你了解四川PE膜吗？快跟着小编一起来看看吧~

近期，关于可回收软包装的讨论越来越多，聚乙烯类单一材质是可回收软包装选项中不可或缺的组成部分，而MDO膜是聚乙烯单一材质包装的重要技术方向，今天我们就来聊一聊关于MDO相关技术、应用及材料。

一、什么是MDO

MDO的全称是machine directionorientation，这是一道挤出后续工艺，用来增加薄膜在MD方向的取向，从而提高薄膜的挺度，光学，以及阻隔等性能。MDO拉伸设备是由8-12根棍通过预热，拉伸，退火，冷却四个阶段来完成。

预热：将温度控制在原料软化温度左右，可以更好的帮助拉伸而不破坏薄膜；并且因为薄膜没有完全熔化，可以在拉伸取向过程中形成更小的晶体从而达到更好的光学。

拉伸：通过调节拉伸比来控制薄膜取向。需要注意的是拉伸比不是越高越好，在拉伸临界点，薄膜性能会达到平衡或者下降。

退火、冷却：影响到薄膜预热收缩性，尤其是制袋平整性；以及薄膜光学性能。

MDO机器分为在线和离线两种，目前主流选择在线机器。因为在离线状态下拉伸，薄膜呈现出中间薄两边厚的状态，使用起来浪费比较大；在线机器可以通过测厚和反馈到制膜系统，使得拉伸完成后的薄膜厚薄更均匀，减少切边。

二、MDO后PE薄膜性能的改变

以下模型图说明了在临界拉伸比之前晶体结构随着薄膜拉伸的改变。未拉伸的薄膜具有大小不一的片晶(lamella)且自由取向；拉伸后的薄膜形成更小的晶体且分子链段在MD方向取向使得MD方向结晶度变高。

在临界拉伸比之后，分子链段进一步在MD方向被拉伸，片晶结构被伸长，形成羊肉串状的晶体结构[2]。因为在拉伸过程中，分子形态的变化，导致薄膜的宏观性能有所改进。现总结如下：

1.  阻隔

WVTR数值与水汽分子通过薄膜的路径长短有关系；一般来说，水汽分子通过无定型区，绕行晶区。在临界拉伸比之前，晶体排布比拉伸之前更规整，使得扩散路径变长，从而提高了WVTR数值。在临界拉伸比之后，分子呈羊肉串结构，晶体排布与MD方向平行，使得水汽分子的通过路径变短，从而导致WVTR数值降低。

需要注意的是，拉伸取向无法彻底改变薄膜的..结构；即使到.大的拉伸比，对薄膜的结构影响也不超过5%，所以WVTR数值不会有量级的变化。

2.  光学

薄膜光学性能包括雾度，光泽度和透明度。光学性能与薄膜的表面平整度以及内部晶体大小密切相关。MDO拉伸过程，薄膜软化，拉伸再冷却，本身就会使得表面平整度变好；其次拉伸取向过程中也会形成更小的晶体；这两方面因素使得薄膜光学性能随着薄膜拉伸比的提高而提升，直至达到临界值。

还有薄膜的其他性能就不一一分析了。下表是在临界拉伸比范围之内，当MDO拉伸比增加时对薄膜性能影响的总结表。

三、MDO拉伸PE薄膜的应用

由于拉伸后的PE薄膜具有高挺度，高耐热，高拉伸强度以及良好的光学性能等优点，MDO拉伸PE薄膜被应用在单一材质包装中，用以取代曾经的PET或者PA表层。

需要注意的是，MDO拉伸PE膜仍需要与热封层PE膜进行复合。因为相较于PET或者PA，MDO拉伸PE膜的耐热性大大降低，所以热封层PE膜的配方也要重新设计从而来降低总体薄膜的热封温度。

四、MDO PE 原料选择与配方设计

MDO拉伸PE原料的选择主要从可拉伸性，耐热性和晶点等三个因素来考虑。不同于BOPE要进行双向拉伸，MDO拉伸PE只需进行单向拉伸，且拉伸比在5-7左右，市面上大多数线性产品（LLDPE, HDPE）都可以达到这个要求，原料厂商也不会为这个工艺重新设计分子结构开发新牌号；耐热性和原料的初始密度息息相关，原料厂商推荐的牌号以HDPE和MDPE为主（表2）；晶点控制与原料生产工艺控制有关，广大用户可以在使用时自行分

MDO膜的配方设计主流以三层为主，随着五层在线MDO机器的普及，五层配方也会越来越多。设计思路要结合机器加工情况和薄膜.终使用场景来综合考虑，如果是做轻量软包装，可以考虑在机器允许的条件下，使用HDPE来.大化薄膜的挺度和耐热性；若出现拉伸不均匀的情况，可以使用HDPE+MDPE的组合来解决；如果是做挺度和韧性相平衡的配方，那就需要用到HDPE+mC6/C8/mC8 LLDPE的组合，HAO的加入可以大幅提高薄膜的韧性尤其是落标冲击强度和抗穿刺强度。这里LLDPE的选择比较有讲究，如果选择C8LLDPE，拉伸后的薄膜.终呈现纵向易撕，横向难撕的效果；如果选择C8mLLDPE，薄膜的抗撕裂强度总体提升，但是会呈现出纵向撕裂强度远远大于横向撕裂强度的现象。各位看官可以根据薄膜的.终使用场景来决定薄膜配方组合。

热封层PE膜的设计思路主要是降低热起封温度，尽可能地拉大和MDO PE膜的温差以保证热封时较宽的热封窗口和良好的热封效果。推荐使用的原料为VLDPE（密度0.905-0.915g/cm3）或者POP（密度0.880-0.905 g/cm3）。需要注意的是，VLDPE和POP密度较低，在实际吹膜过程中可能会出现粘性太大导致薄膜开口困难的情况，这个时候需要内膜外吹或者需要额外添加开口爽滑剂。爽滑剂会迁移，如果迁移到复合面会影响到薄膜整体的复合强度，这也是市面上反应MDO膜复合强度偏低的一个因素；需要在原料选择和爽滑剂添加量上寻找到一个平衡点来优化配方。

聚乙烯的单一材质包装技术仍在蓬勃发展，除了MDO以外，还有BOPE，含有阻隔材料的多层共挤，高阻隔/耐热涂层等技术；相信在不远的将来，这些方案都会更加的成熟，市场也会越来越大，让我们共同期待单一材质包装井喷的那一天。

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