BOPP廢膜的處理技術研究

摘 要：采用BOPP廢膜造粒后再與母料混合的方式制備出BOPP薄膜，考察了不同含量的廢膜對薄膜表面張力、力學性能、光學性能和摩擦性能的影響。研究結果表明，廢粒的含量越高，薄膜的表面張力越低、力學性能越差、光學性能降低、摩擦因數增大，薄膜的整體性能下降。生產母料中添加2.5%的廢粒，BOPP薄膜的性能下降程度在可接受范圍之內，不影響薄膜的終端使用。

關鍵詞：BOPP廢膜;表面張力;處理技術;力學性能

0 引言

雙向拉伸聚丙烯薄膜是用BOPP熔融擠出拉伸的薄膜，它具有力學性能好、可加工性高和原材料易得等優點，因而廣泛應用于食品、煙草和化妝品等行業的包裝[1-3]。因此諸多學者對BOPP薄膜進行了研究，劉曉艷[4]研究了自制爽滑抗粘連母料應用在BOPP薄膜中的可行性;張軍曉[5]研究了防偽BOPP煙膜表面張力的關鍵影響因素;張莉瓊[6]測試并分析了特制母料對BOPP光膜表面張力的影響。但是對生產BOPP薄膜過程中必然會產生的廢膜關注較少，若是大量的廢膜當作廢品處理既浪費資源由污染環境，為響應國家節能降耗的號召，本文研究了廢膜的回收利用和處理技術。

1 實驗準備

1.1 實驗原材料準備

BOPP廢膜：寬約15cm，公司生產線自制。

聚丙烯樹脂：T36F，等規度98%，中國石油化工股份有限公司茂名分公司。

復合添加劑：主要成分為極性爽滑劑、有機抗粘連劑與改性硅油，含量90%，貝賽勒化學技術（上海）有限公司。

抗靜電劑：工業級，東莞市聚塑源新材料有限公司。

1.2 實驗設備與儀器

設備：法國CELLER雙向拉伸聚丙烯薄膜生產線。

儀器：表面張力儀，德國Kruss公司;萬能材料拉伸機，馥勒儀器科技（上海）有限公司;FTP-F1型摩擦系數/剝離試驗儀，濟南賽成電子科技有限公司;WGT-S型透光率/霧度測定儀，濟南賽成電子科技有限公司。

1.3 BOPP廢膜的處理技術

本實驗先將BOPP廢膜經造粒機組粉碎和造粒形成BOPP廢粒，然后把一定含量的廢粒、復合添加劑、抗靜電劑與母料混合均勻，再將其加入擠出機熔融，采用三層共擠出的方式，先用縱拉機進行縱向拉伸，再進入橫拉機進行橫向拉伸，最后經過測厚、切邊與電暈處理后即可制得BOPP薄膜產品。

1.4 實驗方法

表面張力：根據《塑料膜和片潤濕張力的測定》（GB/T 14216-2008）規定的條件與方法進行測試。

力學性能：根據《塑料薄膜拉伸性能試驗方法》（GB/T 13022-1991）規定的條件與方法進行測試。

光學性能：根據《透明塑料透過率和霧度的測定》（GB/T 2410-2008）和ASTM D523-1989（1999）材料光澤度測試規定的條件與方法進行測試。

摩擦因數：根據《塑料薄膜和薄片摩擦因數測定方法》（GB 10006-88）規定的條件與方法進行測試。

2 實驗結果與分析

根據1.3的方法分別制備廢粒含量為0%、2.5%和5%的BOPP薄膜，厚度為35μm，測試其表面張力、力學性能、光學性能和摩擦性能。

2.1 BOPP廢粒含量對BOPP薄膜表面張力的影響

薄膜的表面張力影響薄膜的印刷或涂布質量，為探究不同廢粒含量對BOPP薄膜表面張力的影響，測試BOPP薄膜在儲存60天內的表面張力變化，時間點分別為1，2，3，7，14，21，30，60天，測試結果如圖1。

由圖1可知，BOPP薄膜的表面張力在60天儲存期內呈現出先下降再穩定的趨勢。表面張力穩定時，3種薄膜的表面張力相差較大，添加5%廢粒的BOPP薄膜穩定時表面張力為37.4 mN·m-1，低于38 mN·m-1的印刷技術指標。含2.5%廢粒和不含廢粒的BOPP薄膜在衰減后均高于38 mN·m-1，符合印刷需求。廢粒的添加會降低表面張力，廢粒的含量越高，表面張力越低，因此在回收利用廢膜的時候應充分考慮廢粒的添加量。

2.2 BOPP廢粒含量對BOPP薄膜力學性能的影響

薄膜的力學性能影響其使用場景與使用效果，為探究不同廢粒含量對BOPP薄膜力學性能的影響，對BOPP薄膜的縱、橫向的拉伸強度與斷裂應變均進行了3次測試，結果如表1所示。

由表1可知，薄膜中加入廢粒的含量越高，BOPP薄膜的縱、橫向的拉伸強度與斷裂應變越低，力學性能越差。這是因為拉伸強度與原材料的理化性能有關，沒有廢粒的母料理化性能較好，不受廢粒中雜質的影響，所以成品膜的力學性能也最好。仔細研究發現2.5%的添加量對力學性能的影響并不是非常大，基本能滿足下游產品的使用需求。生產中還發現，5%的添加量多次導致破膜，但是2.5%卻沒有出現破膜情況，因此選用2.5%的添加量能滿足力學性能需求。

2.3 BOPP廢粒含量對BOPP薄膜光學性能的影響

薄膜的光學性能影響薄膜的外觀質量，為探究不同廢粒含量對BOPP薄膜光學性能的影響，對BOPP薄膜的霧度和光澤度進行了10次測試，計算其平均值，結果如表2所示。

分析表2可知，BOPP薄膜的霧度隨著廢粒含量的增加而上升，光澤度隨著廢粒含量的增加而下降，表明廢粒含量越高，BOPP薄膜的光學性能越差。與沒有添加廢粒的薄膜相比，添加2.5%廢粒的薄膜霧度降低了0.11%，下降幅度較小，但是光澤度卻下降明顯，達到了3.51%。由于所有薄膜的霧度都低于1.5%，因此并不影響薄膜的終端使用。

2.4 BOPP廢粒含量對BOPP薄膜摩擦性能的影響

薄膜的摩擦性能影響塑料袋的開口性，為探究不同廢粒含量對BOPP薄膜摩擦性能的影響，對BOPP薄膜的摩擦因數進行了測試，結果如圖2所示。

由圖2可知，剛下線的BOPP薄膜摩擦因數隨著廢粒含量的增大而變大，這不利于開口和灌裝。考慮到薄膜內部添加劑會逐漸遷移到薄膜表面，導致薄膜的摩擦因數會隨著存放時間的延長而逐步降低。因此在使用BOPP薄膜時的摩擦因數往往比剛下線時要低很多，也就是說添加2.5%廢料的薄膜摩擦因數在使用時會低于0.25，具有較好的塑料袋開口性。

3 結論

①廢粒的添加會降低BOPP薄膜表面張力，廢粒的含量越高，表面張力越低，因此在回收利用廢膜的時候應充分考慮廢粒的添加量;

②薄膜中加入廢粒的含量越高，BOPP薄膜的縱、橫向的拉伸強度與斷裂應變越低，力學性能越差;

③廢粒含量越高，BOPP薄膜的光學性能越差，但薄膜的霧度依舊低于1.5%，并不影響薄膜的終端使用;

④BOPP薄膜摩擦因數隨著廢粒含量的增大而變大;

⑤在生產母料中添加2.5%的廢粒，薄膜的表面張力、力學性能、光學性能和摩擦性能均出現一定程度的變差，但是不影響薄膜的使用。

參考文獻：

[1]曹豫新.BOPP薄膜印刷適性的探討[J].河南化工，2008， 25（1）：42-44.

[2]王玲遠，紀展尚，任雁德.BOPP印刷煙膜的工藝研究[J].中國包裝工業，2015，14（1）：92-94.

[3]陳斌康.我國BOPP薄膜及專用料的市場與發展[J].石油化工技術與經濟，2010，26（5）：23-25.

[4]劉曉艷，張莉瓊，趙素芬等.爽滑抗粘連母料在BOPP薄膜中的應用[J].合成樹脂及塑料，2015，32（1）：54-55.

[5]張軍曉.防偽BOPP煙膜表面張力的變化研究[J].塑料制造，2011，17（7）：57-59.

[6]張莉瓊，劉曉艷，趙素芬等.BOPP薄膜表面張力的測試與分析[J].塑料，2016，45（3）：100-102.

作者簡介：

方文彬（1970- ），男，高級經濟師，研究生，BOPP薄膜的生產技術研究與管理。