双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)一般为多层共挤薄膜,是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后,再经纵横两个方向的拉伸而制得。这种薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好,透明度和光泽度较高,坚韧耐磨,是应用广泛的包装薄膜,也是BOPP胶带的基膜。
在现有薄膜物质性能的基础上,提升和改善BOPP薄膜重要的性能控制指标,是提高BOPP薄膜市场竞争力的重要手段。
01、长效抗静电性能
在BOPP薄膜包装使用过程中,薄膜的静电由薄膜本身带有的静电和在包装过程中因摩擦而产生的静电两部分组成。静电会使其产生静电粘附,这对切割、输送、折叠薄膜等有不良影响,会造成薄膜上机运行故障。因此,若只强调薄膜本身的静电值,而忽略了包装过程中产生的静电值,就会使薄膜的检测性能很好,但上机运行时却总是出现故障。
抗静电特性是保证包装顺利进行的基本条件之一。长效或者永久型抗静电剂已有工业化应用,但是加入量太大,成本较高,而且对光学性能的负面影响较大。而在目前的技术基础上,以较少的抗静电剂加入量获得理想、平稳和持续的抗静电性将是主要的研究方向之一。长效抗静电性能的BOPP薄膜的深入研究可以从两方面考虑:一是BOPP薄膜表面的极性化;二是摆脱抗静电性对湿度的依赖,直接在表层加入导电物质。
02、差异化摩擦性能
纸盒包装用BOPP薄膜,薄膜在包装过程中与纸接触,其摩擦系数应该控制在稍高水平,以利于纸盒包装在成型轮内与薄膜的定位良好,提高薄膜的折叠质量,从而获得紧凑的包装效果。该方向上进一步的研究,可以从如何调整内外层的差异化摩擦系数,以适应定位和高速包装的需求方面着手。
在BOPP薄膜中,影响摩擦系数的因素很多:
(1)爽滑剂的种类。硅油类和酰胺类爽滑剂具有良好的高低温爽滑性能,而蜡类的常温滑动性能较好。爽滑剂能显着降低摩擦系数,是影响薄膜摩擦性能的主要因素。
(2)抗黏连剂。抗黏连剂一般是粒径为2~5μm的固体粉末,将其添加到薄膜表层可以形成许多凸起,会使薄膜层与层之间、薄膜与外介面之间的实际接触面积减少,从而降低其黏结力,相互滑动就会较容易,有利于摩擦系数的降低。
(3)抗静电剂。常用的内添加型抗静电剂都是表面活性剂,能降低薄膜的表面张力,从而降低摩擦系数。
企业生产中,对产品的摩擦系数要求有很大不同,如有的要求薄膜的摩擦系数超过1,即生产防滑BOPP薄膜;有的要求薄膜的摩擦系数低于0.15,生产超爽滑BOPP薄膜。
03、低温热封性能
BOPP薄膜的热封性能表现为热封温度和热封强度,热封温度一般应控制在85~110℃之间。不同的包装机,其热封条件也不同,且同型号的设备在不同运行环境中,其需要的热封温度也不同。因此,较宽的热封温度范围,使得薄膜有较好的热封适应性,可以确保其在各种包装机上的运行畅顺。
BOPP薄膜的热封强度与热封层的厚度有关,在实际生产中,应根据使用需要来控制热封层厚度,一般情况下,22μm标准薄膜的热封层厚度为0.8~1.2μm,对包装速度较慢的薄膜,由于使用时热封时间稍长,可适当调整薄膜热封层厚度。热封材料的选取和使用方法直接影响薄膜的上机包装性能。用于热封的聚丙烯树脂必须具有较低的热封温度和较高的熔点,这是高速热封材料发展的一个趋势。
04、可调的热收缩率
调节BOPP薄膜的热收缩率可从如下几个方面入手。
(1)在芯层加入增刚母料。增刚母料具有较低的熔点,与PP相容性较好,在BOPP薄膜的拉伸过程中易导致高分子链具有较高的取向度。增刚母料加入量可在0~30%之间调节,因此可以使薄膜获得0~12%的热收缩率,但是增刚母料也容易造成薄膜产生较大的后收缩现象。
(2)调整拉伸工艺。BOPP薄膜的纵向收缩率是其主要的控制指标,在拉伸工艺方面,可以通过调整纵向拉伸比、拉伸预热温度和拉伸温度来调节薄膜的热收缩率。例如纵向拉伸比为6倍、拉伸预热温度为115℃、拉伸温度为95℃时,可以获得的热收缩率为4%~5%。
(3)控制定型温度。热收缩率还与薄膜横拉后的定型温度有关,薄膜的取向与解取向是一对矛盾,在一定温度下,薄膜的解取向是自发进行的。薄膜横向拉伸后的定型温度一般为135~155℃,在这样的高温下,薄膜的解取向可迅速发生,实际生产中,通过调节定型温度也能控制薄膜的热收缩率。
在调节薄膜的热收缩率时,应防止薄膜后收缩的产生。
05、高光泽、低雾度
在保证薄膜能正常上机包装以外,BOPP包装薄膜最重要的功能就是亮丽的包装外观。从光学基本原理出发,出现了BOPP薄膜光学性能的两个重要的定量指标,即光泽度和雾度。
光泽度用于评估薄膜表面的视觉效果。由薄膜表面上直接反射的光越多,光泽度就越高。高光泽表面反射的光线高度集中,能清晰地反射影像。因此,BOPP薄膜表面应具有较高的表面平整度。雾度反称透明度,为测量透射光线偏离入射光线方向大于某个角度光线的百分比。小角度散射时,包装内容物比较清晰;散射角度大且不一致会造成对比度减少,包装内容物朦胧,较低的雾度可以显示产品外盒商标图案的清晰鲜艳。
追求高光泽和高透明性一直是BOPP薄膜企业研究开发的目标,尽管近年来国内BOPP薄膜的质量有了很大提高,但是在光学性能方面仍然与国外的薄膜有较大差距。
06、挺度、耐磨度
除以上提及的性能之外,挺度也是BOPP薄膜的重要性能。在薄膜产品的指标控制过程中,并不直接测量挺度,而是以弹性模量来反映。弹性模量越大,则挺度越高。薄膜挺度较高时,可以在包装成型过程中获得高折叠质量,并可以在很短的停顿时间内就达到良好的热封效果。高挺度是提高包装速度的前提条件,适用于自动变速的高速包装机。
目前,BOPP薄膜急切要解决的一个技术问题是提高薄膜的表面耐擦伤性能,虽然有研究在提高基体PP的硬度方面做了一些工作,但是问题没有得到根本解决,有些厂家推出抗磨花BOPP薄膜,经过对比分析,实际上只是一定程度减轻了其表面擦伤。深入研究薄膜表面易擦伤的根本原因,以及抗黏连剂颗粒对表面抗擦伤的负面作用,是BOPP薄膜高性能化的一个重要方向。
免责声明:本图文、资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成其他建议。仅供交流,不为其版权负责。如涉及侵权,请及时与我们取得联系: zpia2008@163.com。