双向拉伸聚丙烯生产过程中的取向与结晶
双向拉伸聚丙烯BOPP薄膜的原料性能和BOPP薄膜配方工艺
双向拉伸聚丙烯BOPP薄膜的原料性能和BOPP薄膜配方工艺BOPP薄膜的原料性能包括以下几个方面：1.聚丙烯树脂：BOPP薄膜以聚丙烯作为主要原料，聚丙烯具有良好的刚性和透明性，使得薄膜具有较高的强度和光学性能。
2.抗静电剂：由于摩擦等原因，BOPP薄膜容易产生静电，因此需要添加抗静电剂来提高其抗静电性能，减少静电对产品造成的损害。
3.抗紫外线剂：BOPP薄膜易受紫外线照射而变黄、变脆，因此需要添加抗紫外线剂来提高薄膜的耐候性能，延长使用寿命。
4.阻燃剂：在一些特殊应用场合，如电子产品包装，需要添加阻燃剂来提高薄膜的阻燃性能，减少火灾的危险。
5.润滑剂：BOPP薄膜在生产过程中需要通过各种滚筒进行拉伸，在拉伸过程中需要添加润滑剂来降低薄膜的内摩擦，减少表面缺陷和时轴痕。
BOPP薄膜的配方工艺主要包括以下几个步骤：1.原料混合：根据产品要求和目标性能，将聚丙烯树脂、抗静电剂、抗紫外线剂、阻燃剂等原料按一定比例混合均匀，形成薄膜的配方。
2.熔融挤出：将混合好的原料放入挤出机中加热至熔融状态，通过挤出机的螺杆将熔融的物料挤出，并通过模具的压力和冷却装置使其迅速冷却成薄膜。
3.双向拉伸：将冷却好的薄膜送入双向拉伸机中进行拉伸。
拉伸过程中，薄膜分别在机械装置的水平和垂直方向上进行拉伸，使其获得更好的强度和透明性。
4.冷却固化：拉伸完成后，薄膜通过冷却装置迅速冷却固化，使其保持拉伸状态，并获得更好的平整度和光泽度。
5.切割和卷取：将冷却固化好的薄膜进行切割和卷取，形成符合产品要求的卷材。
总而言之，BOPP薄膜的原料性能和配方工艺对其性能和品质具有重要影响。
通过对原料的选择和配方工艺的优化，可以生产出具有优良物理性能和化学稳定性的BOPP薄膜，满足不同行业的包装需求。
双向拉伸聚丙烯薄膜生产工艺流程
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双向拉伸聚丙薄膜的生产工艺研究
双向拉伸聚丙薄膜的生产工艺研究双向拉伸聚丙薄膜（BOPP）是一种常用的薄膜材料，广泛应用于包装、印刷、电子和建筑等领域。
在生产过程中，通过对聚丙烯片的拉伸和冷却，可以获得较高的强度和透明度的BOPP薄膜。
本文将对双向拉伸聚丙薄膜的生产工艺进行研究。
首先，BOPP薄膜的生产工艺包括以下几个关键步骤：1.聚合物制备：聚丙烯树脂是制备BOPP薄膜的主要原料。
采用聚合物合成方法，将丙烯单体聚合成聚丙烯树脂。
树脂的选择和制备过程对后续拉伸工艺有重要影响。
2.挤出：在这一步骤中，聚丙烯树脂经过熔融和加热后，通过挤压机挤出成薄膜状。
同时，通过模头控制薄膜的宽度和厚度。
3.预拉伸：挤出成膜后，薄膜经过预拉伸机进行拉伸。
预拉伸的目的是增加薄膜的拉伸性能，提高其耐用性和透明度。
预拉伸主要在垂直和水平方向进行，拉伸比例可根据要求进行调整。
4.冷却：预拉伸后的薄膜通过冷却机进行冷却。
冷却的目的是使薄膜恢复到室温状态，以保持其拉伸状态。
5.双向拉伸：在这一步骤中，薄膜经过一对辊轮的牵引，使其在水平和垂直方向上进行拉伸。
拉伸的目的是进一步提高薄膜的物理性能，包括强度、透明度和平整度等。
拉伸比例可根据要求进行调整。
6.电晕处理：在拉伸完成后，薄膜通过电晕机进行电晕处理。
电晕处理是通过高电压电场将薄膜表面活化，提高其表面张力和润湿性，以便进行后续印刷、涂覆或贴合等加工。
7.卷取：最后，薄膜经过切割和卷取机，被卷绕成较大的卷筒。
卷取的目的是为了方便存储和运输。
以上是BOPP薄膜的生产工艺的基本步骤。
除了上述步骤，还涉及到一些技术参数的控制，如挤出温度、拉伸速度和温度、冷却速度等。
这些参数的选择和控制对薄膜的质量和性能有重要影响。
总的来说，通过对聚丙烯树脂的制备和挤出，以及预拉伸、冷却、双向拉伸和电晕处理等工艺步骤的控制，可以生产出高质量的BOPP薄膜。
此外，还应注意环保和能源消耗的问题，在生产过程中采用节能、减排的措施，提高工艺的可持续性。
聚丙烯拉伸工艺
引言聚丙烯是工业生产中较常用的一种通用塑料材料，由于其优质的耐化学腐蚀性和耐疲劳性、优良的耐热性和电绝缘性、较好的力学性能，生产原料来源广泛，成型加工简易，产品无毒无味等特征，广泛应用于汽车工业、包装、电气和化工领域[1]。
特别是在包装领域，聚丙烯薄膜作为软包装材料，不仅满足了对商品包装材料的保护性、便利性和经济性的要求，同时兼具阻隔性、稳定性、美观透明性[2]。
在聚丙烯薄膜成型加工过程中，不可避免地存在流动（如拉伸）作用，最终使得制品内部形成了晶体及非晶区分子链的取向结构。
取向对材料力学、光学和热学性能都有一定的影响，具体表现为：拉伸强度、模量、冲击强度在取向方向上大大增加；样品出现双折射现象；玻璃化转变温度提高，结晶聚合物的密度和结晶度增加，提高了使用温度。
拉伸场诱导高聚物分子链取向一直是高分子材料领域的研究热点之一。
1. 薄膜拉伸成型工艺高分子薄膜拉伸加工是一个多加工步骤与多加工参数复杂结合的过程。
由于高分子的长链特性，外场诱导分子链取向是提高高分子制品力学性能的有效方法之一。
目前聚丙烯薄膜拉伸成型工艺可以根据制备方法的差别分为干法工艺和湿法工艺。
干法工艺操作简单，适宜工业化生产，广泛的应用于聚丙烯薄膜的生产中。
干法制备薄膜工艺又可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。
1.1 单向拉伸单向拉伸工艺制备聚丙烯薄膜的原理是将聚丙烯材料通过挤出机熔融挤出并利用牵引设备快速拉伸形成薄膜，这种方法生产出来的薄膜沿机器方向（MD）高度取向。
图1为单向拉伸工艺聚丙烯拉伸工艺董志远王克俭*（北京化工大学机电工程学院）摘要：本文介绍了聚丙烯塑料薄膜的单向/双向拉伸生产工艺，总结归纳了拉伸成型工艺的发展与现状。
特别提出了在线测试对于研究拉伸过程中薄膜结构变化的重要性。
关键词：聚丙烯薄膜拉伸工艺取向Polypropylene drawing processDong Zhiyuan Wang Kejian*（College of Mechanical and Electrical Engineering, Beijing University of Chemical Technology）Abstract：The uniaxial/biaxial stretching processes of polypropylene film are introduced. And the development and present situation of stretching process are summarized. The importance of on-line testing for studying the structural changes of films during stretching is emphasized.Keywords：Polypropylene film stretching process orientation示意图，其中冷却辊组冻结了薄膜在拉伸过程中产生的分子取向。
BOPP双向拉伸聚丙烯薄膜简介
BOPP薄膜的生产工艺
• 目前BOPP薄膜的生产工艺主要有两大类：
• （1）管膜法； • （2）平膜法，平模法又分逐次双向拉伸和同步双
向拉伸。
• 管膜法具有设备简单、投资小、占地少、见效快的优点。 但由于它单机产量低、厚度公差大、热收缩率大，以致近 来没有多大发展。
• 平膜法中的同步双向拉伸制得的产品具有各向同性的优点 ，但由于设备复杂、制造困难、成本高而未能发展起来。
• 同时，大量的晶核有效地改善了光学性能并提高 了抗冲击性能、热变形温度、弯曲弹性模量、抗 张强度等机械性能，同时透明剂为聚丙烯晶体的 生长提供了额外的带自由能的晶核，较多的活性 点提高了结晶的温度和速度，使加工周期缩短。
谢谢大家！
李建峰，吕胜鹏，洪银根，孙平浩，张晨
BOPP薄膜的优缺点
• BOPP膜无色、无嗅、无味、无毒，并具有高拉伸 强度、冲击强度、刚性、强韧性和良好的透明性 ，是常用的包装材料。
• BOPP薄膜表面能低，经电晕处理后，有良好的印 刷适应性，可以套色印刷而得到精美的外观效果 ，因而常用作复合薄膜的面层材料。
• BOPP膜也有不足，如容易累积静电、没有热封性 等。在高速运转的生产线上，BOPP膜容易产生静 电，需安装静电去除器。为了获得可热封的BOPP 薄膜，可以在BOPP薄膜表面电晕处理后涂布可热 封树脂胶液，如PVDC乳胶、EVA乳胶等，也可涂布 溶剂胶，还可采用挤出涂布或共挤复合的方法生 产可热封BOPP膜。
• 此外，增大拉伸倍率也可改善聚丙烯透明性，但 这对热成型性能影响较大，制品的使用范围受到 限制。
• 2、在聚丙烯加工过程中加入被称为高效透明度改 性剂的透明剂。其作用机理为：透明成核剂添加 到聚丙烯后熔体冷却时，先于聚丙烯结晶，成为 聚合物的异相核心，从而提高聚丙烯熔体中的成 核密度，可降低聚丙烯球晶的尺寸，提高透明度 。
双向拉伸聚丙烯MSDS技术说明文
双向拉伸聚丙烯MSDS技术说明文1.引言2.材料特性-优异的机械性能：双向拉伸聚丙烯在拉伸过程中可以获得很高的强度和耐磨性，使其在高强度要求的应用中表现出色。
-良好的耐腐蚀性：双向拉伸聚丙烯对于酸碱溶液、盐水等具有良好的抗腐蚀性，因此适用于化工容器、管道等领域。
-优异的透明性：由于双向拉伸的特殊结构，聚丙烯薄膜具有很高的透明度，使其在食品包装等领域得到广泛应用。
-良好的可加工性：双向拉伸聚丙烯可以通过热压成型、注塑等多种加工方法进行加工，具有较好的可塑性。
3.制备方法-聚合反应：聚丙烯可以通过合成聚合反应制备，常用的聚合方法包括均相聚合和乳液聚合。
-引伸加工：经过聚合反应得到的聚丙烯料片被引入拉伸加工机，通过机械力的作用进行双向拉伸，提高材料的强度和耐磨性。
-后处理：拉伸后的聚丙烯需要进行冷却、切割等后处理步骤，以便得到最终产品。
4.应用领域-包装材料：双向拉伸聚丙烯薄膜具有优异的透明度和耐撕裂性，因此广泛应用于食品包装、药品包装等领域。
-工程塑料：双向拉伸聚丙烯具有良好的机械性能和耐腐蚀性，常用于制造化工容器、管道、塑料制品等。
-电子材料：双向拉伸聚丙烯具有优异的电绝缘性能，常被用作电子元件的绝缘材料。
5.安全措施在使用双向拉伸聚丙烯时，应注意以下安全措施：-避免与明火接触：双向拉伸聚丙烯是可燃物质，应避免与明火接触，以免引发火灾。
-注意通风环境：制备、加工双向拉伸聚丙烯时应保持通风良好的环境，以免吸入有害气体。
-避免长期接触皮肤：双向拉伸聚丙烯可引起皮肤刺激，长期接触可能导致过敏反应，使用时应注意避免接触皮肤。
-储存注意事项：双向拉伸聚丙烯应储存在干燥、阴凉的地方，避免与有机溶剂等物质接触。
总结：。
浅析合成BOPP薄膜的反应及性能
浅析合成BOPP薄膜的反应及性能X宋长城(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151400) 摘 要:分析了双向拉伸聚丙烯(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、均匀的高性能优质双向拉伸聚丙烯薄膜。
关键词:取向;结晶;BOPP 薄膜 中图分类号:T Q325.1+40.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0104—02 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。
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 薄膜加工工艺以逐次双向拉伸工艺为例,其工艺流程如下。
图1 逐次双向拉伸工艺流程总体上,逐次拉伸法是将挤出的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。
BOPP 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BOPP 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。
聚丙烯在生产中采用双向拉伸法对薄膜性能的影响
一
纵 向拉 伸 、 横 向拉伸来 完成 ２次取 向过程 。生 产过 后 程 中主要控 制 的工艺 参 数有 生 产 线 速度 、 温度 、 伸 拉
３ 一 ８
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第２ ４卷第 ３期 ２１ ０ ０年 ３月
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双向拉伸聚丙烯生产过程中的取向与结晶
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
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]。
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
以逐次双向拉伸工艺为例，其工艺流程如下。
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。
BOPP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
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。
BOPP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]
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
BOPP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。
为了制得理想的强化薄膜，拉伸取向过程中，温度、拉伸比、拉伸速度等工艺参数的控制非常重要[5]。
BOPP双向拉伸通常在玻璃化转变温度Tg至熔融温度Tm之间进行，如纵向拉伸温度一般为80-110℃，横向拉伸温度为120-150℃，在给定的拉伸比和拉伸速度下，适当降低拉伸温度，分子伸展形变会增大，粘性变形就会减小，有助于提高取向度；但过低的温度会降低了分子链段的活动能力，不利于取向；在热拉伸取向的同时，也存在着解取向的趋势，因此拉伸之后应迅速降低温度，以保持高分子链的定向程度。
一般来说，在正常的生产温度下，取向程度随拉伸比的增大而增加，而随拉伸速度的增加，拉伸应力作用的时间缩短，从而影响取向的效果。
3 结晶
晶态结构是高聚物中三维有序的最规整的聚集态结构，结晶是BOPP生产加工过程中不可回避的问题，PP结晶的速度、结晶的完善程度、结晶的形态、晶体的大小等对生产工艺、薄膜性能都有非常重要的影响。
3．1结晶对生产工艺调整的影响
均聚PP有α、β、γ、δ和拟六方共五种晶系，其中α晶系属单斜晶系，是最常见、最稳定的结晶。
PP结晶贯穿着从熔体挤出到时效处理等BOPP生产的整个过程。
为了提高成膜性，PP
挤出时采用骤冷铸片，以控制结晶的生成，降低结晶度；在双向拉伸时要求结晶速度较慢，以利于拉伸取向，较早、较快的结晶和较大的结晶颗粒都有可能导致破膜[6]；在横拉后热处理定型阶段，为了提高刚性和强度，要求产生并加速结晶。
PP的最大结晶速率的温度大约为0.85Tm（也可以根据DSC测定的结果确定），温度越高或越低如在Tm或Tg附近，越难结晶，在拉伸过程中要防止预热、拉伸时结晶度急剧增加，因此不要在PP最大结晶速度的温度区域内选择拉伸温度，最好在结晶开始熔融、分子链能够运动的温度下进行拉伸，即最大结晶速度的温度到熔点之间。
实际生产时应根据PP的热力学特性来相应地调整生产工艺。
3．2结晶对BOPP性能的影响
薄膜中PP的结晶度和晶体尺寸对BOPP薄膜的机械力学性能和光学性能有重要影响。
结晶度高则强度高，韧性差；晶体尺寸小而均匀，有利于提高薄膜的力学强度，耐磨性、耐热性，提高薄膜的透明度和表面光泽度。
双向拉伸过程中的结晶有着高聚物聚集态结构特殊性的一面，存在取向与结晶互生现象，即取向导致结晶，结晶中有取向。
拉伸取向引起晶片倾斜、滑移延展，原有的晶片被拉伸细化，重排为取向态，形成取向的折叠链晶片、伸直链晶或球晶转变为微纤晶状结构等。
因此薄膜的综合性能进一步得到强化。
如研究表明，拉伸取向导致分子链规则排列，产生均相晶核，诱导拉伸结晶，形成串晶互锁结构，可以大大提高取向方向PP的力学性能[7]；双向拉伸也可以使PP中可能产生的较大颗粒晶体破碎，从而减小晶体尺寸，提高透光率，降低雾度。
如PP经双向拉伸后，雾度下降50%[8]。
从结晶的角度来看，要生产高质量的BOPP薄膜，应尽量减小PP晶体的尺寸，一般可以从两个方面考虑，其一，工艺调整，如各段的冷却速度、温度、拉伸比、拉伸速度等；其二是配方，如主料PP的选择、成核剂的使用等。
在PP高性能工程化和透明改性方面，如何使PP结晶微细化、均质化也是重要改性途径之一。