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开题

开题报告

课题名称：

双向拉伸尼龙的特性研究及在包装材料领域的应用

张明锋20072630124

张伟20072630126

张洋20072630128

张智军20072630129

程玉龙20072630203

课题

名称

中文：

双向拉伸尼龙的特性及在包装材料领域的应用

英文：

ThepropertiesofBOPAandapplicationsinthefieldofPackaging

小组成员及分工

张明锋

检索了双向拉伸尼龙的生产工艺及制备的相关文献

张伟

检索了双向拉伸尼龙薄膜在包装领域应用的相关文献

张洋

检索了尼龙的特性研究的相关文献

张智军

检索了相关对双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）简介的文献

程玉龙

检索了世界及我国BOPA膜发展情况的相关文献

备注：

在检索过程中，各位同学检索完成了自己的课题的相关文献，并做部分课题交叉。

其中程玉龙同学所属班级为包装二班，其余同学均为包装一班。

二、课题科学技术要点

首先要熟悉检索对象，检索目标明确，然后选择检索工具和数据库，通过对掌握的检索策略与步骤进行检索并对检索结果优化。

文献检索范围及检索策略

中文数据库：

中国期刊全文数据库（包括文献1、2、4、5、7、11）

中国优秀硕士学位论文数据库（包括文献9）

维普科技期刊数据库（包括文献8）

外文数据库：

ScienceOnline。

（包括文献3、6）

EBSCOhost数据库（包括文献10）

检索词：

中文：

双向拉伸尼龙；包装；特性

英文：

BOPA；Packaging；properties；

检索策略：

1、课题分析：

首先分析检索概念，本课题的主要概念为 “双向拉伸尼龙”“包装”“特性”,对应的英语单词为:

 “BOPA”“Packaging”“properties”

2检索策略及检索结果：

针对课题拟定检索策略，选择数据库，输入主题和关键词进行搜索，对检索出的文献阅读并选择适合课题的文献。

  3　结果分析：

对文献进行阅读分析，并对相关文献进行对比分析，确定自己的研究课题

三、检索结果及文献分析

根据课题要求，在上述检索范围中列出的国内外数据库中进行检索，检索到相关文献多篇，遴选出主要相关文献共11篇,其中，中文相关文献8篇，外文相关文献9篇。

其简要信息摘录如下：

1【题目】双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）简述

【作者】高新（浙江大东南包装股份有限公司）

【出处】塑料包装，编辑部邮箱；2003年03期

【摘要】尼龙的化学名称为聚己内酰胺，双向拉伸尼龙薄膜作为高阻隔性薄膜基材，目前作为高阻隔性薄膜基材,正在成为继BOPP、BOPET薄膜之后的拉伸薄膜家族中的第三大品种，主要有两个方面的应用：

纤维和树脂，因而备受国内外用户的青睐。

按近年来生产和需求的发展状况分析,可以预期薄膜基材新的增长点非BOPA莫属。

2【题目】双向拉伸尼龙薄膜

【作者】何超

【出处】中国新技术新产品精选；编辑部邮箱，1996年底01期；

【摘要】佛山市东方包装材料有限公司是目前我国生产规模最大,技术装备最先进,塑料包装薄膜最齐全的,国家大型一类企业。

1994年被评为广东省高新技术企业。

双向拉伸尼龙薄膜,是该公司生产包装薄膜中的一种薄膜。

该产品是国际上90年代的,先进技术生产的、跟踪国际上先进技术的新型包装材料。

该薄膜经国家科委鉴定,产品质量各项指标,达到国外同行的先进水乎,被国家科委列人国家级新产品。

由于该产品是一种新型包装材料,具有其他包装材料不可比拟的特性。

例如:

高透明度、热封性.该公司生产的双向拉伸尼龙薄膜有四种型号OA-1：

印刷复合型OA-2：

复合型OA-3：

普通型BOA：

平衡型。

它们的应用也各不相同：

OA-1可用于印刷、复合工艺；OA-2仅推荐用于无需印刷的复合工艺；OA-3一般只用于复合工艺。

BOPA薄膜是一种极易吸湿受潮的产品，如果吸湿过大时，易造成印刷及复合时出现异常，影响使用效果。

故每卷薄膜开箱后应尽快一次使用完毕，印刷好的薄膜在复合前宜用铝箔复合膜包严，并尽快进行复合。

当加工环境湿度超过75%RH时，建议尽量不要进行BOPA薄膜的使用加工，以免影响加工产品的质量。

3【TI】BOPAFilmProjectLaunchedbyZijiangEnterprises

【AU】MarcAndreMeyers,KrishanKumaChawla

【SO】ChinaChemicalReporter;9/16/2004,Vol.15Issue26,p10-10,2/5p

【AB】ReportsonthecollaborationbetweenpackagecompanyZijiangEnterprisesGroupCo.Ltd.andToyoboCo.Ltd.tolaunchthebi-orientedpolyamide（BOPA）filmproject.ServicesofferedbyToyobo;Othertermsoftheagreement;FeaturesoftheBOPAfilm,ahigh-gradepackagingmaterial。

Anditintroduceshanghai3FtoestablishNewFluorchemicalsProductionBase,3FNewMNAterialsCompanyLimitedisponderingtodevelophighaddedvaluefluorine-finechemicalsandFluoroploymersexceptPolytetrafluroethyleneinshanghaicaojingchemicalIndustryZoneandDichlorosilaneProjectStartsConstruction。

4【题目】世界BOPA膜发展情况简析

【作者】曾艳菊；

【导师】柳和生

【出处】中国包装编辑部邮箱2005年第06期 

【摘要】2002-2003年间,BOPA膜全球供应紧张,而BOPP膜和BOPET膜供大干求。

由此投资导向倾斜于BOPA膜市场。

基于一些公司的调研,很多公司倾向于投资BOPA膜新的设备,因此,目前大多关注的是BOPA将来的市场发展趋势。

2004年世界BOPA的产量为12．6万吨,生产能力基本可以满足要求.

BOPA薄膜是一种有前景的新型高档包装材料，广泛应用于食品、医疗、化妆品和机械电子包装领域。

市场前景十分看好，未来几年需求增长较快。

但随着一批BOPA生产线的建成，几年后市场竞争将会日趋激烈。

根据市场分析，并考虑塑料薄膜行业特点，单个企业的生产规模以1万t/a为宜，共两条生产线，单线能力5000t/a左右。

BOPA薄膜生产难度较大，原料及加工技术目前掌握在日本、德国等国外少数厂家手中。

并且这些公司大多已经在国内外申请了生产专利，因此在我国建设该项目，一般需要引进技术和设备。

树脂生产与加工应用的发展是相辅相承的，目前我国尼龙树脂（尤其专用料）、薄膜加工这两方面均亟待发展。

借鉴国外企业的生产经验，建设从聚合原料到膜的一体化企业，将有助于保证膜的加工质量稳定性及膜的功能开发，并可获得良好的经济效益。

5【题目】双向拉伸塑料薄膜的发展趋向

【作者】薛福连;

【出处】现代塑料加工应用，编辑部邮箱，2003年03期；

【摘要】近年来为了适应高质量双向拉伸塑料薄膜的生产和节省劳动力,双向拉伸机械装备的硬件和软件两个方面均有改进。

双向拉伸加工可使塑料薄膜增加新的物理性能,包含提高机械强度、弹性模量,耐冲击和耐折叠性,尺寸稳定性,透明度和光泽,保湿（或抗潮）性、气体阻隔性,耐寒性以及耐油性等。

如果在加工过程中作一定的热处理,双向拉伸薄膜能出现热收缩性,可用作收缩包装材料。

几种主要的双向拉伸薄膜有双向拉伸聚乙烯薄膜、双向拉伸聚丙烯薄膜、双向拉伸聚苯乙烯薄膜、双向拉伸聚偏二氯乙烯薄膜、双向拉伸聚酯薄膜、双向拉伸尼龙薄膜、双向拉伸聚乙烯醇（PVA）薄膜及双向拉伸乙烯-醋酸乙烯酯（EVOH）薄膜。

从应用观点预测双向拉伸薄膜有其宽广的发展前景。

就食品工业而言,根据各种食品的包装要求,双向拉伸膜有着比普遍塑料薄膜更好的性能。

6【TI】Materials..

【AU】GeorgeE.Dieter.ThomasH.Courtney（ARKEMAInc，NYLONCorp.ofAmerica，INEOSOlefins&PolymersUSA（Company））,

【SO】PlasticsTechnology；May2006,Vol.52Issue5,p33-37,3p

【AB】NylonCorpofAmerica，Manchester，N.H，hastwonewnylon6manocompositesthatreportedlyprovidenovelcombinationoftoughness，stiffness，andbarrierproperties.EvaluatesseveralcompositematerialsincludingtheBlocBuildercopolymertechnologyfromArkemaInc.,nanoTuffandnanoSeal nylon 6nanocompositesfrom Nylon Corp.ofAmerica,andNovatecHB111RcopolymerfromIneosOlefins&PolymersUSA,andoffersinformationonproducts'features,specifications,andadvantages。

7【标题】BOPA薄膜的特性及应用

【作者】杨建梅;肖勇;高城（沧州东鸿包装材料有限公司）

【出处】印刷技术，编辑部邮箱，2007年21期

【摘要】BOPA薄膜是以聚酰胺为原材料制成的。

聚酰胺分子内含有极性酰胺基（-CO-NH-），其中的-NH-基能和-C=O基形成氢键，氢键的形成是聚酰胺具有较高结晶性的重要因素之一。

与其他薄膜相比，它有杰出的抗拉强度、抗冲击强度和刺穿强度·高挠曲/应力破裂和防穿孔·气体阻隔性（氧、氮、二氧化碳）、气味及风味阻隔·防油油脂碳氧化合物的防化学性·优良的耐热性·良好的熔体、温度控制·良好的雾度。

其次，BOPA薄膜的制造方法，按生产工艺的不同凹版印刷，BOPA薄膜的制造方法可分为平膜法和管膜法，在此重点介绍平膜法。

目前，平膜BOPA薄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的相当大一部分BOPA薄膜产品无法满足最终用户的非常严格的使用要求，如高质量的印刷包装等。

而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BOPA薄膜具有品质均衡性好的特点，具有良好的市场前景。

8【题目】双向拉伸尼龙薄膜生产工艺探讨

【作者】王德林r

【出处】《塑料开发》杂志；1995年第21卷第1期

【摘要】本文通过分析ＰＡ６分子结构与ＢＯＰＡ薄膜加工关系，归纳总结了ＢＯＰＡ薄膜拉伸中的一些理论问题，且在此基础上分析了国外生产ＢＯＰＡ薄膜的三种工艺方法，并提出了在我国发展ＢＯＰＡ薄膜的建议。

9【标题】双向拉伸膜用尼龙树脂的制备与性能研究

【作者】何翼云（湖南大学，化学工程，2002年，硕士）

【导师】陈声宗;施祖培（湖南大学）

【出处】中国优秀硕士学位论文数据库2003.040407

【摘要】双向拉伸尼龙6薄膜是一种具有耐寒、耐热、耐油、抗刺穿以及对气体和水蒸气阻隔性优良等性能的新型高档包装材料。

研制开发包装膜用尼龙6树脂专用料对填补国内空白，替代进口产品具有重要的现实意义。

本文对适合双向拉伸膜用尼龙6树脂的制备及其性能进行了系统的研究，主要包括聚合工艺条件探讨、添加剂的筛选与配方研究、树脂的流变性及挤出稳定性研究等，通过各种条件试验，探讨了影响高粘度尼龙6制备的因素，研究了成核剂、抗粘连剂和抗氧剂等添加剂对尼龙6性能的影响，对拉伸强度的影响因素进行了探讨，确定了较佳的工艺条件，并对合成工艺条件的稳定性进行了验证。

在此基础上，在中试装置上进行了放大，将所制得的产品与国外同类产品进行了对比。

试验结果表明，双向拉伸膜用尼龙树脂的聚合方法与普通高粘度尼龙6的制备基本相同，通过添加特殊的催化剂，采用加压前聚、（常）减压后聚的两步法聚合工艺可制得相对粘度≥3.5的尼龙6切片，但必须加入各种添加剂，以满足双向拉伸尼龙薄膜时对强度、弹性模量和摩擦系数等性能的要求。

  包装用尼龙薄膜主要是应它的氧气和水蒸气的阻隔性而此性能的影响因素非常多，其中温度、相对湿度、拉伸程度、原材料（粘度和成核剂添加与否）和结晶度的影响尤为突出。

 10【TI】Packing Puzzle

【AU】WilliamD.Callister,Jr,ThomasH.Courtney（AmericanSocietyforTestingMaterials）

【SO】Science 29January2010:

Vol.327.no.5965,p.501：

DOI:

10.1126/science.327.5965.501-d

【AB】The packing ofalargenumberofspheresisawell-studiedproblem withmaximal packing basedonthearrangementofnearestneighbors. Withmuchsmallernumbersofparticles,itisthefreeenergy thatgovernswhich packingarrangementsdominate. Meng etal. lookedattheassembly ofcolloidalclusterswherethenumberofparticleswaslimited from2to10.Forfiveparticlesorfewer,onlyone packingarrangementwasfound.Forsixormoreparticles,whileanumber ofsimilarenergystructurescouldform,theprobabilityof formationwasbiasedtowardthosestructureswiththegreater numberofnearest-neighborconnections.

11【标题】双向拉伸尼龙薄膜在包装领域应用分析

【作者】张丽（石油和化学工业规划院北京）

【出处】化工技术经济，编辑部邮箱，2006年第01期

【摘要】主要介绍了双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）的特性、在包装领域中的应用以及生产技术、树脂专用料方面的情况,并提出了发展建议。

由于BOPA薄膜得各种特性，以BOPA薄膜为基材的复合薄膜应用表现蒸煮食品包装汉堡、米饭、液体汤料、豆浆、烧鸡等此外还有复合膜的应用如BOPA/EVA、BOPA/CPPBOPA/PE、PET/AL/BOPA/PEBOPA/AL/PE、K-BOPA。

　从市场上来讲，目前世界BOPA薄膜的生产能力约13万t/a，生产企业主要在日本，包括：

三菱、宇部、旭化成、尤尼吉可、帝人等公司。

此外，还有美国、英国、德国、韩国、中国等少数几个国家生产。

目前，全球BOPA薄膜年消费量在11万t到13万t之间。

日本和欧洲消费量均4万t左右，亚洲其他国家和地区消费量不足3万t。

亚洲市场需求非常强劲，在其带动下，今后几年内全球对BOPA薄膜的年需求量增长率预计会在10%左右。

四、开题报告

经对检索出的主要相关文献和该项目查新要点进行对比分析，结论如下：

（一）“双向拉伸尼龙薄膜（BOPA）简介的文献和世界及我国BOPA包装用膜发展情况”的相关研究

文献1对双向拉伸尼龙进行了简述，并从近年来生产和需求的状况分析,预期尼龙发展的新的增长点；文献2介绍了双向拉伸尼龙的型号及各型号的不同应用；同时文献7也介绍了BOPA是以聚酰胺为原材料制成的。

聚酰胺分子内含有极性酰胺基（-CO-NH-），其中的-NH-基能和-C=O基形成氢键。

文献3是关于我国一家公司和日本合作的报告，他们推出双向拉伸聚酰胺薄膜项目。

有关双向拉伸尼龙薄膜的包装要发挥它更高档包装材料的特点，进军国际市场；文献4从BOPA膜全球供应的市场角度考虑出发，关注BOPA将来的市场发展趋势。

市场前景十分看好，未来几年需求增长较快。

所以相对于BOPP膜和BOPET膜供大干求，BOPA供不应求因此投资导向应倾斜于BOPA膜市场，参与市场调研,加大BOPA膜新设备的投资；文献5简述了双向拉伸塑料薄膜的发展趋向，与文献4相同，从应用观点预测双向拉伸薄膜有其宽广的发展前景。

就食品工业而言,根据各种食品的包装要求,双向拉伸膜有着比普遍塑料薄膜更好的性能。

文献8也对我国发展ＢＯＰＡ薄膜提出了建议。

（二）“双向拉伸尼龙的特性研究、生产工艺及制备”的相关研究

文献6是关于美国一家尼龙公司，两个新的尼龙报告提出的尼龙复合材料的新颖的韧性，刚度结合，阻隔性能。

文献7从聚酰胺的分子结构出发，由于含有氢键，故聚酰胺具有较高结晶性，同时还有抗拉强度、抗冲击强度和气体、气味阻隔性。

其中重点讲了BOPA薄膜的制造方法，按生产工艺的不同，又各不相同。

作者在此文中以平膜法为例，对两步法和同步法的优缺点进行了比较。

文献8探讨了双向拉伸尼龙薄膜生产工艺分析尼龙的分子结构与ＢＯＰＡ薄膜加工关系，总结了ＢＯＰＡ薄膜拉伸中的一些理论问题。

文献9主要进行了聚合工艺条件的探讨、添加剂的筛选与配方研究、树脂的流变性及挤出稳定性研究等，通过各种条件试验，探讨了影响高粘度尼龙6制备的因素，确定了较佳的工艺条件，并对合成工艺条件的稳定性进行了验证。

（三）“双向拉伸尼龙薄膜在包装领域应用”的相关研究

文献10提出了塑料包装存在的些许问题。

文献11从双向拉伸尼龙薄膜在包装领域应用分析，针对BOPA薄膜的各种特性，BOPA薄膜应用表现在食品的包装，阻隔等方面，此外还有复合膜的应用如BOPA/EVA、BOPA/CPPBOPA/PE、PET/AL/BOPA/PEBOPA/AL/PE的范围更广阔。

此外比较了我国和世界市场，我国的包装产业尚不发达，与美国、日本相比仍有较大差距。

根据文献分析及个人理论基础积累，本课题组拟开展以下工作：

1、对BOPA进行力学性能的实验，了解它的抗压、抗拉强度、透气性、阻隔性等性能，发掘其其他的特性。

2、通过对其力学性能的研究，向BOPA复合薄膜方向发展，打造新的功能性包装材料，如功能性保鲜薄膜，，微孔透气保鲜薄膜，选择透过性包装薄膜，多功能热收缩包装薄膜等。