膜制作工艺一览.docx

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膜制作工艺一览

膜制作工艺一览

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（1）直接蒸镀法。

是被镇基材直接通过真空镀膜机，将金属铝蒸镀在基材表面而形成镀铝薄膜。

直接蒸镀法对基材的要求较高，尤其是要形成表面光亮的金属膜，必须要求基材具有较好的表面平滑度。

如果纸张的表面较粗糙，要采用直接蒸镀法，在镀铝前需先进行表面涂布。

另外，在蒸镀过程中基材的挥发物要少。

因此直接蒸镀法对基材有较大的局限性，它主要适合于蒸镀塑料薄膜，也可用于纸张的蒸镀，但纸张的质量要求高，并对纸的定量有一定的限度。

（2）转移法。

是借助载体膜（真空镀铝膜）将金属铝层转移到基材的表面而形成镀铝薄膜。

转移法是在直接蒸镀法的基础上发展起来的新工艺，它克服了直接蒸镀法对基材要求的局限性，尤其适合于在各种纸及纸板上进行镀铝，也可用于预涂膜的镀铝。

国外已将转移法应用到布、纤维、皮革等基材的镀铝产品上。

BOPP预涂膜的制备工艺

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。

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。

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。

工业化生产BOPP薄膜用主料的主要成分是PP。

PP是一种典型的立体规整性聚合物，根据烃基在分子平面两侧的分布，可分为等规PP、间规PP和无规 PP。

等规PP和间规PP具有不同的结晶结构，等规PP是以均相成核的三维生长方式进行结晶，而间规PP主要以均相成核的二维方式进行结晶，形成了外观尺寸不规则的小晶片，而且由于间规PP分子结构的规整度较低，使得间规PP具有较低的结晶速率和结晶度。

研究表明，等规度越大，结晶速率越快，薄膜产品的屈服强度和表面硬度会明显增大，而无规PP在聚合物中起内部润滑剂的作用，并有利于聚合物定向，有助于改善薄膜的光学性能。

目前，BOPP薄膜品种繁多，性能也差异很大，造成这种情况的主要原因是使用的原料和生产工艺不同。

实践证明，只有等规PP的质量分数为95%-97%，无规PP的质量分数为3%-5%的PP才适合生产BOPP预涂膜，并且一般选用熔体流动速率为2-4g/10min的PP。

另外，通过在PP薄膜的表面上共挤出一层或多层熔点较低的共聚物，可以扩大BOPP薄膜在包装工业中的应用范围。

纵、横向拉伸比拉伸比是一个很重要的工艺参数，无论是纵向拉伸比，还是横向拉伸比，对BOPP薄膜的物理、力学性能都有重大的影响。

在一定的温度下，拉伸比愈大，PP分子链的取向度愈大。

即薄膜的力学强度提高、模量增大、断裂伸长率减小，冲击强度、耐折性增大，透气、光泽性变好。

 BOPP薄膜生产过程中的取向主要发生在纵向拉伸和横向拉伸过程中，在经过纵向拉伸后，高分子链呈单轴纵向取向，大大提高了铸片的纵向力学性能，而横向性能劣化。

进一步横向拉伸后，高分子链呈双轴取向状态。

随着分子链取向度的提高，薄膜中伸直链段数目增多，折叠链段数目相应减少，晶片之间的连接链段逐渐增加，材料的密度和强度都相应提高，而断裂伸长率降低。

因此双向拉伸可以综合改善PP薄膜的性能。

采用coating工艺制备BOPP预涂膜时，在涂覆涂层材料之前，首先要对基材进行电晕处理。

因为未处理的基材表面活性低，与涂层树脂的粘结力小，后期形成的复合膜剥离强度会偏低。

电晕处理可以在BOPP表面形成一定的凹陷，增加表面粗糙度，同时氧化出一定量的羟基、羰基和羧基等极性基团，利于提高复合膜的剥离强度。

再者电晕处理以后还会大

幅度提高复合膜的气体阻隔性。

因为电晕处理后表面会形成许多活性点，这些活性点处与coating层的结合紧密，整个预涂层与BOPP间几乎无间隙。

Bopp预涂膜电晕处理详解

Bopp预涂膜加工过程中电晕处理是一个非常重要的环节，通常我们采用的方法是采用电晕设备，另外还可以采用火焰处理，火焰处理是用特定的喷灯，燃烧一定组成和配比的煤气和空气，形成温度高达2100~2800℃的氧化火焰，来达到瞬间改变薄膜表面性能的目的，在实际处理过程中，火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。

一、电晕处理强度的测定

通常用于表面张力的测试办法是涂液法，其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙醚两种液体按不同比例进行混合，得到一系列不同达因值的测试液。

操作时，将测试液涂拭在薄膜表面上，于2秒钟液面破裂的测试液所对应的达因值即表示薄膜电晕处理强度。

二、电晕处理强度的影响因素

电晕处理器由电极、高电位器及硅橡胶辊组成，当电压通过2.5MM的空气间隙时，就会产生连续放电，另外为了排除所产生的臭氧及降温，用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用工艺水冷散热。

影响电晕处理效果的因素主要有以下几种：

1、电极类型

电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。

设备上采用单电极或双电极方式在处理效果上有一定的差别，双电极比较于单电极有几方面优点：

能产生更高处理值，耗能更低；

能减少储存时，表面张力的下降；

减少薄膜在电晕处理过程中的受热；减少表面感应的静电。

2、薄膜温度

Bopp预涂膜是挤出厚片经激冷后，再经纵、横二个方向拉伸后所制得的薄膜，在进入牵引单元后，通过冷却、切边、测厚、预热等工序，然后再进行电晕处理。

这时薄膜的温度对电晕处理的效果有直接的影响，而薄膜温度则主要由预热辊的设定温度进行控制，随着薄膜温度的升高，薄膜的表面处理达因值也同时升高。

通过预热辊的设定温度来调整薄膜的表面处理达因值，是在工艺控制中经常采用的有效方法之一。

影响电晕处理效果的因素主要有以下几种：

3、生产线速度

生产线速度是影响电晕处理效果另一重要因素。

Bopp预涂膜是在极短的时间内通过高压电极间隙，而使表面达因值得以提高，于高压电极间隙内停留时间的长短，会影响薄膜的电晕处理效果。

由此可见，电晕处理的电极电压要随着生产线速度的变化要作出相应的调整，随着生产线速度的增大而增大。

4、电极排风量

在电晕处理过程中，随着空气离子化，会产生等离子体，其中包含有电子、氧离子、臭氧等，等离子体会渗透薄膜，破坏其它化学键，激发自由游离基，与氧气离子起作用成氧化极化基，这些基团会对薄膜的表面润湿特性产生影响。

从另一方面来说，等离子体在薄膜表面的浓度会直接影响电晕处理的效果。

一般而言，电极排风阀门的开启度越大，薄膜的表面处理达因值会越小；反之，电极排风阀门的开启度越小，薄膜的表面处理达因值会越大。

5、表面材料

Bopp预涂膜的生产会涉及到不同的材料及添加母料。

可分作热封型和非热封型两大类，在表层的基本材料中分别是共聚物及均聚物，由于两者材料本身的差异，在经受同样的电晕处理后，两者表面张力有一定的差异，一般来说，对于共聚物，如目前国内外常用的SOLVAYKS413、MONTELPLZ679、BASEALEP5C37等，离子体渗透进薄膜的表面效能比均聚物更大，所以热封型薄膜会更加容易达到更高的处理强度。

Bopp预涂膜的环保性能

BOPP预涂膜作为现行被大力推广的覆膜产品，环保是其渐成主流的重要原因。

作为预涂膜胶层材料的EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物），不含臭味，不含重金属，不含邻苯二甲酸盐，可生物降解，弃掉或燃烧时不会对环境造成伤害。

作为基材的bopp（即双向拉伸聚丙烯薄膜），是由高分子聚丙烯生产而成。

聚丙烯为无毒、无臭、无味且化学稳定性好的乳白色高结晶的聚合物。

在分切过程中并不会对其产生化学变化，因此在预涂膜分切的过程中也不会产生有毒物质。

旧式溶剂型覆膜由于使用含苯的溶剂，损害操作人员的身体健康，对车间环境造成极大的污染。

预涂膜覆膜过程中不产生任何有害物质，无溶剂气味，无环境污染。

因此，预涂膜覆膜工艺更环保。

据了解，现在我国造纸纤维80%的来源是依靠回收废旧纸张，包括纸毛、纸边等。

在印刷品中，书刊封面的用纸量也是巨大的，如果大批量采用即涂型覆膜材料，无法将纸张和塑料薄膜分离，那么覆过膜的废旧纸张以及纸边、纸毛都将无法回收，无法降解，这样会带来无法估计的经济损失，实际上就是一种资源浪费。

而预涂膜作为一个环保型工艺，纸张和薄膜分离的技术能大大提高纸张的回收率。

预涂膜的六大优势体现：

   一、绿色环保。

   相对于溶剂型即涂覆膜工艺而言，预涂膜覆膜工艺过程中不含挥发性有害物质，对操作人员没有潜在的危害，对车问环境没有污染，并且没有火灾隐患。

   因此，有些国家已实现100％应用预涂膜。

   另外，预涂膜覆膜印品便于回收，可以轻易实现纸、膜分离，而即涂型覆膜印品则很难回收再利用。

   二、操作简便。

   生产前不用像即涂型覆膜工艺那样配制胶水，生产过程中也无需调节胶量，无需对胶黏剂进行烘干，工作结束后也不必进行清洗工作，极大地缩短了工作辅助时间。

   因此，针对不同的覆膜设备，每班至多配置2～3名操作人员即可，降低了企业的人力资源成本。

   三、质量可靠。

   结构形式是以BOPP（双向拉伸聚丙烯薄膜）为基材，在其上均匀地喷涂EVA热熔胶。

   相对于即涂型覆膜胶水，热熔胶在熔融状态下具有很好的流平性、胶分子向油墨及纸张内部扩散的能力强、融粉能力强等优越性。

   因此，印品不仅色彩还原度高，黏结力强，而且在复合前无需进行除粉操作，有效防止了印刷品在模切压痕、起凸后出现起泡或脱膜的现象。

   四、节能省电。

   从设备总功率上看，由于无需烘干，目前国产全自动预涂膜覆膜机的功率一般在15～20kW的范围内，半自动的功率基本在5～10kW之间,而全自动的功率在50～75kw之间，传统过桥式半自动覆膜机的功率也高达25kW。

   因此，预涂膜设备的电耗最多只有水性覆膜设备的1/3～1/2。

   五、后道加工工艺灵活。

   由于预涂膜与印刷品黏结牢同，因此覆膜后仍可进行上光、烫印、网印、磨砂等工艺，非常灵活。

   六、更适合金、银等专色印刷品。

同时，经试验，在80℃的5％烧碱溶液中，将产品放入轻搅，会出现膜和纸分离的现象，膜上浮，纸下沉，易于回收，因此它是一种绿色程度较高的产品；

如何提高预涂膜的固化速度

预涂膜用热熔胶的固化时间为10-15s。

预涂膜复合产品的固化速率，在覆膜生产时，取决于冷却速度。

降温快，固化快。

缓慢降温能使热熔胶生成晶体。

快速降温能使热熔胶部分结晶。

当用极快的速度降温时，热熔胶的黏度迅速增大，链节来不及运动，晶核形成就非常困难。

当再次升温时，将不会出现明显的熔磁温度区。

无论从预涂膜复合品要求的尽快定型，或是预涂膜复合品的装订包书等搜膜后再加工的耐温性要求来讲，固化速率均是越快越好。

提高固化速度有以下两个办法：

一、尽可能高地使用复合工作温度，以极接近热熔胶交联（固化变硬）变化（烫起圆形或椭圆形泡泡）的临界温度为工作区域温度。

二、尽可能低温度地制造复合品离开加热辊筒时的冷却小区域，离开加热辊筒的瞬间或极短时间内，进入冷却区温度越低越好，如有条件，尽可能用空调制造低温冷却区。

一般来讲，在复合品上、下都加上电风扇，也有助于预涂膜复合品的快速固化。

未来市场对Bopp预涂膜的5个要求

由于设备发展对外包装效果和功能性的进一步提高，以及满足国际对绿色环保的要求,因此对Bopp预涂膜提出了更高的要求:

1、光学性

在现有的基础上使其拥有更高的透明度（低浊度）和更好的光泽以配合产品展示出良好的设计外观,尤其是深色的产品图标,对包装膜的光学性能要求更高。

2、服帖性

要求Bopp预涂膜可以很紧密的包裹着产品，不可以出现松垮或松动的现象。

3、耐磨性

要求具有高耐磨性,主要出自于两方面的考虑:

一是在高速包装过程中,薄膜表面与机器的快速接触及摩擦会在产品表面形成擦伤;二是在产品运输过程中,包装箱会在表面形成擦花。

尤其是后者形成的较为严重的擦伤会对产品的外观有着较大的影响。

4、功能性

在产品品种和质量要求的提高。

Bopp预涂膜除了需要具备原有的阻隔水蒸汽、透明度及高速包装等特性外,在功能上还将赋予更高的要求,如防伪功能、防水雾等等。

5、环保性

考虑到绿色环保的因素,市场对薄膜的厚度要求更薄,目前常用的包装膜通常是20~22微米,所以Bopp预涂膜薄型化将会是以后发展的一个重要方向。