平面铸片二次法双向拉伸

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第178页（2460字）

1．平面铸片二次拉伸法双向拉伸工艺流程

平面铸片二次拉伸法双向拉伸工艺流程见图8－17。

图8－17 平面铸片二次拉伸法双向拉伸工艺流程图

2．原料的选用

用于BOPP的PP有均聚PP和共聚PP两大类。

●均聚PP：均聚PP的相对分子质量分布窄，薄膜的拉伸强度高；但成型工艺愈严格，并且此种BOPP膜不能进行热封，只能用热丝焊封。为了解决不能热封的问题，经常采用在PP均聚物薄膜表面通过共挤出方法复合一层熔点低的共聚物(此法将在本书第十三章阐述)。

●共聚PP：生产BOPP薄膜用的乙烯－丙烯二元共聚物，乙烯含量为3%～5%，MFR为4．0～7．0g／10min，熔点为135～138℃。

●添加剂母料：为了改善薄膜的某些性能，往往加入一定量的添加剂，而这些添加剂通常是以母料的形式添加的。通常使用的母料有：抗粘连母料、抗静电母料和滑爽剂母料。

3．挤出机与机头

在BOPP生产线中，粉碎的回料可以掺入新料中直接使用。然而，粉碎的回料的表观密度与新料相差很大，完全靠自重加料是不行的，此时，在挤出机加料口处就要使用螺旋强制加料器；挤出机加料段最好采用开槽料筒；挤出机不宜使用高速(为了提高挤出量，只得加大螺杆直径)；螺杆已由单一的分离型、屏障型向这些形式的组合螺杆发展；挤出机必须要有测压反馈系统；挤出机的形式应根据生产能力进行选择；要有合适的过滤器，粗过滤器一般使用60～80μm的不锈钢网，精过滤器以柱式过滤器为主，每个滤芯都套有40／60／100～120／60μm的组合不锈钢网。

机头大多是T型渐缩支管式衣架式机头。机头必须装有热调节螺栓，能够通过测厚反馈系统自动调节薄膜的横向厚度。

4．工艺参数

将原料加入料斗中，经螺杆塑化，通过T型机头挤出成片。片厚约0．6mm左右。挤出机温度控制在190～260℃(从料斗向前增温)，厚片立即被气刀紧紧地贴在冷却辊上。冷却水温为15～20℃。所制得的厚片应是表面平整、光洁、结晶度小、厚度公差小的片材。

在双向拉伸过程中，先进行纵向拉伸，后进行横向拉伸。纵向拉伸有单点拉伸和多点拉伸。第一，单点拉伸是靠快速辊和慢速辊之间的速度差来控制拉伸比，在两辊之间装有若干加热的自由辊。这些自由辊不起拉伸作用，只起加热和导向作用。第二，多点拉伸是在预热辊和冷却辊之间装有不同转速的辊筒，借每对辊筒的速度差使厚片逐渐被拉伸。辊筒的间隙很小，一般不允许有滑动现象，以保证薄膜的均匀性和平整。先将厚片经过几个预热辊进行预热，预热温度为150～155℃，预热后的厚片进入纵向拉伸辊，拉伸温度为155～160℃。拉伸倍数与厚片的厚度有关，一般纵向拉伸倍数随原片厚度的增加而适当提高。例如，原片厚为0．6mm时的纵向拉伸倍数为5倍，当原片为1mm时的纵向拉伸倍数为6倍。拉伸倍数过大时破膜率增大。

经纵向拉伸后的膜片应进入扩幅机(也称拉幅机)进行横向拉伸。扩幅机分为预热区(165～170℃)、拉伸区(160～165℃)和热定型区(160～165℃)。膜片由夹具夹住两边，沿张开一定角度的拉幅机轨道被强行横向拉伸(见图8－18)，一般拉伸倍数为5～6倍。

图8－18 双向定向扩幅装置

经过纵、横双向拉伸的薄膜要在高温下定型处理，以减小内应力，并获得稳定的尺寸，然后冷却、切边、卷取。如需印刷的薄膜再增加电火花处理等工序。

5．生产实例

现以生产幅宽为5．5m的BOPP为例，阐述所用设备及规格。

采用Φ200mm、长径比为30的分离型螺杆的挤出机，转速为9～90r／min，衣架式机头的模唇长度为800mm。采用小直径多辊筒双面冷却的冷却成型机，结构如图8－19。大冷却辊的尺寸为Φ(1100×1000)mm，小冷却辊的尺寸为Φ(600×1000)mm。

图8－19 小直径多辊筒双面冷却的冷却成型机

1－机头 2－气刀 3－冷却辊 4一膜片

纵向拉伸主要由预热辊、拉伸辊和冷却辊组成。预热辊是由4～5个辊筒组成，为了消除预热时厚片热膨胀造成的“涌片”现象，预热辊的转速相同，而辊的直径以6mm的等差级数增大，加热方式有蒸气加热或油加热。拉伸辊是由一对高速辊和一对低速辊组成，拉伸是利用高速辊与低速辊的速差实现的，低速辊的转速为3～30m／min，高速辊的转速为15～150m／min，高、低速辊的直径均为Φ167mm。冷却辊的直径为Φ300mm，以循环水进行冷却。

横向拉伸是两组带有夹子的链条在张开一定角度的导轨中水平回转，辊筒导轨部分置于保温烘箱内，保温烘箱分三个区域：预热区、拉伸区和热定型区；各区均由热风加热。横向拉伸机的入口宽度为685mm，出口宽度为5700mm。