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拉伸膜,又叫纏繞膜,國內最早以PVC為基材,DOA為增塑劑兼起自粘作用生產PVC纏繞膜。由于環保問題、成本高(相對PE比重大,單位包裝面積少)、拉伸性差等原因,當1994~1995年國內開始生產PE拉伸膜時逐步被淘汰。PE拉伸膜先是以EVA為自粘材料,但其成本高,又有味道,后發展用PIB、VLDPE為自粘材料,基材現在以LLDPE為方,包括C4、C6、C8及茂金屬PE(MPE)。
早期LLDPE拉伸膜以吹膜為多,從單層發展到二層、三層;現在以流延法生產LLDPE拉伸膜為主,其流程見下圖,這是因為流延線生產具有厚薄均勻、透明度高等優點,可適用于高倍率預拉伸的要求。由于單層流延做不到單面粘,應用領域受到局限。單、雙層流延在材料選擇上沒有三層流延的廣,配方成本也高,所以還是以三層共擠的結構較為理想。優質的拉伸膜應具有透明度高,縱向伸長率高,屈服點高,橫向撕裂強度高,穿刺性能好等特點。
生產工藝條件
流延法生產由于流道長而窄,流動速度快,熔體溫度范圍一般控制在250℃~280℃,流延冷卻輥的溫度控制在20℃~30℃,收卷張力要低,一般在10kg以內,以利粘性劑遷出,同時減少成品膜內應力。
粘性的控制
良好的粘性使貨物外面的包裝膜層與層粘在一起使貨物牢固,粘性的獲取方法主要有兩種:一種是在高聚物里添加PIB或其母料;另一種是摻混VLDPE。PIB為半透明粘稠液體,直接添加需有專用設備或對設備進行改造,一般均采用PIB母料。PIB的遷出有個過程,一般要三天,另外還受溫度影響,氣溫高時粘性強;氣溫低時不太粘,經拉伸后粘性大大降低。也因此成品膜最好貯存在一定的溫度范圍內(建議貯存溫度在15℃~25℃)。摻混VLDPE,粘性稍差,但對設備沒有特殊要求,粘性相對穩定,不受時間控制,但也受溫度影響,氣溫高于30℃時相對較粘,低于15℃時粘性稍差,可通過調節粘層LLDPE的量,以達到所需的粘度。三層共擠多采用這種方法。
物理機械性能的控制
高的透明度有利于貨物的識別;高的縱向伸長率有利于預拉伸,且節省材料消耗;良好的穿刺性能及橫向撕裂強度允許薄膜在高拉伸倍率下遇到貨物尖銳的角或邊不斷裂;高的屈服點使包裝后的貨物更緊固。
流延法生產的膜透明度高,這里不著重討論。隨著材料共聚單體C原子個數的增加,支鏈長度增加,結晶度降低,生成的共聚物“纏繞或扭結”效應增加,所以伸長率提高,穿刺強度及撕裂強度也都提高。而MPE是高立構規整聚合物,分子量分布很窄,可以準確控制聚合物的物理性能,所以在性能上又有進一步的提高;又由于MPE分子量分布窄,加工范圍也窄,加工條件難以控制,通常添加5%的LDPE,以降低熔體粘度,增加薄膜的平整度。
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