新技術(shù)為產(chǎn)品注入豐富質(zhì)感和圖萬(wàn)港元,在香港成立亞太區首家杜邦熱塑性塑料成型加工中案,增加產(chǎn)品的附加值。心,專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)實(shí)體面材。杜邦公司年前決定在亞太區選擇合高抗沖聚苯乙烯新品通過(guò)鑒定作伙伴設立加T中心,最近高瑞公司憑多年與杜邦的合作關(guān)撫順石化化工塑料廠(chǎng)新一代高抗沖聚苯乙烯166∠D和系和香港的優(yōu)越地理位置被選中。高瑞公司董事總經(jīng)理張166ZG近日通過(guò)鑒定將大批推向市場(chǎng)大明說(shuō),加1中心的產(chǎn)品除供應香港市場(chǎng)外,還將輸往中國這2種牌號高抗沖聚苯乙烯新品是該廠(chǎng)自主開(kāi)發(fā)的,具內地和中國臺灣等市場(chǎng)。加工中心位于香港荃灣,高瑞公司有耐高溫耐高強度沖擊及優(yōu)良的結構性能和光澤度,主要的投資中有一半將用于添置機器。加工中心第一年計劃生技術(shù)指標在國內處于領(lǐng)先水平,廣泛適用T注塑電視機和空產(chǎn)萬(wàn)只洗臉盆和10萬(wàn)只熱塑浮雕,第二年產(chǎn)量將翻番。調器殼體、汽車(chē)板材和家用電器的零部件及高檔家具、玩具杜邦公司近年研發(fā)的熱塑技術(shù)能生產(chǎn)大量建材,如弧形接待等中化)可供特種工程塑料本公司經(jīng)營(yíng)品種有:高分子液晶聚合物(ICP)、芳綸增強聚甲醛、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、聚全氟代乙丙烯(FEP)聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEⅠ)、聚芳酯、改性聚苯醚、醇溶尼龍、彈性尼龍透明尼龍、超韌尼龍通用尼龍、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)熱塑性聚氨酯(TPU)、離子聚合物。歡迎來(lái)函來(lái)電聯(lián)系及建立長(cháng)期業(yè)務(wù)關(guān)系單位:廣州順富經(jīng)貿發(fā)展有限公司地址:廣州市芳村大道西32號之五郵編:510360電話(huà):(020)8159308781575025傳真:(020)81809750聯(lián)系人:麥幗貞中國煤化工CNMHG