第一节　双向拉伸塑料薄膜生产方法

由于塑料薄膜的原材料不同，产品的用途不同，产品质量要求不同，其生产的方法也各不相同。归纳起来塑料薄膜生产方法主要有五种生产方法：压延法、流延法、平膜拉伸法、管膜法、真空溅射法等（图2-1）。

在我国塑料薄膜的生产方法中，目前使用最多的方法是用管膜法生产农用膜、地膜及通用的包装材料；用平面双向拉伸法生产质量高、性能好的包装、磁带、电工、胶片等薄膜；用挤出铸膜法或单向拉伸法生产人造革、农膜、地膜、包装材料等。

一般对于平面双向拉伸薄膜，由于薄膜的结构及原材料性能的区别，生产方法也有所不同。其中，最大的区别是在双向拉伸前的制片（厚膜）的方法不同。本章将重点介绍溶液流延法。但从生产方法具体来说主要表现在以下几个方面。

（1）采用熔融铸片还是采用溶液流延法　对于通用型双向拉伸薄膜来说，一般在双向拉伸前都是采用熔融铸片的方法，即首先将聚合物熔融制成较厚的片材。然而，对于某些玻璃化温度很高、几乎没有熔点或熔点与分解温度很高而且又十分接近的材料，在双向拉伸前都是采用溶液流延法制作厚膜。

（2）由于薄膜的断面层数不同，采用挤出方法不同（或采用单机挤出法或采用多层共挤出法）。

（3）由于挤出机的功能不同，物料在挤出前使用的干燥装置有很大区别。

图2-2为典型单层挤出-双向拉伸薄膜生产工艺流程。

一般当生产多层共挤双向拉伸复合薄膜时，其生产工艺与单层拉伸薄膜的工艺基本类似。主要区别是从原料选择到挤出这一过程。多层共挤复合薄膜面层和内层所用的材料种类不同，复合薄膜各层材料性能差异较大，每种材料在进入机头之前，都需有各自独立的加工体系。例如，在生产具有抗粘外层的三层复合（ABA结构）薄膜时，中间层B可以使用空白切片及回收料，而外层则需要使用空白切片与含有滑爽剂或抗粘剂的母切片，内、外层的原料都要分别经过分筛→配料→［结晶干燥］→挤出→计量→过滤几个过程，最后几种熔体在机头之前或机头内进行汇合，制成挤出复合片材。其余的工艺过程就与单层薄膜的生产工艺过程基本相同，在加工过程中只是需要改变个别工艺过程的工艺条件，需要更换个别的设备。

但是目前BOPP薄膜的生产方法主要有管膜法和平膜法。

管膜法属双向一步拉伸法，平膜法又分为双向一步拉伸和双向两步拉伸两种方法。

一、管膜法

管膜法具有设备简单、投资少、占地小、无边料损失、操作简单等优点，但由于存在生产效率低、产品厚度公差大等缺点，自20世纪80年代以来几乎没有发展，目前仅用于生产BOPP热收缩膜等特殊品种。双向一步拉伸法制得的产品纵横向性能均衡，拉伸过程中几乎不破膜，但因设备复杂、制造困难、价格昂贵、边料损失多、难于高速化、产品厚度受限制等问题，目前尚未得到大规模采用。

这种方法是将经挤出机塑炼的熔体通过环形口模而形成薄壁圆管，并被牵引装置牵引上升（也有水平方向或向下引出的），从口模注入的空气将圆管充气并使管胀大而形成膜泡，同时用空气将其迅速冷却，使热膜泡在离开口模上方的某距离处固化而膜泡的形状不再发生变化（此处称为冷凝线），此后，固化的薄膜被夹持在两辊筒之间，并将膜泡进行拉伸，然后收卷，即得产品。

1.用干混料吹制扭结膜

我国食品级硬PVC扭结膜的生产，起初是由意大利、日本和奥地利等国引进的生产线，其后国内也开发了这种设备，以硬PVC食品包装膜机组出售。此机组以干混料为原料，它是由上料装置、排气式挤出机、旋转口模、冷却装置、牵引和卷取装置等组成的。

据文献介绍，PVC扭结膜的生产设备是由高速加热/冷却机组和食品包装膜吹制机组两部分组成的。混料时，先按配方计量，高速加热混合机在低速运转下，分批加入PVC树脂、固体润滑剂、液体添加剂、MBS和丙烯酸加工助剂，然后转入高速运转，待温度升至110～120℃时将物料卸入冷混机中进行混合，当料温低至40℃即可卸料。

2.用粒料吹制薄膜

将干混料经塑炼制得的粒料具有加料方便，空气及挥发物含量少，添加剂分散均匀及部分凝胶化的特点，因此可采用普通单螺杆挤出而不必用排气式挤出机。

吹膜机组是由单螺杆挤出机、环隙口模、冷却装置、牵引装置及收卷装置等组成的。口模一般为中心进料式，这种口模从底部受连接套支撑，在机械上可以旋转或摆动口模一部分以改变薄膜厚度分布。

二、平膜法

平膜法生产的BOPP薄膜由于拉伸比大（可达8～10），所以强度比管膜法高，薄膜厚度的均匀性也较好。平膜法而双向两步拉伸法设备成熟、生产效率高、适于大批量生产，被绝大多数企业所采用。目前，平膜拉伸膜的生产方法分为两大类：两步法和同步法。

同步法双向拉伸工艺过程为：原料干燥→熔融挤出→冷却铸片→铸片测厚→同时双向拉伸→热定型→薄膜测厚→牵引、切边→收卷→分切→包装入库。

两步法双向拉伸工艺是先进行纵向拉伸再进行横向拉伸，其他工序与同步法双向拉伸工艺基本相同，两步法双向拉伸技术有一个最大的缺点：弓形效应大。

这种效应会导致生产相当大一部分拉伸膜产品无法满足最终用户的非常严格的使用要求，高质量的印刷包装中，同步法双向拉伸工艺可以有效地改善弓形效应问题，生产的拉伸膜具有品质均衡性好的特点，具有良好的市场前景。影响我们所有人的形势是倾向单一能源供应的趋势，很少有专业工程师做到这一点，以及它对生产线系统经验的需求，选择供货商时应格外小心，展望未来，拉伸膜的使用将稳步增长。

本章以单层双向拉伸塑料薄膜为基础，介绍平面挤出-双向拉伸法成型加工有关知识。