塑料薄膜雙向拉伸技術與發展方向(下)

縱向拉伸（MDO）

縱向拉伸是將來自鑄片機的厚片在加熱狀態下進行一定倍數的縱向拉伸。縱向拉伸機由預熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥和橡膠壓輥、紅外加熱管、加熱機組及驅動裝置等組成。

　　預熱輥：一般有8只，輥筒表面鍍鉻，一字形排列，溫度 60℃-80℃。

　　拉伸輥：如是單點拉伸，有一只慢拉輥、一只快拉輥，表面鍍鉻。慢拉輥溫度80℃-85℃，快拉輥溫度30℃。

　　冷卻輥：一般有4只，輥筒表面鍍鉻，一字形排列，溫度30℃、50℃。

　　張力輥：二只，分別位于第一個予熱輥和第四個冷卻輥的上方。

　　縱拉比：一般在3-3.5倍，它是通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差而產生的。

橫向拉伸（TDO）

　　橫向拉伸機結構比較復雜，它由烘箱、鏈夾和導軌、靜壓箱、鏈條張緊器、導軌寬度調節裝置、開閉夾器、熱風循環系統、潤滑系統及EPC等組成。橫拉機構有進膜、預熱、拉幅、緩沖、定型和冷卻等功能段。

　　橫拉機的作用是將經過縱向拉伸的薄膜在橫拉機內分別通過預熱、拉幅、熱定型和冷卻而完成薄膜的雙向拉伸。

　　橫向拉伸的主要工藝參數有：

　　拉伸溫度：因經過縱向拉伸的薄膜已有一定的結晶取向度，故橫向拉伸溫度要比縱拉高15℃-25℃，具體溫度取決于薄膜的厚度和拉伸速度。

　　拉伸倍數：對于平衡膜，橫向拉伸倍數與縱向拉伸倍數基本相同或接近；對于強化膜，縱向拉伸倍數要大于橫向拉伸倍數。

　　熱定型溫度與時間：在生產非收縮性薄膜時，橫向拉伸后必須進行熱定型處理，目的是完善其結晶取向過程，消除內應力，增加尺寸穩定性。熱定型溫度應選擇PET結晶速率最大的溫度段，即190℃-210℃，熱定型時間約需3-6秒。

　　冷卻溫度：熱定型后的PET薄膜還要進行熱松弛處理，最后進入冷卻段風冷至100℃以下。

牽引收卷與分切

　　本工序由若干個牽引導向輥、冷卻輥、展平輥、張力輥、跟蹤輥及切邊裝置、測厚儀和電暈處理機等組成。

　　測厚儀是測量與調節薄膜厚度的重要設備，它不僅有顯示薄膜厚度的功能，而且還具有自動反饋控制薄膜厚度的功能。反饋控制包括：控制模頭膨脹螺栓的加熱功率或溫度，調節薄膜的橫向厚度；控制計量泵或鑄片輥的轉速，調節薄膜的縱向厚度。在線測厚儀有多種：如β測厚儀器、X射線測厚儀、紅外線測厚儀等，因近紅外測厚無環境污染、對人體無傷害，目前應用比較普遍。

　　電暈處理機的工作原理是通過在電極上施加高頻高壓電流，使電極產生電暈放電，氣體電離產生高能離子，在強電場作用下沖擊塑料薄膜表面，使薄膜表面活化，以增加薄膜的表面濕張力。例如PET在未處理前的表面濕張力為40-42達因/厘米，經過電暈處理的表面濕張力可達50-55達因/厘米，這樣就可大大提高印刷油墨或真空鍍鋁層對PET表面的附著力。特別的BOPP和PE膜，因是非極性聚合物，如不經電暈表面處理，根本無法進行印刷或鍍鋁。

　　薄膜收卷：薄膜通過張力控制輥、展平輥、跟蹤輥，最后完成收卷工作。收卷張力的控制包括張力的設定、張力衰減及張力補償等，對薄膜收卷的質量影響很大。

　　分切機：從收卷機卸下的大膜卷，根據產品標準或用戶的要求須在分切機上切成一定的規格，然后經過檢驗、包裝即為成品。分切機的工藝參數主要是收、放卷張力，橡膠壓輥結構及其壓力，分切速度包括初始升速等的控制。

雙向拉伸的發展方向

　　近幾年，中國雙向拉伸生產線發展很快，各種塑料薄膜大小雙拉生產線已有近百條，但大部分是從國外引進的。國外薄膜雙拉生產線供應商主要有Brückner、DMT、DORNIER、MITSUBIHI等。目前，國內薄膜雙拉生產線也在崛起，也有幾家可以自主設計、制造薄膜雙拉生產線，但生產線規模和技術水平還有一定的差距。

　　分析當前薄膜市場，今后薄膜雙拉生產線的發展方向具有以下特點：

(1) 向薄型膜、厚型膜發展

　　以BOPET薄膜來說，目前國內雙拉生產線所生產的規格大部分是在8-75μ范圍內，在此厚度范圍的產能已遠遠供大于求。但4μ以下或150-300μ的厚膜卻有相當大的發展空間，特別是厚膜的應用范圍在不斷擴大，如液晶顯示器及等離子顯示裝置的保護屏膜對PET厚膜需用量相當大，值得關注。太陽膜、防爆膜在汽車和建筑物方面的應用也日益廣泛，市場極其廣闊。另外，許多廠家為了開發PET差別化產品，2米左右寬的小型雙拉試驗線也頗受歡迎，因為大線做新品開發試驗浪費大、風險也大。

(2) 向多層共擠拉伸發展

　　為了提高薄膜的綜合性能，現在雙拉生產線多采用A/B/A、A/B/C甚至更多層的結構。采用多層共擠可以生產多功能的、滿足不同用途的薄膜，如熱封膜、高阻隔膜、抗紫外線輻射膜等。

(3) 設計特種薄膜雙拉生產線

　　熱收縮薄膜在方便食品、飲料市場、電子電器、日用商品、收縮標簽等方面都有廣泛應用，而且只要求橫向有大的收縮，這就需要拉伸設備的設計做相應的改變，以滿足橫向高收縮率的要求。

(4) PET薄膜直拉生產線

　　PET樹脂是由PTA與EG直接酯化、縮聚后鑄片、水下切粒、風干、包裝而成PET切片商品出售。薄膜生產廠家購進PET切片（包括母料切片）后，需先進行混料、結晶干燥、加熱熔融擠出、熔體計量、過濾、……鑄片、直至最后雙向拉伸成膜。但是，如果將PET樹脂生產裝置與PET薄膜雙拉生產線連接起來，即將聚酯縮聚釜的出料口通過熔體管與雙拉生產線的模頭、鑄片裝置、MDO、TDO等工序直接連接拉膜，可以省去結晶干燥、熔融擠出、熔體過濾等工序，這不僅節省設備和廠房投資，節約能源，降低生產運行成本，而且能提高薄膜品質，減少PET切片二次加熱氧化降解，這些都是直拉法的優勢。為此，設計適應直拉法制膜的雙拉生產線，也是PET薄膜雙向拉伸的一個發展方向。 作者：馮樹銘
新聞來源：江陰金中達新材料有限公司