共挤BOPP合成纸性能的主要影响因素研究

论文摘要

合成纸(synthetic paper),是以聚烯烃树脂和无机填充物为主要原料,通过挤出工艺加工而成的,兼具塑料和纸特征的多功能性材料。它具有比重轻、强度大、抗撕裂性好,印刷性好,遮光、抗紫外线,经济环保等特点,是现代纸张生产的一次重大突破,并逐渐成为现代纸包装市场的主流。聚丙烯(PP)属于结晶高聚物,致孔剂的加入影响了其晶区、非晶区结构,最终决定了双向拉伸聚丙烯(BOPP)合成纸的性能。如BOPP合成纸在双向拉伸过程中,由于聚丙烯(PP)与致孔剂界面之间相互脱离而形成一些小间隙,间隙的存在影响合成纸的比重、纵向拉伸强度、透光率等性能,同时由于这些小间隙对光的折射作用,合成纸表面形成了珠光效果。文中对影响五层共挤BOPP合成纸性能的主要因素进行了试验研究和理论分析。结果表明,合成纸的结构以及各层的厚度将影响合成纸的机械性能和光学性能,合成纸光泽度随着消光层厚度的增加而减小,合成纸的纵向拉伸强度则随着均聚层厚度的增加而增加;致孔剂平均粒径的大小直接影响致孔剂与树脂的接触面积,接触面积越大,形成的孔穴就越多,导致合成纸的密度、透光率和纵向拉伸强度的降低;致孔剂的用量越多形成的孔穴越多,合成纸的透光率和纵向拉伸强度越低。合成纸的密度随着致孔剂用量的增加而减小,但当致孔剂用量增加到一定程度后,致孔剂之间的相互影响导致产生的间隙空间变小,合成纸的密度又趋于增加。拉伸工艺是决定合成纸性能最重要的因素,纵向拉伸温度、纵向拉伸比、横向拉伸温度、横向拉伸的热定型温度等都直接影响到合成纸产品的机械性能和光学性能。产品的密度随着纵向和横向拉伸温度的升高而增加,随着纵向拉伸比的增加而降低。生产线速度对合成纸的密度产生一定的影响,生产速度越快,所得产品的密度越低。文中利用扫描电镜,观察在不同工艺组合条件下生产的产品的微观形态,总结出工艺条件对BOPP合成纸的微观结构和物理性能的影响,为BOPP合成纸生产线的平稳生产确定了合适的工艺参数。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 合成纸概述
• 1.2.1 合成纸的发展
• 1.2.2 合成纸的特性和用途
• 1.2.2.1 合成纸的特性
• 1.2.2.2 合成纸的用途
• 1.2.3 合成纸的分类
• 1.2.3.1 从合成纸的发展沿革划分
• 1.2.3.2 从合成纸的加工方式划分
• 1.2.3.3 其他划分方式
• 1.3 合成纸的生产工艺
• 1.3.1 压延法
• 1.3.2 流延法
• 1.3.3 吹膜法
• 1.3.4 双向拉伸法
• 1.3.5 合成纸的其它生产工艺
• 1.4 双向拉伸聚丙烯（BOPP）合成纸
• 1.4.1 BOPP合成纸的设备特点
• 1.4.2 双向拉伸合成纸的材料特点
• 1.4.3 BOPP合成纸生产中的热过程
• 1.5 本论文的研究内容及意义
• 第二章 BOPP合成纸的生产工艺
• 2.1 BOPP合成纸的结构
• 2.2 BOPP合成纸的原料
• 2.3 BOPP合成纸的生产设备
• 2.4 BOPP合成纸的生产工艺流程
• 2.4.1 配料
• 2.4.2 挤出
• 2.4.3 铸片
• 2.4.4 纵向拉伸
• 2.4.5 横向拉伸
• 2.4.6 收卷
• 2.4.7 时效处理
• 2.4.8 分切
• 2.5 BOPP合成纸生产中常见的质量问题分析
• 2.5.1 产品密度不符合要求
• 2.5.2 光点
• 2.5.3 产品表观有明显纵条纹
• 2.5.4 产品遮光度不符合要求
• 2.5.5 产品消光面不符合要求
• 2.6 本章小结
• 第三章 BOPP合成纸性能主要影响因素的试验研究
• 3.1 BOPP合成纸主要性能指标及其测定方法
• 3.1.1 BOPP合成纸主要性能指标
• 3.1.1.1 厚度
• 3.1.1.2 拉伸强度
• 3.1.1.3 密度
• 3.1.1.4 光泽度
• 3.1.1.5 雾度和透光度
• 3.1.1.6 热收缩率
• 3.1.2 BOPP合成纸主要性能指标测试仪器
• 3.2 BOPP合成纸各层的厚度变化对产品性能的影响
• 3.2.1 消光层（D层）的厚度变化对BOPP合成纸光学性能的影响
• 3.2.1.1 试验材料
• 3.2.1.2 试验目的
• 3.2.1.3 试验方法
• 3.2.1.4 试验结果
• 3.2.1.5 结果分析
• 3.2.2 高结晶层和防粘连层的厚度变化对BOPP合成纸机械性能的影响
• 3.2.2.1 试验材料
• 3.2.2.2 试验目的
• 3.2.2.3 试验方法
• 3.2.2.4 试验结果
• 3.2.2.5 结果分析
• 3.3 致孔剂对 BOPP合成纸性能的影响
• 3.3.1 致孔剂用量不同对BOPP合成纸性能的影响
• 3.3.1.1 试验材料
• 3.3.1.2 试验目的
• 3.3.1.3 试验方法
• 3.3.1.4 试验结果
• 3.3.1.5 结果分析
• 3.3.2 致孔剂平均粒径的变化对BOPP合成纸性能的影响
• 3.3.2.1 试验材料
• 3.3.2.2 试验目的
• 3.3.2.3 试验方法
• 3.3.2.4 试验结果
• 3.3.2.5 结果分析
• 3.4 拉伸工艺对BOPP合成纸性能的影响
• 3.4.1 纵向拉伸温度对BOPP合成纸性能的试验
• 3.4.1.1 试验材料
• 3.4.1.2 试验目的
• 3.4.1.3 试验方法
• 3.4.1.4 试验结果
• 3.4.1.5 结果分析
• 3.4.2 纵向拉伸倍数对BOPP合成纸性能的试验
• 3.4.2.1 试验材料
• 3.4.2.2 试验目的
• 3.4.2.3 试验方法
• 3.4.2.4 试验结果
• 3.4.2.5 结果分析
• 3.4.3 横向拉伸温度对 BOPP合成纸性能的试验
• 3.4.3.1 试验材料
• 3.4.3.2 试验目的
• 3.4.3.3 试验方法
• 3.4.3.4 试验结果
• 3.4.3.5 结果分析
• 3.4.4 横向拉伸热定型温度对 BOPP合成纸性能的试验
• 3.4.4.1 试验材料
• 3.4.4.2 试验目的
• 3.4.4.3 试验方法
• 3.4.4.4 试验结果
• 3.4.4.5 结果分析
• 3.5 生产线速度对 BOPP合成纸性能的影响
• 3.5.1 试验材料
• 3.5.2 试验目的
• 3.5.3 试验方法
• 3.5.4 试验结果
• 3.5.5 结果分析
• 3.6 不同工艺条件组合对BOPP合成纸性能的影响
• 3.6.1 试验材料
• 3.6.2 试验目的
• 3.6.3 试验方法
• 3.6.4 试验结果
• 3.6.5 结果分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 总结和展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 五层共挤BOPP合成纸生产线关键设备
• 附录2 BOPP合成纸主要性能指标测试仪器设备