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吴增青 涂志刚
（湛江包装材料企业有限公司，524022）
摘要：分析了BOPP薄膜生产过程中的取向和结晶对薄膜机械力学性能和光学性能的影响，实际生产中生产工艺应该根据PP的热力学特性相应调整，以制造出双向取向度高，同时结晶微细、均匀的高性能优质BOPP薄膜。
关键词：取向，结晶，BOPP薄膜
中图分类号：TQ324；TQ314.24
The Orientation and Crystallization in Producing BOPP Film
Wu Zengqing, Tu zhigang
(Zhanjiang Packaging Material Enterprises Ltd., Guangdong, 524022)
ABSTRACT：The influences of the orientation and crystallization in producing Bi-axially Oriented Polypropylene (BOPP) film on mechanic properties and optic properties are analyzed. In order to produce high-quality BOPP film with high bi-axially orientation degree and superfine uniform crystal the processes of BOPP film should be adjusted based on the thermodynamic properties of PP in the course of practical production. KEYWORDS: Orientation, Crystallization, BOPP film
1111双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜具有高光泽、高挺度、阻气性好、抗冲强度高等特点，是一种性能优良的高透明包装材料[1]。从80年代后期开始至今，BOPP薄膜在食品、饮料、香烟、服装等行业的包装上得到广泛应用。尽管BOPP薄膜的设备和技术都依赖进口，投资规模大，但由于其市场潜力大、产品附加值高，利润大，近年来再次成为塑料包装行业的投资热点[2]。
1111对于一种包装材料而言，反映外观美感的光学性能和反映使用承受强度的机械力学性能是非常重要的性能指标。聚丙烯（PP）是一种结晶性聚合物，在BOPP薄膜的加工过程中，PP在力、热和电场等的作用下，经历了复杂的取向和结晶的变化，PP聚集态结构中的取向和结晶将对BOPP薄膜光学性能、力学性能起决定性影响，因此如何通过工艺的调整，控制BOPP薄膜生产过程中的取向和结晶是改善产品品质、提高产品等级的关键。
1 BOPP薄膜加工工艺
1111以逐次双向拉伸工艺为例，其工艺流程如下。
1111总体上，逐次拉伸法是将挤出的PP片材先经过纵向拉伸、后横向拉伸来完成二次取向过程。生产过程中主要控制的工艺参数有生产线速度、温度、拉伸比等。
1111BOPP薄膜质量控制指标包括弹性模量，纵、横向的抗张强度、断裂伸长率、热收缩率，摩擦系数，浊度，光泽度等，这些指标主要体现薄膜的力学性能和光学性能，它们与PP高分子链的聚集状态如取向、结晶等有密不可分的联系。
2 取向
1111由于聚合物分子具有长链的结构特点，聚合物成型加工过程中，在外力场的作用下，高分子链、链段或微晶会沿着外力方向有序排列，产生不同程度的取向，形成一种新的聚集态结构-取向态结构，致使材料在不同方向上的机械力学、光学和热力学性能发生显著变化。
1111BOPP薄膜生产中的取向主要包括流动取向和拉伸取向。
2．1 流动取向[3]
1111流动取向发生在挤出口模中，BOPP薄膜生产通常使用衣架型模头，PP熔体在口模中成型段的流动近似为狭缝流道中的流动，在靠近流道壁面处熔体流动速度梯度大，特别是模唇处温度较低，在拉伸力、剪切应力的作用下，高分子链沿流动方向伸展取向；熔体挤出时，由于温度很高，分子热运动剧烈，也存在强烈解取向作用。因此流动取向对BOPP薄膜性能的影响相对较小。
2．2拉伸取向
1111BOPP薄膜生产过程中的取向主要发生纵向拉伸和横向拉伸过程，在经过纵向拉伸后，高分子链单轴纵向取向，大大提高了片材的纵向机械性能，而横向性能恶化；进一步横拉之后，高分子链呈双轴取向状态如图2所示，因此可以综合改善BOPP薄膜的性能，并且随分子链取向度提高，薄膜中伸直链段数目增多，折叠链段数目减少，晶片之间的连接链段增加，材料的密度和强度都相应提高，而伸长率降低[4]。但在横拉伸预热及横拉伸时，由于温度升高，分子链松弛时间缩短，利于解取向，加上横向拉伸力的作用，会在一定程度上损害分子链的纵向取向度，导致薄膜的纵向热收缩率减小。 |
