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MDO膜：前景光明，挑战犹存

采用纵向拉伸的方法生产薄膜可以很好地增强薄膜的性能。无论是离线还是纵向拉伸吹膜和流延膜，都可以加强薄膜的阻隔性、强度、平坦性、抗张强度和孔隙率。它可以简化拉伸过程，并且用同样数量的塑料可以多生产出两到三倍的薄膜产品。因为纵向拉伸膜（MDO膜）非常的平滑，因而可以大大加快下游加工操作过程的速度，还能增加更多的附加值。

既然有这么多好处，为什么在市场上却没有更多的MDO 薄膜产品呢？因为除了一小部分相对简单的单层拉伸膜外，大多数的MDO膜很难被正确处理。例如：MDO能加强尼龙和EVOH的阻隔性能，但是MDO也会使它们的强度变差。“如果你知道要预热多少，要拉伸多少，以及在哪里退火，你就能生产出成功的产品。”Avery Dennison公司工程薄膜部的技术市场经理Kevin Henderson说。

设备制造商们反映说有越来越多的加工商在询问有关MDO膜的生产设备，但是这些加工商通常都不是很清楚他们到底需要什么样的设备，也不清楚等待他们的挑战是多么的困难。几年来，至少有三家主要的包装公司在MDO膜上作了大量的投资，安装了多条生产线，但是最后只能搁置它们。

大多数纵向拉伸机被用在双轴膜片生产的第一个步骤中。但是卓越的MDO设备从上世纪60年代就生产出了创新性的薄膜产品，如PET带、PVC食品膜、选调专业人员驱车近900千米远赴西宁发泡PP带、纤维HDPE带等。MDO膜在上世纪90年代得到了进一步的发展，用这种方法生产出的透气卫生膜被大量用于尿片、自粘标签和合成纸中。这些产品的生产线都是宽幅的，并且产量很高。主要的设备供应商之一Marshall Williams公司卖出了五台最大的4米宽MDO生产线，用于生产卫生膜。奥地利的SML也造出了最宽达3.2米的卫生膜生产线。

加工商一般要在全幅生产设备或自制的、半幅实验设备上开发新的MDO薄膜产品。在两种情况下所用的设备都是特别针对某一种产品的，灵活性很低。尽管德国的M W和Dr. Collin公司也都提供实验室级别的MDO生产设备，但是对加工商来说，这样的设备太窄了，无法制造出可以在全幅加工设备上进行测试的产品。但是有些树酯公司则发现实验室级的MDO设备比较有用。

也有只进行横向拉伸的单轴薄膜，可用于制造像收缩标签之类的产品。但是TDO（横向拉伸）设备的灵活性甚至比MDO设备还要低。

在过去一年左右的时间里，在MDO设备的灵活性方面有一个比较小但是很显著的变化：加工商购买了全幅的拉伸生产设备，这些设备带有纯粹是用于R D的附加功能。这些拉伸机不仅可以单独控制每一个辊的温度和速度，而且还提供了多种卷绕路径和拉伸选择。这种不一般的灵活性使得新型薄膜产品的开发变得更容易。

太多的选择？

MDO设备可以有几乎无限的变化形式：预热辊的数目（2个到12个或更多）和温度；加热的类型（水、油或电）；拉伸辊间的距离（最大到2英寸）；膜的拉伸次数（1次到3次或更多）；退火或加热的温度与保持时间；冷却辊的温度与数目。

预热辊的数目不仅取决于拉伸的次数，也与树酯材料和希望的生产率有关：辊越多，生产能力就越大。标准预热辊的直径是12、18或24英寸，当然也可以达到30英寸。薄膜可以被拉伸一次或多次，中间可以加热或冷却，以得到不同的效果。牵引过程可以是在加热时，也可以是冷却时。

牵引是相对简单的过程。一个快速牵引辊比一个慢速牵引辊的转速快，从而可以拉伸在它们之间的薄膜。“你只是必须要找到正确的温度和拉伸率，这个过程可能是比较痛苦的。” FlexTech包装公司的运营总经理Eric Hatfield说。这家位于美国辛辛那提的公司是一家专业生产MDO膜的公司。

短距拉伸的辊间距通常不到2.5mm，长距拉伸的辊间距则从5mm到50mm甚至更多。甚至也有被称为“零间距”拉伸或“压缩辊拉伸”。间距越短，膜的收颈现像就越少。收颈现象会使膜的宽度减少5%到20%，它还会降低膜的透气性，而后者对卫生膜来说是非常关键的。SML公司拥有专利技术，可以用橡胶牵引辊来减少收颈现象。

退火是最难的部分，Flex Tech公司的Hatfield说，因为通过加快或降低退火辊的转速，可以使膜拉伸或收缩。速度或温度发生任何一点变化，都会导致薄膜的性质发生变化。

MDO设备可以在降低薄膜原料用量的同时又提高薄膜的性能，这是非常有竞争力的。降低原料用量是促使加工商竭力采用MDO设备的一个很重要的原因。Honeywell特种材料公司花了几年的时间开发出了一种用MDO法生产的Aclar单层PCTFE含氟聚合物膜，这种膜具有很好的隔潮性，可以代替金属箔。Honeywell发现单轴拉伸的Aclar膜的隔潮性提高了两倍，所以25微米的MDO Aclar膜与50微米的非拉伸Aclar膜具有一样的隔潮性。

MDO Aclar膜被首次应用到了药品包装上。这种膜是在宾西法尼亚州的Pottsville市生产的，用了三台Marshall Williams公司提供的高温拉伸机，通过热油加热的拉伸辊的温度最高可达600华氏度（约合315.5摄氏度）。

拉伸吹膜

在过去的几年中，新型MDO膜的研究步伐加快了，特别是那些基于吹膜的拉伸方法。设备制造商也顺应需求，推出了新型的硬件设计。

德国的Bruckner Maschinenbau公司曾投资过一些最早的双轴拉伸技术，现在它也对MDO产生了兴趣。去年，Bruckner组建了一个新的组织来设计和建造用于生产阻隔膜和收缩膜的单轴拉伸生产线。一位公司发言人说这些新生产薄膜在市场上“正获得越来越多的份额”。

有几家吹膜机械的生产商也进入了MDO的市场。例如，Addex公司正在制造它的第一台MDO生产设备。这台名为“MDO Light”的设备能以非常轻的幅度（约为3%）来拉伸共挤吹膜，以降低这种膜本身固有的松垂性。MDO Light是一个四辊的系统吸油烟机：两个直径为20英寸的加热辊和两个20英寸的冷却辊，所有的辊都是独立驱动的。四个辊之间的张力控香蕉制不是通过测压元件完成的，而是通过光纤来跟踪转辊的直径、转速和扭矩。

第一台MDO Light设备刚被卖到位于美国Brentwood市的Polyexe公司，它被用来使一卷没有分切的三层共挤PP膜更加平滑。在这之后，这卷薄膜会以非常快的速度进行硅涂布的过程。硅涂布膜正被越来越多的用于保护标签、自粘绷带和尿片粘头的涂胶层。

Polyexe计划用这台MDO Light设备通过更多的拉伸来开发新的产品。“我们将会看到这台机器是冷轧钢管多么的能干，”技术总监Oliver Zoellner说 ：“我们很乐意尝试一下。”

其他的吹膜设备制造商也推出了他们自己的MDO拉伸机。Hosokawa Alpine公司已向欧洲、南美和亚洲的加工商提供了12台MDO设备。 其中第一台卖给了一家法国的加工商，这台设备是与挤出过程一起运行的，它需要两组MDO单元，一组用于上部卷膜，一组用于底部。Alpine后来的MDO设备都是用于离线的，只需要一组拉伸机。

Alpine使用独立的伺服电机来驱动加热辊、退火辊和冷激光焊接却辊，它们中的任何一个都可以被用来拉伸薄膜。它们都有独立的张力控制系统，以便能在膜的热胀冷缩过程中进行控制，这样就能避免皱折。对于共挤膜来说，独立控制各个转辊温”张伟华课长告知我们度是非常有必要的，因为共挤膜的密封层所需温度要比其他层更低一些。

2004年在德国杜塞尔多夫举行的K展上，Alpine展出了离线MDO膜生产设备。一种用于重型HDPE袋的膜的拉伸比例为6:1（拉伸前厚度是240微米，拉伸后是80微米）而另一种用于自立袋的共挤HDPE膜的拉伸比例则达到了4.5:1。

Battenfeld Gloucester Engineering公司开发出了一种用于预拉伸单层或多层LLDPE膜的MDO设备。它的第一台商业设备被卖给了一家欧洲加工商，用来拉伸一种收缩管，最宽可达70英寸。

Macro Engineering Technology公司也造出了它的第一台用于吹制预拉伸膜的MDO设备。它采用冷拉伸的方法来拉伸收缩泡，这需要三倍的牵引和较长的辊间距。收缩泡在拉伸之后会变薄，但是却更加强韧，因为它具有两层，可以在作成最终产品时粘到一起。冷拉伸可以得到一种特殊的“冷冻弹性”的性质，Macro公司解释说。它只需要很小的拉伸就能释放较大的收缩力，所以如果一种手工包装膜开始时被拉伸了5%，它将会收缩20%。

吹膜 VS 流延膜

纵向拉伸设备既被用在流延膜上确保夹紧单元和测试板固定在此位置，也被用在吹膜上。但是两种产品的性质和范围是非常不

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