简述双向拉伸薄膜制造的知行合一（三）

杜永胜 张晓龙

（山东永健机械有限公司，潍坊 261303）

三、市场推动双拉膜的进化和品质改善

经济社会里，商品市场的开发目标是追逐需求的优化品质，追逐商品附有的新功能、新用途；客户欢迎的使用价值具有推广价值，可给工贸之间带来利益空间。终端制造商的瞄准目标，是简化工序、降低成本、提高成品率，便于规模化生产，出厂产品可以创造价值创造财富，能够站稳供给地位，确保生产加工收益。

1. 不同膜种涉及不同的使用标准

面对包装、建筑、装饰、电子电器、光电光伏、新能源等使用领域的诸多终端用户，双拉膜既要满足通用类的稳定物化性能、满足部分使用的特殊性能，还要满足客户追逐商品新功能、新用途的变化需要，满足客户简化工序、降低成本、提高成品率的变化需要。这就涉及到不同市场的不同使用标准和不同鉴定的问题，并关系到薄膜制造企业如何制定自身经营目标的问题。

薄膜检测，在发达、欠发达国家有高低标准之分，有国家标准、行业标准和企业标准之分，而且持续地变化发展。低标准，只能适宜普通的低端需求，满足不了高端客户的使用；高标准，不仅满足专用或高端需求，更顺应普通性使用。目光远大的制造企业“克己作难”，早将高端用户的需求高高举起，把企业标准（用户标准）＞行业标准＞国家标准作为企业制造的约束准绳，才会在跌宕市场上站稳自己脚步，不至于供需失调时唯恐唯慌。

当今，薄膜市场讲究的使用方面有：

1）外观表面（表面划痕、表面张力系数、表面摩擦系数等）。

2）内里性能：①物理指标（厚度、镜面光泽度、透光率、雾度、线性尺寸变化率、热收缩率、水蒸气透过性、氧气及其它气体透过性等）；②力学指标（拉伸强度、断裂应力、屈服应力、拉伸伸长率、撕裂冲击穿刺性能等）；③化学性能（耐化学药品性、耐油性、接触腐蚀、气相腐蚀能力等）；④老化性能（高低温试验、紫外盐雾老化、氙灯老化、碳孤灯卤钨灯老化、寿命推算等）。

2. 追逐通用膜材的高端品质

某项薄膜质量达到顶尖指数，体现一个企业的非凡制造能力；多项薄膜达到翘楚指数，说明这企业或行业的制造技术有了突飞猛进的发展。

1）聚酯类

高端BOPET产品指标值：光学用（高洁净、低萃取、无杂质、低取向角等）；特殊用（增加物理化学稳定性、提高耐候性，以及视觉装饰效果等）。近2年，无机氧化物蒸镀的高阻隔膜拉开新的序幕，代表产品有陶瓷电容膜（MLCC）、防炫光膜、永久抗静电膜、耐高温膜、耐极寒膜等；

超越BOPET的BOPEN（聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜），与BOPET同为聚酯类薄膜，熔点、玻璃化温度和结晶性不同，适当调整拉伸工艺条件，就能利用同样的制备进行生产。由于材质的原因，PEN相比PET具有更优良的气体阻隔性、耐热性、力学性、光学性、化学惰性，更加适用二次加工技术。当前PEN膜主要应用于柔性电子基膜、电化学电容器膜、F级绝缘膜等方面。

2）聚丙烯类

电器用（高强度微孔径结晶、可调节的热收缩率、长效抗静电性、低温耐候性）代表产品有锂电池隔膜、超高热封膜、高透明阻隔膜；包装用（高光泽、低雾度、抗菌、绝氧、挺度、差异化耐磨性、低温的热封性能、可调节的热收缩率），代表一定科技含量的防雾膜、珍珠膜等的消费比例不会减少。用于食品包装的超高热封膜、高透明阻隔膜，以及耐蒸煮、抗紫外、避光、抗菌、透气、绝氧等不同需求的功能膜的持续增加，代表产品有耐蒸煮、耐微波加热袋等，以及符合绿色化要求的可降解膜和免涂膜也将应运而生[14]。

3）聚酰胺类

在常用的双拉膜里，BOPA的韧性最好并具有阻隔小分子气体的能力，主要用于各种真空、充气、蒸煮杀菌、液体包装等领域。高层次BOPA产品追逐提高强度、降低雾度、提高阻隔性、提高浅网印刷性能和缩小厚度公差等；追逐研发高阻隔、直线易撕裂、可消光、可降解以及超强力膜等差异化产品。代表产品有超性的强力膜[15]。

4）聚乙烯类

新上市的LLDPE专用原料通过改善分子结构和结晶，实行双向拉伸可达到透明度高、热封强度大，纵横向拉伸强度提高并有防湿和可折叠性等优点，比IPE和CPE在物理性能方面都有较大的改善。特别在厚度减薄50%的情况下，与15 μm BOPA或12 μm BOPET等干式复合或挤出复合制袋，或单层熔封制袋，或涂布加工等，可节省厚度成本，用于各种速冻食品或粉体、液体的重包装领域。

5）PET、PP、PE的功能性预涂

对不同材质薄膜的厚度和导热系数、加工装备，以及涂布液的物化特性（粘度、PH、含固量、流变特性等）进行终合考虑。在线涂布时，选择不同的耐温共聚物和多种功能性涂层液，或使成品膜在干燥或压光时具有良好的剥离性；或使薄膜表面润湿助剂，提高亲水性胶合剂的抗水性；或使改善膜材的耐水、耐化学品、耐磨、附着力、力学机械等性能，完全省略后续的再加工。

3. 大有市场潜力的特质功能膜[16]

1）光学膜

光学薄膜，是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面镀上一层或多层薄膜，基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变化的光学元件，组成现代光学仪器和光学器件的重要部分。所谓光学PET薄膜，是改变光学零件表面光学特性而镀附在光学零件表面上的一层或多层膜的PET薄膜。按应用，光学PET薄膜分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4种。

2）柔性PI膜

聚酰亚胺（PI）薄膜，是由均苯四甲酸酐和二胺基二苯醚在强极性溶剂中经缩聚流延成膜，经过拉伸后成为聚酰亚胺化的薄膜类绝缘材料。PI膜以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性而作为当前最佳的柔性基板材料。

3）偏光片PVA膜

偏光片PVA膜是电子显示行业的上游关键材料之一，其本质为一种复合膜，主要由PVA膜、TAC膜、压敏胶、离型膜和保护膜等复合而成。其中PVA膜是偏光片实现偏光功能的核心材料，主要决定了偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。

4）高性能水汽阻隔膜

高性能水汽阻隔膜，是全球各大材料公司近年来争先研发和布局的前沿核心材料。没有高等级的水汽阻隔膜的出产，柔性显示、柔性电子、柔性照明、柔性光伏、柔性传感等下游柔性产业将很难启动。在快速发展的物联网时代，传感器将无处不在，水汽阻隔膜将引领传感器走向柔性化、轻量化和可穿戴化。以柔性印刷电子为基础的柔性传感应用市场，具体包括红外传感、机器人传感，智能穿戴传感，生物医疗传感等，这对水汽阻隔膜的需求量将十分巨大。

5）异方性导电胶膜

异方性导电胶是一种基材a与基材b之间涂布贴合。是限定电流只能由垂直轴z方向流通于基材a、b之间的一种特殊涂覆物质，兼有单向导电及胶合固定的功能，可以解决以往连接器无法处理的一些细微导线连接问题。当今世界的电子产品，正朝着便携式、小型化的方向发展，这无疑对于电路组装技术提出了更高的要求，尤其是传统的锡焊封装材料和技术已无法满足电子业的发展需要。异方性导电膜的出现，彻底打破了传统封装材料和工艺的局限性，可完全满足现代大规模集成电路或微电子的封装要求。

6）高导热石墨膜

石墨膜是添加碳元素的一种薄膜，因为是非金属元素，却具有金属材料的导电和导热性能，还具备有机塑料一样的可塑性，且有特殊的热性能，化学稳定性，润滑性，以及能够涂敷在固体表面等等一些良好的工艺性能，因此，导热性石墨可在电子、通信、照明、航空及国防军工等许多领域广泛应用。高导热石墨膜主要用于电子产品内部的避震散热，是近年利用石墨的优异导热性所开发的新型散热材料。该产品在特殊烧结条件下，对基于碳材料的高分子薄膜进行反复的热处理，而制成导热率极高的片状材料。高导热石墨膜具有独特的晶粒取向，可沿两个方向均匀导热，片层状结构很好地适应任何表面，同时屏蔽与散热的组件可以改进消费类电子产品的性能，已经应用于笔记本电脑、智能手机、LED灯和可穿戴设备上。

7）质子交换膜（PEM）

质子交换膜，只能传导质子而直达阴极，是用于质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）的核心部件，能对电池性能起到的关键作用，不仅具有阻隔作用，还具有传导质子的作用。质子交换膜分为全质子交换膜（用氟磺酸型质子交换膜）、全氟磺酸型质子重铸膜、非氟聚合物质子交换膜、新型复合质子交换膜等。

8）反渗透膜

反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成，如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。反渗透技术原理，是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的透过性大小与膜本身的化学结构有关，表面微孔的直径一般在0.5~10 nm之间，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。反渗透膜具有材质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域，可在海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。

9）铝塑膜

复合卷膜，是由各种塑料与纸、金属或其它材料通过层合挤出贴面、共挤塑等工艺技术，将基材结合在一起而形成多层结构的膜。铝塑膜是复合卷膜的一种，其使用要求指标很多，它与普通复合膜不同的重要指标是：a极高的阻隔性；b良好的冷冲压成型性；c耐穿刺性；d耐电解液稳定性；e电性能（包括绝缘性）。

——待续，请阅览本刊2023年第6期