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物理改性是指在一定溫度條件下,對定型的高聚物結(jié)構(gòu)的機械作用。制造取向薄膜就用這種方法。
取向薄膜的生產(chǎn) 隨著管膜、平膜(包括壓延薄膜)生產(chǎn)量的增長,以及薄膜生產(chǎn)工藝的完善,尋求提高薄膜質(zhì)量、改善其物理—力學(xué)性能、保證長期使用中的高強度和可靠性等的方法和途徑就具有重大的意義。
結(jié)構(gòu)改性法——取向是改善熱塑性塑料膜的物理—力學(xué)性能、并擴大其應(yīng)用范圍的有效辦法之一。通過取向溫度,牽伸速度和牽伸比,以及冷卻速率造成的取向度變化,可獲得不同物理—力學(xué)性能指標的薄膜。
取向薄膜的制造,主要采用聚丙烯,聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醉酯等高聚物。
按薄膜的用途,制成單軸取向和雙軸取向薄膜。制造取向薄膜有兩種基本方法:平膜機械拉伸;膜管由壓縮空氣吹脹并再經(jīng)機械拉伸。在取向薄膜生產(chǎn)中,前一種方法獲得更廣泛的應(yīng)用。雙軸取向平膜的生產(chǎn),按照兩種原理上不同的生產(chǎn)流程來實現(xiàn):單級和雙級(分級)取向。
在單級流程時,薄膜在縱、橫方向上的取向是在一個裝置中同時進行,而在雙級流程時,取向過程則在兩個獨立的裝置中完成。薄膜取向按兩級進行的設(shè)備,獲得較大的發(fā)展和應(yīng)用。
生產(chǎn)取向膜時,取向過程之前先生產(chǎn)膜坯。膜坯的制備及其取向可以分開進行,也可以合并于同一工藝流程中。分開進行法有如下缺點:成卷的膜坯從一裝置運送到另一裝置會弄臟、降低成品膜的產(chǎn)量、取向膜生產(chǎn)過程完全自動化可能發(fā)生困難,操作人員增多。
雙級法生產(chǎn)取向膜的生產(chǎn)線按下列方式運轉(zhuǎn)(圖7)。擠出機1提供的熔體經(jīng)過濾器2進入平縫機頭3。從機頭成型縫隙出來的膜坯進入牽引—冷卻輥筒4。冷卻了的膜坯經(jīng)補償器5進入有慢、快轉(zhuǎn)動的兩組輥子的縱向取向裝置6。在第一組輥子上膜坯重新加熱至取向溫度,并靠第一組和第二組輥子的速度差,使膜坯經(jīng)受一定取向(變形)速率的牽伸。在第二組輥子上進行冷卻,使獲得的膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
在當代雙軸取向薄膜的生產(chǎn)線中,所用的縱向取向設(shè)備裝有降低薄膜橫向收縮率的裝置[64]。在縱向取向時,薄膜膜幅邊緣的收縮率比中心部分高,因而導(dǎo)致薄膜的邊腳料增加、質(zhì)量下降、橫向取向過程復(fù)雜化。