BOPP薄膜表面耐磨性能的工艺优化研究

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BOPP(双向拉伸聚丙烯)薄膜具有质轻、无毒、无臭、防潮、机械强度高、尺寸稳定性好、透明性优异、表面处理后印刷性能优良等优点,广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等的包装,有“包装皇后”的美称。随着社会的发展,人们对于产品包装的要求也越来越高,为使BOPP薄膜在搬运和使用过程中减少划痕产生的几率,开发表面具有耐磨性能的BOPP薄膜成为实现产品差异化的一个重要发展方向。目前部分厂家推出在表面做涂布耐磨层处理的耐磨BOPP薄膜,价格高,无法平衡使用厂家对耐磨和成本控制两者间的要求。在分析BOPP薄膜易划伤磨花成因机理及磨花程度表征的基础上,设定其他因素都不变的前提下,主要通过在现有普通产品的基础上调整抗粘连剂的添加比例和双向拉伸纵向拉伸倍率(拉伸比)两个方面进行研究,重点研究这两个因素的变化对薄膜耐磨性能的影响。通过采用正交响应曲面法实验法进行实验设计,得出决定各因素的性能影响相关度及确定最佳实验条件和优化目标(薄膜表面的动摩擦系数小和雾度值变化小)。通过正交响应曲面法实验设计,确定出13组试验参数,生产出13组薄膜样品。通过测试得到薄膜各项物理性能,通过软件分析抗粘连剂的添加比例与纵向拉伸倍率(拉伸比)对薄膜物理性能影响的相关性,确定优化的实验条件。最后,通过实验验证证明,当抗粘连剂的比例为2.002%,纵向拉伸比为4.4183时,薄膜雾度相对变化值最小且动摩擦系数最小,即所得到的薄膜耐磨性能最优,且符合理论预期。同时本分也分析了时效处理时间对薄膜耐磨性能的影响,考虑到生产企业产品周转时间和经济效益,以及对下游印刷包装企业产品使用对品质的要求,合适时效处理时间为48小时。通过覆膜后的摩擦实验,证明改进工艺后薄膜耐磨性能得到提升,但是与具有耐磨涂层的薄膜还有一定的差异。本文的创新点是在不需要额外涂布耐磨层的工艺的情况下,提高BOPP薄膜的耐磨性能,且比经涂布耐磨层工艺制得的耐磨薄膜具有明显的价格优势,可以满足印刷包装企业对薄膜具有适度耐磨性能又不增加过多成本的要求,具有一定的市场推广价值和经济效益的。
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