BOPE薄膜是以具有特殊分子结构的聚乙烯树脂为原料，采用平膜法双向拉伸工艺成型的一类高性能薄膜材料，BOPE薄膜经过拉伸成型后各项性能有了较大幅度的提高。BOPE专用料可以在现有的BOPP双拉生产线上进行生产，完全满足生产线对原料拉伸成膜性的要求，这也使得BOPE大规模工业生产和运用成为可能。



成膜机理


从机理上讲，BOPE专用料的开发是以聚乙烯原料分子结构为先导，结合先进的双拉加工技术从而生产出来的一类高性能薄膜，传统的PE薄膜是通过挤出吹塑和挤出流延工艺加工成型的，吹塑和流延是一种熔体加工，所以成型过程处于非稳态，但是BOPE薄膜与BOPP一样采用平膜法拉伸成型，也就是先挤出成型后铸片，铸片经过二次预热再拉伸，在半固态下拉伸成膜，相对来说成型过程是一个稳态结构，因此薄膜取向度较高，特别是厚度均匀性比较好。但是现有聚乙烯原料不具备所需的分子结构不能进行双向拉伸。




BOPE薄膜的优点



  • 由于它具有很高的取向以及分子量取向和结晶取向，优异的抗冲击和抗穿刺性能，穿刺强度大概提高2-5倍，特别是冲击后形变很小。

  • 具有较高的拉伸强度，强度比现有吹膜提高2-8倍。两个方向都可以达到100Mpa以上。

  • BOPE先铸片后拉伸，铸片过程是快速冷却的过程，结晶结构比较细，所以光学性能好，薄膜雾度降低30%-85%，因此具有非常优异的光学性能。

  • 平膜法拉伸具有很好的厚度均匀性，这就适合现在的高速印刷和高速复合，此外BOPE薄膜还具有一定的可撕开性。


综上所述，BOPE薄膜有这些优势，在包装运用中，由于它较好的抗针孔性能，耐低温冲击和穿刺，可以有效降低破包率，为厂家降低成本。




BOPE膜应用


目前BOPE薄膜已经在日化包装、食品包装、农用膜等领域进行了产品应用开发，并取得一定的结果。已开发的BOPE薄膜应用包括重包装袋、食品包装、复合袋、日化袋、白膜等等。


其中在BOPE复合袋这方面的应用目前比较成功，主要是以BOPE作为一层通过复合作为包材，所具备的包装材料具有抗冲刺、抗冲击、强度高、耐低温等特点。由于BOPE的高强度就为包装材料减薄提供了可能，对现有包装进行减薄，同时提高包装强度可以减少破包，减少包装物的浪费，降低成本，我们认为减少塑料用量，减薄，也可以作为一种更实用的包装绿色环保技术。



开发BOPE热封膜：根据BOPE热封膜在包装材料领域应用中，对薄膜起封温度、热封强度等的要求，对薄膜热封层进行了设计，对薄膜拉伸工艺进行了优化。开发出了具有单面热封层和双面热封层结构的BOPE热封膜。目前开发的热封膜热封强度比较高，最高达到20N以上。



在BOPE复合重包装袋方面，我们以BOPE薄膜作为内层，复合尼龙或者PET或者BOPP，以BOPE作为内层代替现有比较厚的PE吹膜，已经成功实现以50um BOPE薄膜代替现有110um PE吹膜而做的复合重包装袋。


通过比较BOPE复合重包装性能我们可以看出，对于拉伸强度和穿刺强度这两个包装比较关键指标，以30um BOPE复合15um BOPA这样结构复合包材，它的拉伸强度和穿刺强度已经达到甚至超多105um吹膜复合15um BOPA这样的结构，所以对于包装强度有较大的提高。



在食品包装方面，BOPE薄膜依然保持了PE树脂比较好的抗低温性能，玻璃化转变温度可以达到零下几十度，因此BOPE薄膜保持比较好的低温冲击、耐针孔性，因此可以有效减少低温食品破包。通过比较BOPE薄膜和现有包装的低温冲击性能，可以看到，30um的BOPE薄膜在零下30℃低温冲击强度，可以达到现有90um PE吹膜制备的食品包装的强度，因此BOPE薄膜用于冷冻的肉类、海鲜有一定的优势。



制袋：BOPE作为层内层，制备高强度的包装袋，从而替代现有比较贵的BOPA薄膜，BOPE薄膜因其搞强度和高抗穿刺、抗冲击性能，可替代现有包装中的BOPA薄膜，达到保证袋体性能，大幅度降低包装成本的目的。


对于这方面的应用，我们大概有两种设计，一种是BOPE作为中间层，上下复合其它材料制成高强度、抗穿刺的包装袋来代替有些包装中间层用BOPA，另一个是不需要阻隔的应用下，用BOPET/BOPE结构替代BOPA/IPE(CPE)结构，不仅降低成本代替尼龙，同时达到一定的减薄效果，并具有现有IPE不具有的易撕开性。



环保绿色应用：目前比较现实的就是以BOPE作为外层，以CPE或PE吹膜作为内层而复合的全PE包装袋，BOPE提供抗穿刺和拉伸强度，从而制备的这种包装袋环保、易回收，同一材料同时手感柔软不易划伤等特点，可以用在洗衣粉包装母婴用品方面等，此外努力开发BOPE的镀铝膜、亚光膜、甚至BOPE的高收缩膜等。



BOPE膜各项性能


力学性能：上图BOPE与PE吹膜拉伸曲线，现有PE吹膜在很低的强度下拉伸屈服，大概10-20Mpa发生屈服，断裂强度30-50Mpa，但是因为BOPE的加工特点，加工成型过程中拉伸取向因而BOPE几乎没有屈服，断裂强度可以达到100Mpa以上，而且伸长率和BOPA、BOPET具有良好的匹配，复合成包材后具有好的协同效应。



吹膜和BOPE薄膜的冲击性能比较：普通的PE吹膜冲击强度比较低，或者冲击形变比较大，但是BOPE薄膜冲击形变比较小，在不破的情况下，完全不影响包装材料的二次使用。


BOPE光学性能的演示：因为先进的加工技术，BOPE薄膜具有较低的雾度、较好的透光性，可以看到60um的BOPE薄膜透光性比较好。


展示BOPE薄膜工业化产品的性能：比较可见BOPE主要几个性能指标，拉伸强度、穿刺强度、雾度、冲击强度都比现有吹膜PE都有较大幅度的提高，35um BOPE薄膜的强度可以达到105um PE吹膜的强度和高于现有茂金属的强度，因此作为一种新的包装基材应该具有很好的应用前景。

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