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關鍵詞：BOPP;印刷適性；探討

雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP)作為一種印刷基材，具有輕盈透明、防潮抗氧、氣密性好、有韌性耐折、表面光滑、耐熱酸堿、溶劑、摩擦、撕裂，而且能再現(xiàn)商品的造型、色彩等優(yōu)點。BOPP薄膜經(jīng)電暈處理后，有良好的印刷適性，套色印刷可得到精美的外觀效果，常用作復合薄膜的面層材料。

可是，BOPP薄膜也有不足，如在高速運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線上，BOPP薄膜容易產(chǎn)生靜電并且熱封性差。BOPP薄膜的引發(fā)撕裂強度在拉伸后提高較大，而繼發(fā)撕裂強度卻很低，一般要求BOPP薄膜兩端面不能留有任何切口，否則BOPP薄膜在印刷、復合時容易撕斷。

隨著國內(nèi)外軟包裝行業(yè)的高速發(fā)展，BOPP薄膜的功用和用量也呈快速上升趨勢。塑料薄膜印刷制品的要求是:高透明度、高光澤度、高拉伸強度、低霧度、低靜電性能、優(yōu)良開口性。

1影響BOPP薄膜印刷的主要因素

1.1薄膜的厚度

BOPP薄膜厚度不均勻，在印刷過程中，會出現(xiàn)涂墨不勻、套印過渡色效果差;在放卷收卷過程中摩擦系數(shù)不均勻，來回擺動;經(jīng)常出現(xiàn)粘連、點狀撕裂等現(xiàn)象。最終造成印刷成品率低。

1.2薄膜的光學性能（霧度、透明度、光澤度）

反映BOPP薄膜光學性能有三個主要指標，即霧度、透明度和光澤度。霧度值越低，透明度越高， 從而顯得外包裝的商標圖案等更加清晰、艷麗；光澤度越高，包裝則顯得更加美觀、亮麗，視覺效果較好。低霧度、高透明度、高光澤度的薄膜會使包裝外觀更為高檔，從而提高消費者的購買欲望。但是薄膜光學性能會隨著庫存時間的延長而下降，這主要與薄膜內(nèi)部各種添加劑的遷移有關，所以建議BOPP薄膜不要長時間庫存，為了得到最佳的使用效果，庫存期最好控制在3~ 4個月內(nèi)。

1.3表面潤濕張力

當BOPP薄膜作為復合薄膜基材或用于印刷時，必須進行電暈處理，以提高油墨的粘附力和復合強度。通常情況下，能夠滿足印刷和復合要求的薄膜，其表面潤濕張力必須達到38 dyn/cm以上，但經(jīng)過電暈處理后，薄膜的表面潤濕張力會隨著時間的推移有所下降。表面潤濕張力的下降幅度主要與原料內(nèi)部的低分子添加劑的含量有關。一般低分子添加物越多，則表面潤濕張力的下降幅度越大。通常零時效處理達4 2x 10^-4N /cm即可。如果處理程度過大，則薄膜表面氧化過度，薄膜變得發(fā)脆，薄膜的機械強度下降;處理程度太小，將影響印刷牢度和復合強度。處理方法大多是通過氧化，使之增加極性，使表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。具體的處理方法有放電(俗稱電暈）法。處理后的薄膜應盡快使用，否則會影響印刷效果。

1.4摩擦系數(shù)

BOPP薄膜的摩擦性能可以通過材料的動靜摩擦系數(shù)來表征。凹版印刷過程中的摩擦力主要包括設備自身的摩擦和設備與承印材料及油墨之間的摩擦，其中印刷過程中設備與承印材料（薄膜）之間摩擦力占主要因素。薄膜材料摩擦系數(shù)的大小對于印刷質(zhì)量和印刷速度起著十分重要的作用。

印刷用的薄膜卷材，一般要求有較小的內(nèi)層摩擦系數(shù)和合適的外層摩擦系數(shù)。外層摩擦系數(shù)太大，會引起印刷過程中阻力過大，引起材料拉伸變形影響印刷效果，若太小可能又會引起拖動機構(gòu)打滑，造成糾偏系統(tǒng)不準，印刷牢度降低，還會影響包裝速度。因此，薄膜表面應具有合適的爽滑性，以確保其能夠順利進行高速印刷。BOPP薄膜不同用途摩擦系數(shù)對照表，見表1。

表1 BOPP薄膜不同用途摩擦系數(shù)對比

1.5低靜電性

印刷過程中不同物質(zhì)之間頻繁的撞擊、摩擦以及接觸，使參與印刷過程的幾乎所有物體都帶有靜電。首先是承印物表面帶電，如紙張、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、玻璃紙等，它們會吸附飄浮在空氣中大量灰塵、雜質(zhì)等，從而影響油墨的轉(zhuǎn)移，在印品上出現(xiàn)"花點"。同時，會造成油墨流動性差，上墨不均勻等情況，最終使印刷品出現(xiàn)"墨須"或"胡須"現(xiàn)象。而且，當靜電積累到一定程度，很容易導致空氣放電，造成電擊或起火。在很高的電壓下，帶電的油墨可能引起油墨、溶劑著火，或通過油墨電擊操作人員，直接威脅操作人員的人身安全。

2 BOPP薄膜生產(chǎn)控制要素

生產(chǎn)BOPP薄膜技術(shù)含量高，是一項很復雜的工作，薄膜的各項性能指標相互影響、相互制約。以逐次雙向拉伸工藝為例，其工藝流程如下：

PP+助劑→共擠模頭→急冷→預熱→縱向拉伸→定型→預熱→橫向拉伸→定型→冷卻→收卷→時效處理

總體上，逐次拉伸法是將擠出的PP片材先經(jīng)過縱向拉伸、后橫向拉伸來完成二次取向過程。生產(chǎn)過程中主要控制的工藝參數(shù)有樹脂擠出溫度、生產(chǎn)線速度、拉伸溫度、拉伸比等。根據(jù)下游用戶的需求和BOPP薄膜特性的分析，在生產(chǎn)過程中要做好以下幾方面的控制。

2.1厚度控制

BOPP薄膜厚度是薄膜產(chǎn)品最基礎、最重要的控制指標，BO PP薄膜厚度不均勻可分為三種情況： 0縱向拉伸中短期厚度不均勻；②縱向拉伸中長期厚度不均勻；③橫向拉伸厚度不均勻。縱向拉伸中短期厚度不均勻主要是機械原因造成的，如擠出機的工況、拉輥壓輥圓周速度的變化等。縱向拉伸中長期厚度不均勻主要原因是熔體過濾器的污染、原料性質(zhì)、環(huán)境條件的變化等。橫向拉伸厚度不均勻主要原因是熔融樹脂是否均勻、模頭溫度分布是否均勻、模唇開度調(diào)整是否到位等，它主要是由薄膜厚度在線測控系統(tǒng)自我調(diào)整完成的。因此，在生產(chǎn)過程中，將在線測控與現(xiàn)場操作科學運用、有機結(jié)合，最大限度提高BOPP薄膜厚度的控制精度，即最大厚度偏差控制在2δ水平（士 1.4%)以內(nèi)。

2.2光學性能的改善

PP的結(jié)晶度和晶體尺寸對BOPP薄膜的力學性能和光學性能有重要的影響。結(jié)晶度高則強度高，韌性差，光學性能降低;晶體尺寸小而均勻，有利于提高薄膜的力學強度；耐磨性、耐熱性，提高薄膜的透明度、光澤度，降低霧度。關于薄膜霧度有專家認為：不同分子量分布的聚丙烯薄膜由龜裂力產(chǎn)生的霧度和表面粗糙度，窄的分子量分布降低了表面透光率和表面粗糙度，因而降低了霧度。影響霧度有兩方面原因：一是與結(jié)晶作用有聯(lián)系，粗糙度與-隆起的"折疊片晶相一致;另一方面與熔體彈性所引起的熔體流動不穩(wěn)定有關。因此，通過改變結(jié)晶效果，提高薄膜光學性能的主要措施有:提高擠出溫度、降低冷卻輥的溫度、減少添加劑含量。

提高擠出溫度對晶體尺寸的減小和均化又起負面作用;冷輥溫度最好控制在30 V以內(nèi)，在考慮冷卻輥溫度的同時，應適當?shù)脑黾涌諝獾耐L量，也有利于薄膜透明度的提高;添加劑的增減還要考慮成膜性、摩擦系數(shù)、產(chǎn)品的收卷和分切質(zhì)量。此外，冷

卻輥的溫度對薄膜的強度和薄膜的厚度控制也有直接的關系。

BOPP薄膜生產(chǎn)過程中的取向主要發(fā)生在縱向拉伸和橫向拉伸過程中，在經(jīng)過縱向拉伸后，高分子鏈單軸縱向取向，大大提高了片材的縱向機械性能， 而橫向性能惡化;進一步橫拉之后，高分子鏈呈雙軸取向狀態(tài)。^BOPP薄膜拉伸取向降低了材料的雙折射，從而大大提高了薄膜的透明度、降低了霧度。但是，取向程度也不能無限增大，一定要考慮薄膜的成膜性和機械力學性能。

2. 3摩擦系數(shù)控制

BOPP薄膜表面的摩擦系數(shù)是包裝設備運行速度、包裝物易開啟性、印刷適性的主要影響因素之一。在BOPP薄膜生產(chǎn)中要根據(jù)不同的產(chǎn)品用途選用合適的添加劑（包括抗靜電劑、爽滑劑、抗粘連劑和其他特殊用途助劑），針對不同檔次的多種用途選用不同的樹脂原料。最終使常溫（23℃)下的BOPP薄膜表面動摩擦系數(shù)控制在0.2~0.4之間。

爽滑劑通過改善物料流動性降低材料表面的摩擦系數(shù);抗粘連劑作用是使薄膜表層形成許多凸起， 減少薄膜層與層之間的實際接觸面積，降低粘結(jié)力， 提高相互滑動性，從而降低摩擦系數(shù)。爽滑劑的量應控制適當，過量會造成薄膜粘結(jié)。抗粘連劑的種類對薄膜摩擦系數(shù)有較大影響，無機類以二氧化硅為主，單獨使用BOPP的動摩擦系數(shù)可達到0.6以上;有機類常用的有脂肪酸幽安，其表面柔軟薄膜動摩擦系數(shù)比無機類的品種低，一般在0.45。但值得注意的是各種添加劑對薄膜的光學性能影響比較大，因此一定要兼顧薄膜的光學性能和印刷適性。

不同類型的樹脂的摩擦系數(shù)從低至高排列如下:均聚物≤無規(guī)共聚物≤三元共聚物≤低溫熱封料。對于同一類型的原料，摩擦系數(shù)取決于該材料的分子量、分子量分布、無規(guī)物的含量和結(jié)晶度等物理化學指標。因為小分子的自潤滑作用，分子量小、分子量分布寬的原料做出來的薄膜的摩擦系數(shù)可能會低一些，而無規(guī)物的含量會影響到薄膜的定向程度和結(jié)晶度，此兩者都不利于添加劑的遷移。對于不同類型的熱封料，使用時要小心，摩擦系數(shù)可能比較大，加工出來的薄膜可能會發(fā)生粘結(jié)。

另外，如果薄膜的厚度比較均勻，摩擦系數(shù)也相對較小，這是因為有效接觸表面積的減小所致;如果薄膜的結(jié)晶度較大，摩擦系數(shù)相對較大，這是因為晶體會減緩添加劑的遷移。調(diào)整工藝溫度和拉伸比， 實際上是通過改善薄膜的厚度或結(jié)晶度，間接來調(diào)整摩擦系數(shù)。有一點值得注意，由于BOPP薄膜生產(chǎn)過程中以及下游用戶印刷過程中的實際工作溫度一般都高于50℃，因此，在調(diào)整薄膜表面摩擦系數(shù)時，應綜合考慮。下面對不同材料進行了動靜摩擦系數(shù)在不同溫度下的對比試驗，結(jié)果見表2。

表2不同材料在不同溫度下的摩擦系數(shù)

注：μ_s是靜摩擦系數(shù)，μ_k是動摩擦系數(shù)。

由表2中可以看出，BOPP、復合膜1^#、復合膜2^#以及PE黑白膜（這4種試樣都是高分子聚合物材料)，隨著溫度的上升，材料的動靜摩擦系數(shù)都有一定增長。這說明溫度變化對高分子材料的摩擦系數(shù)有一定的影響，溫度對摩擦系數(shù)的影響是高分子聚合物的一個特點，而溫度對金屬等材料的影響就非常小。

3結(jié)論

BOPP薄膜的印刷效果與薄膜本身的厚度、表面處理、透光度、霧度、光澤度、摩擦系數(shù)、抗靜電性等關系十分密切，需引起足夠的重視。在BOPP薄膜生產(chǎn)過程中應將霧度控制在0.85以內(nèi)、透明度大于98% 、光澤度大于96% 、摩擦系數(shù)為0.2~ 0.4 表面潤濕張力大于3 8x10^-5N/cm、厚度控制在2.5 水平，同時具有優(yōu)良的抗靜電性和機械力學性能， BOPP薄膜印刷產(chǎn)品的商品展示效果就能得到充分的表現(xiàn)。