[科普中国]-双轴拉伸薄膜

双轴拉伸薄膜（biaxial stretched film）用双轴拉伸工艺制备的薄膜。由平膜在膜面内两个互相垂直的轴向上同时拉伸或依次拉伸得到。拉伸有时也可是多次的。这种薄膜在膜面内各方向上的模量和强度较高，也较均匀，常见的品种有聚丙烯薄膜和涤纶薄膜等。广义来说吹塑薄膜也是一种双轴拉伸薄膜。

简介双轴拉伸薄膜是指聚合物薄片（中间产品）经纵横两向拉伸的薄膜。双轴拉伸薄膜生产的方法有管状吹塑法和平片拉幅法。管状吹塑法是将挤出的管膜，在纵横方向上同时吹胀拉伸，吹胀方式分静压和动压两种。

静压操作是指管内压力由静止的空气形成，只要维持管膜内一定的空气量，就能保证管膜的稳定，达到稳定的纵横向拉伸。动压操作是指内部芯轴与管膜间的流动气体压力差使管膜达到拉伸的。平片拉幅法主要有片材制造和其拉伸两个工序，因实施的工艺途径不同，可分为纵横向同时拉仲和先纵向后横向及先横向后纵向拉伸等方式。1

发展趋势随着高分子成型工艺技术的发展，双轴拉伸薄膜的生产正向高速、宽幅、厚度薄型化方向迅速发展。以聚酯和聚丙烯拉伸薄膜生产为例：聚酯膜的最大宽度已达3.5m以上，厚度已低至1.5μm；厚度3.5-254μm，幅宽高达6.6m的聚丙烯薄膜生产线，最高车速已达325m/min。

成型装备要点口模厚片通过平缝形口模成型。已如前述平缝形口模有：直管式、鱼尾式和衣架式。鱼尾式口模不能生产宽幅制品，在制造宽幅厚片时，一般选用直管式或衣架式口模。

挤出厚片的厚度及厚薄均匀性通过口模间隙调节。人工的办法是通过差动螺栓来调节，它由两段不同直径的螺纹，靠螺距之差带动口模。但近年多采用片厚度的卢射线连续测定，与计算机联用，将测得厚度信号反馈到口模利用电加热方法用热膨胀螺杆调节口模间隙，实现自动控制。

冷却辊冷却辊内有夹套通冷却水。按夹套结构分为普通套管式、单向螺旋式、双向螺旋式、平行夹套式、往复夹套式等，其作用是将熔体热量通过冷却辊带走。要求辊筒表面光洁，各点温度均匀。

熔融料流在冷却时一面与金属辊接触，另一面则与空气接触。由于两面冷却度不一致，会使厚片的两面性能也不完全相同。为消除这种现象，可在与空气接触一面用气刀吹冷气以减少厚片两面冷却效果的差异。

纵拉机纵拉机分为单点拉伸与多点拉伸。单点拉伸的全部拉伸过程在一对拉伸辊间一次完成。多点拉伸有几对拉伸辊逐次完成，总拉伸比是各对拉伸的若干倍。

拉幅机拉幅机的主要部件是夹链与导轨，夹链下装有夹子，其作用是将纵拉后的薄膜夹住在拉幅机中沿着导轨前进，在拉幅机中预热、拉伸。因此要求夹链的夹子在拉伸过程中夹紧薄膜，不脱夹，不破损，在保证薄膜有足够张力情况下，夹链运行平稳，不变形。夹子的机能是在弹簧力和薄膜张力的作用下，使薄膜在拉伸过程中越夹越紧，通常分自紧式滑动夹子和滚动式轴承夹子。

滑动式夹子的优点是运行乎稳，无振动，价格低。缺点是高速运行困难。滚动式夹子是夹子基体装有滚柱，其优点是受力合理、润滑条件好，运行极为平稳。虽然它的价格比滑动夹子高，但被广泛使用。

聚丙烯双轴拉伸薄膜(1)挤片

挤出机料筒温度195-265℃，机头温度250-265℃。熔融物料从扁平口模中均匀流到低粗糙度的冷却辊上，迅速冷却成一定宽度和厚度均匀的片材，冷却转鼓用热水恒温，水温控制在75-95℃。

(2)纵向拉伸

聚丙烯薄膜的纵向拉伸几乎完全是单点拉伸，纵向拉伸倍数通常在4.5-5.0。拉伸倍数太小，会引起纵向厚度不均；反之，会使边角撕裂强度低，横向拉伸时破裂，不能正常生产；纵向拉伸倍数等于快速拉伸辊速度比慢速拉伸辊速度。

(3)横向拉伸

双轴定向聚丙烯薄膜（BOPP）生产中常常把横向拉伸、热定型、冷却定型等工艺统称为横向拉伸。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学