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摘 要：双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜是广泛应用的软包装材料，生产BOPP薄膜的生产线设备是塑料加工设备中最为复杂的设备之一。结合单位和个人在BOPP双向拉伸薄膜生产线开发设计、生产制造的工作实践，说明双向拉伸聚丙烯薄膜生产线装备特点、工艺流程、基本结构。分析国内外生产线装备的性能指标对比差距，阐述国内外生产线发展现状及趋势，对国产BOPP双向拉伸薄膜生产线，解决宽幅、高速、关键零部件国产化等主要改进措施进行可行性探讨。
关键词：双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜；生产线；趋势
我国BOPP双向拉伸薄膜生产线国产化制造，在国际上先进技术的带动下，经过国内相关科研院所、设备生产厂家积极探索，共同努力，国产生产线已具备向宽幅、高速、多层共挤、全自动方向发展的水平。目前，幅宽在4---6米，车速在200m/min左右的全国产的生产线已投产，运行良好，完全替代了进口设备，经济和社会效益显著增长。
一、双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜产品的应用。
双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜是20世纪60年代发展起来的一种透明软包装材料。薄膜由于经过纵、横双轴拉伸，聚合物材料的长链分子被定向处理，充分发挥了其材料特性：提高了抗张强度和耐折性，改善了透明度；薄膜幅宽、厚度薄且均匀性好，提高了电气性能；提高了抗老化性；表面质量好，光滑、平整、尺寸稳定、热吸缩小等突出的特点，所以它在包装、电气绝缘材料等重要领域内得到广泛应用。BOPP薄膜，由于其比重轻、强度高、热封性好、伸长率适中、透明、印刷性好、光泽度好、便于与其他材料复合，被广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等包装领域中，产品需求不断扩大，有关资料显示，我国年总生产能力已达180万吨，因为需求市场容量不断增大，薄膜生产厂家还在不断地新上或扩建，为国产双向拉伸设备制造和工艺技术的开发提供了广扩空间。
二、双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产线工艺流程和主要功能。
BOPP双向拉伸薄膜生产工艺流程为：原料→挤出→流延→纵向拉伸→横向拉伸→切边→电晕处理→收卷→陈化→分切→成品。因双向两步拉伸法设备成熟、线速度高、生产效率高，适于大批量生产，是目前平膜法的主流，被绝大多数企业所采用。目前，国内外生产薄膜的幅宽从4---8m不等，薄膜的厚度在4---50μm之间，薄膜的层数有一层、二层、三层，最多的可达七层。目前使用最多的是A/B/C三层共挤出生产线，每一层都配备一台挤出机。生产速度一般为100---300m/min。
BOPP双向拉伸薄膜生产设备包括的范围很广，涉及到十几个专业，可以说，生产BOPP薄膜的设备是所有塑料加工设备中最为复杂的设备之一。在BOPP行业，生产BOPP薄膜的设备简称BOPP薄膜生产线。根据工艺要求生产线主要由原料输送系统、铸片系统、纵拉系统、横拉系统、牵引系统、收卷系统、边膜回收系统、加热冷却系统、自控系统和分切机等基本部分构成。
生产线铸片系统主要有物料系统均聚物和共聚物的混合定比；挤出系统物料的熔融；挤出机的规格选择；温度压力的控制和挤出机物料的熔融与计量。纵向拉伸是把从铸片拉出的片基经预热逐步达到拉伸温度，在前后辊速度差的作用下，使薄膜纵向拉薄，主要有预热辊、拉伸辊、定型辊、驱动装置、加热冷却装置等组成，重点是确定辊的数量、布局、直径；拉伸点的配置、温度、压力等问题。横向拉伸是把纵向拉伸的薄膜在“梯形”循环链条的牵引下经预热、拉伸、定型、冷却使薄膜达到设定的宽度，主要由烘箱、调幅、润滑系统、导轨装置、链铗装置、热风循环系统、温度调节系统、主传动等组成。重点是：各区域的数量、各区域的温度、风量、风速，及拉伸比的设定等问题。牵引系统装置是双向拉伸机之后，到薄膜收卷机之前，薄膜所通过的所有设备，作用是将拉伸的薄膜展平、冷却，利用薄膜测厚仪检测薄膜的纵、横向厚度，然后切除两个废边，并将废边料通过吸风嘴吸入粉碎机，最终以恒定的速度将薄膜送往收卷机，主要由冷却辊、牵引辊、舒展辊、电晕辊、测厚仪、牵引支架及切边驱动系统组成。收卷系统装置通过张力控制、展平、跟踪辊，最后缠绕在收卷机的卷芯上，完成薄膜成型加工的全过程，一般由两个立的收卷轴，一个卷轴回转盘及跟踪系统，卷轴传动系统，张力、压力控制系统，自动换卷系统，收卷轴摆动系统等组成，主要是张力的锥度控制，卷芯的平整度、自动跟踪、自动打断的配置等。
三、双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产线发展现状及趋势。
（一）国外生产线装备技术。世界上BOPP薄膜生产设备专业制造厂家主要有日本三菱重工（MITSUBISHI）、东芝（TOSHIBA）机械公司和制钢所、德国的布鲁克纳（BRUCKNER）、道尼尔和兰精（LENZING），法国的DMT公司和美国马修威廉（MARSALL）等，这些公司均与薄膜生产厂长期合作，他们利用这些技术优势，逐步学习、了解和掌握了一般BOPP薄膜的生产技术，在向世界各地提供各种双向拉伸设备的同时，结合自己的试验生产线不断改进和完善，提高产品质量，独立提供一般BOPP薄膜生产线的成套设备和技术。我国引进的BOPP薄膜生产线一般均是由这些设备专业制造公司提供。
目前，随着技术的进步，5米至6米幅宽的生产线已广泛应用于生产中，最宽的生产线已达到10米幅宽，生产BOPP膜的车速目前已普遍为200---300m/min，最高生产车速已达到350m/min，从发展趋势看，BOPP薄膜生产正向着高速、宽幅、多层共挤、逐次双向拉伸的方向发展。
（二）国内生产线装备技术。一是由于生产BOPP薄膜设备结构复杂，工艺技术要求高，尤其多层共挤技术的开发应用是新技术，其生产过程与化工、机械、电子等多学种有关，属于难度较大的高新技术产业。二是由于我国的工业基础较薄弱，又缺乏研究开发新技术新产品的资金和手段，BOPP薄膜生产厂家普遍考虑为了产品的高质量和竞争能力及建设，投产时间周期，采取引进国外几家主要著名公司的工艺技术和生产设备。三是我国BOPP生产线是二十世纪六十年代中后期开始引进，七十年代国产化开始起步，虽然进步幅度较小，但在国际上先进技术的带动下，经过国内相关科研院所、设备生产厂家积极探索，共同努力，目前，济南第六机床厂、桂林电科所等单位联合或独立设计、制造的幅宽在4---6米，车速在200m/min左右的全国产或部分关键设备引进的生产线已投产运行。经过不断改进提高，国产生产线已具备向宽幅、高速、多层共挤，全自动方向发展的水平。 四、提高国产双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产线制造水平的途径。
（一）国产BOPP生产线装备存在的差距。国产BOPP生产线装备与国外设备和技术相比较，还存在着较大差距，产品的质量、稳定性；物料、能量消耗；提高产量，降低成本等方面，还有待提高；尤其在工艺技术参数，理论数据，新技术的开发，实验、使用等还存在着不同程度的片面性和缺陷，需要不断完善和发展；生产线幅宽、车速、多层共挤应用、全自动控制等指标和水平还有差距；由于我国的工业基础较薄弱，模头、测厚仪、电晕处理机等关键另、部件需采取进口引进。
（二）国产生产线应着力提高和改进的主要方面。提高国产BOPP双向拉伸薄膜生产线装备制造水平，赶超国外先进水平，符合BOPP薄膜生产向着高速、宽幅、多层共挤、逐次双向拉伸的发展方向和趋势，需要我们在已有国产化技术、经验基础上，学习、应用国外新技术、新工艺，加大科技投入，进一步围绕解决宽幅、高速课题攻关，重点研究突破：铸片大直径冷鼓应用；纵向双点水平拉伸；横拉链铗系统自润滑功能导轨；TDO驱动左右链铗同步；开发实用性较强，适合中国国情的控制软件；导辊采用镜面加工提高薄膜表面质量等关键设备和工艺相关技术难题。目前如模头、测厚仪、电晕处理机等对产品质量和性能指标有较大影响的关键配套，国产设备精度和质量难以满足需要，需要相关行业专业生产厂家尽快提高设备国产化技术和生产水平。
（三）新上国产BOPP生产线应遵循和注意的原则。一是解决企业需求为主，辅以周边国内市场的市场需求，充分产品需求分析预测，确定产品方案及生产规模，选择辅助生产装置和公用工程。二是坚持积极、稳妥和事实求是的原则，充分利用现有技术，条件和国内成熟的技术和设备，确定较完善的工艺技术方案，进行国产化设计，个别关键另、部件取采引进，保证整套生产线设备的先进性和可靠性，应达到或接近国外先进水平，完全替代进口设备。三是贯彻国家对环境保护和劳动保护的要求，设计、建设过程中，要充分考虑环境保护和职业安全卫生的要求。
相信随着我国科技实力的快速提高，工业基础制造水平的不断进步，国内相关科研院所、设备生产厂家积极探索，不懈努力，我国BOPP双向拉伸薄膜生产线装备国产化制造能力和水平一定能应达到或接近国外先进水平，完全替代进口设备，提高国产薄膜产品质量，促进国家包装工业发展，增强民族工业发展的竞争力。
关键词：双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜；生产线；趋势
我国BOPP双向拉伸薄膜生产线国产化制造，在国际上先进技术的带动下，经过国内相关科研院所、设备生产厂家积极探索，共同努力，国产生产线已具备向宽幅、高速、多层共挤、全自动方向发展的水平。目前，幅宽在4---6米，车速在200m/min左右的全国产的生产线已投产，运行良好，完全替代了进口设备，经济和社会效益显著增长。
一、双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜产品的应用。
双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜是20世纪60年代发展起来的一种透明软包装材料。薄膜由于经过纵、横双轴拉伸，聚合物材料的长链分子被定向处理，充分发挥了其材料特性：提高了抗张强度和耐折性，改善了透明度；薄膜幅宽、厚度薄且均匀性好，提高了电气性能；提高了抗老化性；表面质量好，光滑、平整、尺寸稳定、热吸缩小等突出的特点，所以它在包装、电气绝缘材料等重要领域内得到广泛应用。BOPP薄膜，由于其比重轻、强度高、热封性好、伸长率适中、透明、印刷性好、光泽度好、便于与其他材料复合，被广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等包装领域中，产品需求不断扩大，有关资料显示，我国年总生产能力已达180万吨，因为需求市场容量不断增大，薄膜生产厂家还在不断地新上或扩建，为国产双向拉伸设备制造和工艺技术的开发提供了广扩空间。
二、双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产线工艺流程和主要功能。
BOPP双向拉伸薄膜生产工艺流程为：原料→挤出→流延→纵向拉伸→横向拉伸→切边→电晕处理→收卷→陈化→分切→成品。因双向两步拉伸法设备成熟、线速度高、生产效率高，适于大批量生产，是目前平膜法的主流，被绝大多数企业所采用。目前，国内外生产薄膜的幅宽从4---8m不等，薄膜的厚度在4---50μm之间，薄膜的层数有一层、二层、三层，最多的可达七层。目前使用最多的是A/B/C三层共挤出生产线，每一层都配备一台挤出机。生产速度一般为100---300m/min。
BOPP双向拉伸薄膜生产设备包括的范围很广，涉及到十几个专业，可以说，生产BOPP薄膜的设备是所有塑料加工设备中最为复杂的设备之一。在BOPP行业，生产BOPP薄膜的设备简称BOPP薄膜生产线。根据工艺要求生产线主要由原料输送系统、铸片系统、纵拉系统、横拉系统、牵引系统、收卷系统、边膜回收系统、加热冷却系统、自控系统和分切机等基本部分构成。
生产线铸片系统主要有物料系统均聚物和共聚物的混合定比；挤出系统物料的熔融；挤出机的规格选择；温度压力的控制和挤出机物料的熔融与计量。纵向拉伸是把从铸片拉出的片基经预热逐步达到拉伸温度，在前后辊速度差的作用下，使薄膜纵向拉薄，主要有预热辊、拉伸辊、定型辊、驱动装置、加热冷却装置等组成，重点是确定辊的数量、布局、直径；拉伸点的配置、温度、压力等问题。横向拉伸是把纵向拉伸的薄膜在“梯形”循环链条的牵引下经预热、拉伸、定型、冷却使薄膜达到设定的宽度，主要由烘箱、调幅、润滑系统、导轨装置、链铗装置、热风循环系统、温度调节系统、主传动等组成。重点是：各区域的数量、各区域的温度、风量、风速，及拉伸比的设定等问题。牵引系统装置是双向拉伸机之后，到薄膜收卷机之前，薄膜所通过的所有设备，作用是将拉伸的薄膜展平、冷却，利用薄膜测厚仪检测薄膜的纵、横向厚度，然后切除两个废边，并将废边料通过吸风嘴吸入粉碎机，最终以恒定的速度将薄膜送往收卷机，主要由冷却辊、牵引辊、舒展辊、电晕辊、测厚仪、牵引支架及切边驱动系统组成。收卷系统装置通过张力控制、展平、跟踪辊，最后缠绕在收卷机的卷芯上，完成薄膜成型加工的全过程，一般由两个立的收卷轴，一个卷轴回转盘及跟踪系统，卷轴传动系统，张力、压力控制系统，自动换卷系统，收卷轴摆动系统等组成，主要是张力的锥度控制，卷芯的平整度、自动跟踪、自动打断的配置等。
三、双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产线发展现状及趋势。
（一）国外生产线装备技术。世界上BOPP薄膜生产设备专业制造厂家主要有日本三菱重工（MITSUBISHI）、东芝（TOSHIBA）机械公司和制钢所、德国的布鲁克纳（BRUCKNER）、道尼尔和兰精（LENZING），法国的DMT公司和美国马修威廉（MARSALL）等，这些公司均与薄膜生产厂长期合作，他们利用这些技术优势，逐步学习、了解和掌握了一般BOPP薄膜的生产技术，在向世界各地提供各种双向拉伸设备的同时，结合自己的试验生产线不断改进和完善，提高产品质量，独立提供一般BOPP薄膜生产线的成套设备和技术。我国引进的BOPP薄膜生产线一般均是由这些设备专业制造公司提供。
目前，随着技术的进步，5米至6米幅宽的生产线已广泛应用于生产中，最宽的生产线已达到10米幅宽，生产BOPP膜的车速目前已普遍为200---300m/min，最高生产车速已达到350m/min，从发展趋势看，BOPP薄膜生产正向着高速、宽幅、多层共挤、逐次双向拉伸的方向发展。
（二）国内生产线装备技术。一是由于生产BOPP薄膜设备结构复杂，工艺技术要求高，尤其多层共挤技术的开发应用是新技术，其生产过程与化工、机械、电子等多学种有关，属于难度较大的高新技术产业。二是由于我国的工业基础较薄弱，又缺乏研究开发新技术新产品的资金和手段，BOPP薄膜生产厂家普遍考虑为了产品的高质量和竞争能力及建设，投产时间周期，采取引进国外几家主要著名公司的工艺技术和生产设备。三是我国BOPP生产线是二十世纪六十年代中后期开始引进，七十年代国产化开始起步，虽然进步幅度较小，但在国际上先进技术的带动下，经过国内相关科研院所、设备生产厂家积极探索，共同努力，目前，济南第六机床厂、桂林电科所等单位联合或独立设计、制造的幅宽在4---6米，车速在200m/min左右的全国产或部分关键设备引进的生产线已投产运行。经过不断改进提高，国产生产线已具备向宽幅、高速、多层共挤，全自动方向发展的水平。 四、提高国产双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜生产线制造水平的途径。
（一）国产BOPP生产线装备存在的差距。国产BOPP生产线装备与国外设备和技术相比较，还存在着较大差距，产品的质量、稳定性；物料、能量消耗；提高产量，降低成本等方面，还有待提高；尤其在工艺技术参数，理论数据，新技术的开发，实验、使用等还存在着不同程度的片面性和缺陷，需要不断完善和发展；生产线幅宽、车速、多层共挤应用、全自动控制等指标和水平还有差距；由于我国的工业基础较薄弱，模头、测厚仪、电晕处理机等关键另、部件需采取进口引进。
（二）国产生产线应着力提高和改进的主要方面。提高国产BOPP双向拉伸薄膜生产线装备制造水平，赶超国外先进水平，符合BOPP薄膜生产向着高速、宽幅、多层共挤、逐次双向拉伸的发展方向和趋势，需要我们在已有国产化技术、经验基础上，学习、应用国外新技术、新工艺，加大科技投入，进一步围绕解决宽幅、高速课题攻关，重点研究突破：铸片大直径冷鼓应用；纵向双点水平拉伸；横拉链铗系统自润滑功能导轨；TDO驱动左右链铗同步；开发实用性较强，适合中国国情的控制软件；导辊采用镜面加工提高薄膜表面质量等关键设备和工艺相关技术难题。目前如模头、测厚仪、电晕处理机等对产品质量和性能指标有较大影响的关键配套，国产设备精度和质量难以满足需要，需要相关行业专业生产厂家尽快提高设备国产化技术和生产水平。
（三）新上国产BOPP生产线应遵循和注意的原则。一是解决企业需求为主，辅以周边国内市场的市场需求，充分产品需求分析预测，确定产品方案及生产规模，选择辅助生产装置和公用工程。二是坚持积极、稳妥和事实求是的原则，充分利用现有技术，条件和国内成熟的技术和设备，确定较完善的工艺技术方案，进行国产化设计，个别关键另、部件取采引进，保证整套生产线设备的先进性和可靠性，应达到或接近国外先进水平，完全替代进口设备。三是贯彻国家对环境保护和劳动保护的要求，设计、建设过程中，要充分考虑环境保护和职业安全卫生的要求。
相信随着我国科技实力的快速提高，工业基础制造水平的不断进步，国内相关科研院所、设备生产厂家积极探索，不懈努力，我国BOPP双向拉伸薄膜生产线装备国产化制造能力和水平一定能应达到或接近国外先进水平，完全替代进口设备，提高国产薄膜产品质量，促进国家包装工业发展，增强民族工业发展的竞争力。