淺網(wǎng)印刷膜的研制及其性能研究

趙 均

（洛陽石化聚丙烯有限責(zé)任公司，河南洛陽 471012）

淺網(wǎng)印刷膜的研制及其性能研究

趙 均

（洛陽石化聚丙烯有限責(zé)任公司，河南洛陽 471012）

簡要介紹了淺網(wǎng)印刷膜所用助劑原理、淺網(wǎng)印刷膜與普通平膜的性能對比，對淺網(wǎng)印刷膜各項(xiàng)性能隨時(shí)間和季節(jié)變化情況進(jìn)行了討論。

淺網(wǎng)印刷膜；抗靜電劑；防粘連劑

雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）具有質(zhì)輕、無毒、無臭、防潮、機(jī)械強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好、印刷性能良好、透明性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品、香煙、紡織品等的包裝，有“包裝皇后”的美稱。隨著印刷業(yè)的發(fā)展，印刷品質(zhì)量要求也越來越高，與之對應(yīng)的是用于印刷的基材質(zhì)量也要求達(dá)到高質(zhì)量。淺網(wǎng)印刷膜正是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。它的出現(xiàn)解決了普通平膜難以完成的高精度、高質(zhì)量的印刷圖案，此基膜的使用使印刷圖案更加生動(dòng)逼真，將印刷品的質(zhì)量推向一新的臺(tái)階。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料

聚丙烯，洛陽石化聚丙烯有限責(zé)任公司，防粘連母料1#，進(jìn)口；防粘連母料2#，進(jìn)口；抗靜電劑母料1#，進(jìn)口；抗靜電劑母料2#，進(jìn)口。

1.2 設(shè)備、儀器

雙向拉伸聚丙烯薄膜裝置，法國DMT公司五層共擠；測厚儀，MAHR公司；霧度儀，德國DYK公司；摩擦系數(shù)測試儀，英國LLOYD公司；拉伸試驗(yàn)機(jī)，英國LLOYD公司；靜電測試儀Honest Analyzer-V1，Shishido Electrostatic Ltd.；掃描電子顯微鏡S-450，日本日立公司。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)

2.1.1 淺網(wǎng)印刷膜生產(chǎn)配比

表1 五層共擠淺網(wǎng)印刷膜生產(chǎn)配比

2.1.2 主要參數(shù)

擠出機(jī)的溫度：輔2，190～250℃；輔4，190～250℃；主擠出機(jī)，190～250℃；輔3，190～250℃；輔1，190～250℃。生產(chǎn)速度：360 m/min。

2.2 各添加劑作用機(jī)理

2.2.1 抗靜電劑

聚丙烯為典型的非極性高分子材料，吸水性極差，受到摩擦后表面產(chǎn)生的電荷很難散去，使之靜電性很強(qiáng)。由于摩擦帶電，薄膜在加工或使用過程中的靜電作用，導(dǎo)致薄膜與設(shè)備或薄膜之間粘附現(xiàn)象，使操作人員受到電擊，甚至由于靜電而導(dǎo)致火災(zāi)，在存放或者銷售過程中也會(huì)吸附灰塵，影響產(chǎn)品的形象。因此薄膜產(chǎn)品需要進(jìn)行靜電處理，消除在膜表面產(chǎn)生的電荷。通常的方法是加入抗靜電劑，將薄膜表面電阻率降到1012以下。

由于抗靜電劑與PP的相容性有限，加工放置5～7 d后，抗靜電劑遷移到薄膜表面，形成具有取向特征的抗靜電劑分子層，抗靜電劑是一種雙極性物質(zhì)，其中親油基植于樹脂內(nèi)部，親水基向外一側(cè)，吸附空氣中的水分，形成一層非常薄的泄電通道，及時(shí)散去積聚的電荷，使之具有控制帶電的能力［1］。抗靜電效果的好壞可以通過測量薄膜表面的電性能來評價(jià)，見表2所示。

表2 薄膜表面電性能對薄膜使用情況的影響

2.2.2 防粘連劑

薄膜在使用與加工過程中，當(dāng)兩層薄膜接觸在一起時(shí)，由于溫度、壓力、作用時(shí)間和膜與膜的摩擦性能等因素的影響，兩層薄膜可能因短鏈分子遷移或由于膜過于平滑，產(chǎn)生很大的附著力，出現(xiàn)薄膜相互粘連的現(xiàn)象。為了防止薄膜的粘連，向樹脂中加入某種稱為“防粘連劑”的改性添加劑。

抗粘連劑加入后，在薄膜表面便會(huì)生成許多細(xì)而堅(jiān)硬的突起，或形成微小裂紋，或出現(xiàn)不同松弛狀的凸凹，從而減少了膜與膜、膜與磨件之間的接觸面積，實(shí)現(xiàn)了降低薄膜表面摩擦系數(shù)的目的［2］。

2.3 淺網(wǎng)印刷膜的性能

2.3.1 淺網(wǎng)印刷膜與普通平膜的性能差別

淺網(wǎng)印刷膜與普通平膜的性能差別見表3。

由表3以看到，淺網(wǎng)印刷膜的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，與普通平膜相比，拉伸強(qiáng)度變化不大，彈性模量略有提高，霧度有所降低，光澤度提高。這說明淺網(wǎng)印刷膜比普通平膜具有更好的光學(xué)性能和挺度。另外，淺網(wǎng)印刷膜比普通平膜的表面電阻低很多，表明淺網(wǎng)印刷膜具有更好的抗靜電性能。

表3 淺網(wǎng)印刷膜與普通平膜的性能差別

2.3.2 淺網(wǎng)印刷膜的使用情況

在不同的印刷生產(chǎn)速度下，經(jīng)多色淺網(wǎng)印刷試機(jī)，上墨效果很好，文字圖案清晰，目視距離無變形感，淺網(wǎng)處顏色過渡平緩，印刷圖案與設(shè)計(jì)圖案逼真生動(dòng)，無拉墨、脫墨、刀絲、毛刺現(xiàn)象，滿足淺網(wǎng)印刷要求。

2.4 時(shí)間對淺網(wǎng)印刷膜性能的影響

2.4.1 時(shí)間對抗靜電性能的影響

參照表2，由下頁圖1可知沒加抗靜電劑的薄膜的抗靜電效果非常差，淺網(wǎng)印刷膜的抗靜電效果比普通平膜的略好。另外，隨著時(shí)間的延長，抗靜電劑不斷從芯層向表層遷移，與空氣中的水結(jié)合，在膜面形成連續(xù)的導(dǎo)電通道，降低了薄膜的表面電阻，抗靜電效果提高，但達(dá)到7 d后，抗靜電效果趨于穩(wěn)定。

圖1 時(shí)間對抗靜電效果的影響

2.4.2 時(shí)間對淺網(wǎng)印刷膜力學(xué)性能的影響

表4 時(shí)間對淺網(wǎng)印刷膜力學(xué)性能的影響

由表4可知，時(shí)效兩天后，淺網(wǎng)印刷膜的拉伸強(qiáng)度和彈性模量都有較大的提高，時(shí)間再延長變化不大。隨著時(shí)間的延長，淺網(wǎng)印刷膜的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)均呈下降趨勢，其下降速度由快到慢，時(shí)間超過7天后，摩擦系數(shù)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定水平，變化幅度很小。這是因?yàn)殡S著抗靜電劑的遷移到表層，起到了爽滑作用，降低了摩擦系數(shù)。

2.4.3 時(shí)間對光學(xué)性能的影響

圖2 時(shí)間對光學(xué)行能的影響

由圖2可以看到，隨著處理時(shí)間的延長，薄膜的光學(xué)性能呈下降趨勢，這是因?yàn)殡S著時(shí)間的延長，抗靜電劑遷移到薄膜表面后，結(jié)合空氣的水分子，在薄膜表面形成一層用于導(dǎo)電的水膜，影響了淺網(wǎng)印刷膜的光學(xué)性能。

2.5 季節(jié)對淺網(wǎng)印刷膜性能的影響

表5 季節(jié)對淺網(wǎng)印刷膜性能的影響

由表5可以看到，夏季和冬季生產(chǎn)的淺網(wǎng)印刷膜力學(xué)性能變化不大，但光學(xué)性能明顯降低。這是因?yàn)橄募緶囟雀摺穸却螅欣诳轨o電劑的遷移，并且有充足的水氣作為導(dǎo)電介質(zhì)，所以相同量的抗靜電劑的效果會(huì)更好一些。但同時(shí)，薄膜的光學(xué)性能有所降低。因此冬天比較干燥、空氣濕度比較小，因此薄膜中的抗靜電劑的用量必須增加一些才能保證抗靜電效果。

3 結(jié)論

［1］ 周先進(jìn)，吳增青.抗靜電劑在BOPP薄膜中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2006，1：23.

［2］ 黎 勇，霍云芳.防粘連劑在BOPP薄膜中的應(yīng)用技術(shù)［J］.塑料包裝，2006，2：38.

Study odn Prepration of BOPP for Shallow Net Print and Its Performance Research

Zhao Jun
（Luoyang Petrochemical Polypropelene Co.Ltd.，Luoyang 471012，China）

The theory of additives of BOPP for shallow net print and the character contrast of common BOPP and BOPP for shallow net print are infroduced briefly.At same time，the character change of BOPP for shallow net print at different time and season are discussed.

BOPP for shallow net print；antistatic agent；anti-blocking additive

TQ325.7

A

1003-3467（2010）09-0043-03

2010-02-26

趙 均（1972-），男，高級(jí)工程師，從事質(zhì)量管理和新產(chǎn)品開發(fā)工作，電話：（0379）66991509。