双向拉伸聚丙烯薄膜的雾度影响因素

我国改革开放以来，人民水平大幅提高，商品包装的档次越来越高，包装工业得到迅速发展，而BOPP薄膜由于具有高透明度和光泽感，材料无毒、分子结构稳定，对气味及水分有一定的阻隔功能，因此是产品包装的理想材料，在食品、烟草、印刷覆合、胶粘带等行业被广泛应用，成为包装领域最大品种的塑料包装薄膜。

生产BOPP薄膜技术含量高，是一项很复杂的工作，而合理控制好薄膜的物理、机械性能的同时，不断提高薄膜的光学性能是日益激烈市场竞争的需要。本文根据生产经验积累，重点讨论了结晶、原料、防粘结剂对薄膜雾度的影响。

1、结晶

薄膜中聚丙烯的结晶度和晶体尺寸对BOPP薄膜的机械力学性能和光学性能有重要影响。结晶度高则强度高，韧性差；晶体尺寸小而均匀，有利于提高薄膜的力学强度，耐磨性、耐热性，提高薄膜的透明度和表面光泽度。双向拉伸可以使聚丙烯中可能产生的较大颗粒晶体破碎，从而减小晶体尺寸，提高透光率，降低雾度。如聚丙烯经双向拉伸后，雾度下降50%。

从结晶的角度来看，要生产低雾度的BOPP薄膜，应尽量减小聚丙烯晶体的尺寸，一般可以调整工艺参数，如各段的冷却速度加快、低的加工温度、较大的拉伸比等，使得结晶细密且不形成大的晶体，这样薄膜即可获得良好的力学性能又能降低薄膜雾度。

2、原料

不同的石化厂家因其工艺和技术不同，所生产的原料存在一定的差别。对薄膜雾度影响最大的一项指标为黄色指数，它是衡量原料颜色的一个指标。黄色指数越大，生产出来的膜卷越黄，相应的薄膜的雾度也越大；黄色指数越小，生产出来的膜卷越青，相应的薄膜的雾度越小。

3、抗粘剂影响

1 ）BOPP薄膜抗粘剂的作用机理、类型和特性   

在BOPP薄膜的生产中，无论是半成品或成品都必须卷绕在卷芯上，由于薄膜较薄而且收卷较紧，这就会导致薄膜之间产生粘连的可能。当在薄膜的表层(抗粘剂通常加在薄膜的表层)加入一定量的与聚丙烯树脂不相溶的抗粘剂后，由于其粒径是3~5um，而薄膜的表层厚度一般为1um，凸露于表面的抗粘剂使薄膜之间形成了空气隔离层，从而起到防粘作用。

作为BOPP薄膜的抗粘剂，必须具有良好的抗粘性、分散性、无毒并与聚丙烯树脂具有相近的折光系数。目前国内外BOPP市场上的抗粘剂有无机和有机两大类，无机的抗粘剂主要有合成二氧化硅、合成瓷土、玻璃微珠、碳酸钙等。这类抗粘剂形状为不规则或圆形，粒径大小约3~5um，透明，对潮湿较敏感，除二氧化硅较硬外，其它的硬度适中，另外抗粘剂均具有较高的表面积，有助于对其它的添加剂的吸收，这方面二氧化硅抗粘剂表现稍为明显。
    有机抗粘剂是近年来发展的新品种，其中较典型的产品是有机硅聚合体，例如聚硅氧烷聚合体，这类抗粘剂兼具抗粘和增滑的功能，粒径大小约4um，圆形、透明、软化温度或熔点较低，对潮湿及其它添加剂吸附不敏感。   

根据产品所用的原材料，BOPP抗粘剂可以与聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物甚至增滑剂预配制成母料，浓度一般是2％~15％，浓度低的其分散性更好。

2）同类型抗粘剂和添加量对薄膜雾度的影响

抗粘剂加在薄膜的表层后，改善了薄膜的抗粘结性能，此外，它还大大影响了薄膜的摩擦系数和光学性能。例如生产ABA型的普通型热封膜时，其芯层加入相同型号的2％增滑／抗静电剂、表层纯共聚物中分别加入500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm的下面几种典型抗粘剂，薄膜的雾度如图1所示：   

图1 不同含量的抗粘剂对雾度的影响

Fig1 difference assay antiadherent of bopp have difference haze

由图可以看出，加入抗粘剂后薄膜的浊度和光泽均变差，这是由于抗粘剂特别是无机类的抗粘剂，与聚丙烯树脂是不相溶的，薄膜在拉伸过程中会使得抗粘剂周围产生空穴，并在两种材料之间存在折射率稍有不同的界面，另外其凸出于薄膜表面的抗粘剂使薄膜表面粗糙化，都会造成了薄膜的光学性能变差。

4、结论

薄膜的雾度的主要影响因素为：结晶度、原料的黄色指数、抗粘剂的种类和加入的量。要生产出优良光学性能的薄膜，必须在生产中控制结晶度尽量低，选用的原料的黄色指数为负值和选用粒径小的合适抗粘剂且加入量适中。