拉伸薄膜的成型工艺

    薄膜的拉伸取向方法主要分为平膜法(即拉幅法)和管膜法两种，平膜法虽然生产设备复杂，但薄膜质量较好，故目前工业中采用较多。因逐步拉伸平膜法工艺控制较容易，故应用，主要用于生产高强度薄膜；管膜法工艺装置和过程与吹塑薄膜的成型很相似，但它是以双向拉伸为其特征的。由于产品质量较差，此法主要用于生产热收缩性薄膜。

    无定形聚合物和结晶聚合物在拉幅工艺上存在着差别。对于无定形聚合物，通常控制拉伸温度在Tg~Ti间，聚合物处于粘弹态，拉伸中包含着高弹变形，为使有效拉伸(即取向度)增加，适当增加拉应力和对拉伸的薄膜进行紧张热定型就非常必要。有时为了提高薄膜的取向成都，使加热温度沿拉伸方向形成一定温度梯度。紧张下的短时间热处理(热定型)，是薄膜中可回复的高弹形变得到松弛，冷却后即得到热收缩率较小的拉幅薄膜。热处理温度通常在Tg~Ti之间，即只允许大分子链段产生松弛，而不希望发生整个分子取向结构的破坏；对结晶聚合物，因在结晶状态取向需要更大的拉力，容易使薄膜在拉伸中破裂。结晶区域比非结晶区域取向速度快，以致在结晶状态拉伸时，薄膜取向度很不均匀。所以拉伸前通常将结晶聚合物加热到Tm以上一段时间，然后在挤成薄片时进行骤冷，使聚合物基本保持没有明显趋于的状态；拉伸前再将厚片加热到稍高于Tg以上温度(使结晶不容易生长)，并进行快速拉伸，达到所需取向度后迅速冷却至Tg一下(或室温附近)，这样可防止薄膜在拉伸中形成结晶。形成的薄膜再大于结晶速率温度(约0.85Tm)下进行短时间热处理和冷却，薄膜中即很快地形成均匀分布的微晶结构，这种薄膜具有较高的温度，尺寸稳定，热收缩小和透明性好的特点。

    平膜法逐步拉伸薄膜的成型目前用的zui多的是先进行纵向拉伸，后进行横向拉伸的方法。通常由挤出机通过缝纫机头(或T型口模)挤成厚片，熔融厚片在冷却辊上冷却到加工温度(Tg或Tm)以下，使聚合物基本上保持没有明显区域的状态，然后送人预热辊加热到拉伸温度，随后进入纵向拉伸机的拉伸辊群进行纵拉伸，达到预定纵拉伸的材料，或冷却或直接送入横向拉伸机(拉幅机)。拉幅机分为预热段，拉身段，热定型段和冷却段。图10-68为三种聚合物采用拉伸法产生薄膜法生产薄膜时的拉伸温度。纵拉伸比λ//与横向拉伸比λ⊥随材料种类而不同，在图中温度所示的条件下，聚丙烯(PP)为λ//=5~8，λ⊥=6~9；聚丙乙烯(PS)为λ//=A⊥=3；聚酯(PET)为λ//=λ⊥=3~4

    管膜法拉幅薄膜的成型工艺已在第三章第二节介绍。其加工个阶段的温度、拉伸比以及影响因素如前所述。如果拉伸后在紧张的条件下进行骤冷处理，使经塑性拉伸而含有可逆变形的管膜迅速降至玻璃化温度(或Tm)以下，就得到热收缩管膜。