拉伸薄膜的成型工藝

    薄膜的拉伸取向方法主要分為平膜法(即拉幅法)和管膜法兩種，平膜法雖然生產設備復雜，但薄膜質量較好，故目前工業中采用較多。因逐步拉伸平膜法工藝控制較容易，故應用，主要用于生產高強度薄膜；管膜法工藝裝置和過程與吹塑薄膜的成型很相似，但它是以雙向拉伸為其特征的。由于產品質量較差，此法主要用于生產熱收縮性薄膜。

    無定形聚合物和結晶聚合物在拉幅工藝上存在著差別。對于無定形聚合物，通常控制拉伸溫度在Tg~Ti間，聚合物處于粘彈態，拉伸中包含著高彈變形，為使有效拉伸(即取向度)增加，適當增加拉應力和對拉伸的薄膜進行緊張熱定型就非常必要。有時為了提高薄膜的取向成都，使加熱溫度沿拉伸方向形成一定溫度梯度。緊張下的短時間熱處理(熱定型)，是薄膜中可回復的高彈形變得到松弛，冷卻后即得到熱收縮率較小的拉幅薄膜。熱處理溫度通常在Tg~Ti之間，即只允許大分子鏈段產生松弛，而不希望發生整個分子取向結構的破壞；對結晶聚合物，因在結晶狀態取向需要更大的拉力，容易使薄膜在拉伸中破裂。結晶區域比非結晶區域取向速度快，以致在結晶狀態拉伸時，薄膜取向度很不均勻。所以拉伸前通常將結晶聚合物加熱到Tm以上一段時間，然后在擠成薄片時進行驟冷，使聚合物基本保持沒有明顯趨于的狀態；拉伸前再將厚片加熱到稍高于Tg以上溫度(使結晶不容易生長)，并進行快速拉伸，達到所需取向度后迅速冷卻至Tg一下(或室溫附近)，這樣可防止薄膜在拉伸中形成結晶。形成的薄膜再大于結晶速率溫度(約0.85Tm)下進行短時間熱處理和冷卻，薄膜中即很快地形成均勻分布的微晶結構，這種薄膜具有較高的溫度，尺寸穩定，熱收縮小和透明性好的特點。

    平膜法逐步拉伸薄膜的成型目前用的zui多的是先進行縱向拉伸，后進行橫向拉伸的方法。通常由擠出機通過縫紉機頭(或T型口模)擠成厚片，熔融厚片在冷卻輥上冷卻到加工溫度(Tg或Tm)以下，使聚合物基本上保持沒有明顯區域的狀態，然后送人預熱輥加熱到拉伸溫度，隨后進入縱向拉伸機的拉伸輥群進行縱拉伸，達到預定縱拉伸的材料，或冷卻或直接送入橫向拉伸機(拉幅機)。拉幅機分為預熱段，拉身段，熱定型段和冷卻段。圖10-68為三種聚合物采用拉伸法產生薄膜法生產薄膜時的拉伸溫度。縱拉伸比λ//與橫向拉伸比λ⊥隨材料種類而不同，在圖中溫度所示的條件下，聚丙烯(PP)為λ//=5~8，λ⊥=6~9；聚丙乙烯(PS)為λ//=A⊥=3；聚酯(PET)為λ//=λ⊥=3~4

    管膜法拉幅薄膜的成型工藝已在第三章第二節介紹。其加工個階段的溫度、拉伸比以及影響因素如前所述。如果拉伸后在緊張的條件下進行驟冷處理，使經塑性拉伸而含有可逆變形的管膜迅速降至玻璃化溫度(或Tm)以下，就得到熱收縮管膜。