CN102765190A - 一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，是在所述的共挤聚烯烃热收缩膜两个表层加入95—97%三元共聚聚丙烯（PP）、3—5%的以PP共聚物为载体的二氧化硅，芯层加入线形C6线形低密度聚乙烯（C6-LLDPE）材料，在220~250℃的挤出机内充分熔融塑化，经过衣架式模头挤出，厚片成膜通过纵向/横向拉伸后，牵引收卷。其年产能高、且产品收缩率稳定。

Description

一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法

技术领域

    本发明专利涉及一种双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，属于包装材料技术领域。

背景技术

环保型多层共挤聚烯烃（POF）热收缩薄膜，是在专用设备中将线性低密度聚乙烯（LLDPE）作为中间层，共聚丙烯（PP）作为内、外层，经特殊工艺将内、中、外三层共同挤压，而制成的具有高透明度，高收缩率及热封性能良好的热收缩薄膜。它同时具备了聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）的优点与长处，其卓越的性能又远远优于单纯的聚乙烯（PE）膜和聚丙烯（PP）膜，是目前国际上广泛推广使用并经欧洲和美国市场认可的环保型热收缩包装材料。它符合美国FDA及USDA标准，可以被回收再利用，特别适合制药行业、食品行业。产品广泛应用于食品饮料、药品、酒类、电气电子产品、玩具、文具、书刊音像制品、化妆品、工艺品、日用品等产品外包装。尤其是其优异的收缩特性，使其成为集合包装的首选产品。

它具有以下特性：

１、收缩率高

２、光泽度透明度高

３、韧性好，不易老化

４、密度低，能降低包装成本

５、焊接性能好，不易开口

６、抗撕裂强度大

７、耐寒性，低温时柔软不易破裂

    目前，国内生产POF热收缩包装膜是以PE和PP为主要原料，经共挤吹塑泡管法/双泡管法工艺加工生产出来，目前已有几十条国内外生产线投产和生产， 单线生产能力在1000吨/年左右，单线年产能力较低，产品价格一直维持高位；且质量方面，泡管法/双泡管法通过风环吹胀比与拉伸速度来控制横向/纵向的热收缩率，拉伸倍率稳定性难控制，从而产品收缩率不稳定。

发明内容

本发明专利目的在于提供由一种产能高、且产品收缩率稳定的平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法。

本专利目的是这样实现的：

在两个表层配置挤出机，通过加入95—97%三元共聚聚丙烯（PP）、3—5%的以共聚聚丙烯为载体，二氧化硅含量为5%（占母料总质量百分比）的母料，通过熔融塑化，制得熔融状态下的共聚PP熔体，经过模头分配器与芯层汇合，经衣架型模头流出。

三元共聚聚丙烯为乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚合物。

芯层加入C6线性低密度聚乙烯（LLDPE C6）材料，加入占LLDPE基层材料总重量0.1~0.3%的油酸酰胺，以及加入占LLDPE基层材料总重量的0.1~0.3%乙氧基胺、0.2~0.6%单甘酯（GMS）。

本发明平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜，所述方法步骤依次如下：配料、挤出厚片、铸片、纵向拉伸、横向拉伸和收卷，所述纵向拉伸比为5.0~5.50，横向拉伸比为5.0~6.0，纵向拉伸过程中，预热温度为110 ~130℃，拉伸温度为90~110℃，定型温度为100~115℃。横向拉伸过程，预热温度为140~160℃，拉伸温度为150~160℃。

采用平膜法生产共挤聚烯烃热收缩膜，主要克服的技术难点有：

1、因为共挤聚烯烃热收缩膜两个表层都为三元共聚物，熔点较低，因此在纵向拉伸过程中，因厚片表面直接接触辊筒，所以一方面对纵向拉伸温度进行严格控制，另一方面对纵拉拉伸与定型辊采用聚四氟乙烯涂层处理，避免黏辊影响产品外观质量。

2、对表层添加剂的选用，本发明选用高球型合成二氧化硅玻璃微珠为防粘剂，主要是考虑较大粒径7—9μm的防粘粒子对薄膜表面起到非常好的防粘隔离效果，有效防止薄膜层间粘连，而防粘剂规则球形结构有效减少在拉伸过程中的擦花。在表层加入高球型合成二氧化硅玻璃微珠后，高分散性防粘粒子均匀分布在薄膜表面，形成凸起，可有效地防止薄膜在收卷和放卷过程中产生的粘连。

3、稳定的高收缩率是产品性能质量的关键，纵向收缩性能可以通过纵向拉伸比设定为4.8—5.5达到；横向为到良好的收缩效果，对横向拉伸链宽进行设置，控制最大拉伸区链宽与入口厚片宽度比为5.0—5.8。

与共挤吹塑泡管法/双泡管法生产共挤聚烯烃热收缩膜相比，平膜法生产的突出表现是单位小时的产能大为增加，单线产能可达到10000吨/年；二是产品质量的提高，泡管法/双泡管法通过风环吹胀比与拉伸速度来控制横向/纵向的热收缩率，平膜法通过纵向拉伸速度和横向拉伸链宽来控制纵向/横向的热收缩率，后者对拉伸倍率控制更为稳定，从而产品收缩率更为稳定，质量提高，一般高收缩率MD/TD收缩率达到65-70%。

具体实施方式

本发明所涉及的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜，分为上表层、中中间和下表层三层结构，三层结构中上表层厚度为2.0-4.0μm，中间层厚度为8.0-20.0μm，下表层厚度为2.0 ~4.0μm，各层中各组份占该层总重量的百分比分别为：

上表层和下表层：三元共聚聚丙烯95.0~97.0%，粒径在4—5μm的二氧化硅3.0~5.0%。

中间层：线形低密度聚乙烯98.8~99.6%，油酸酰胺0.1~0.3%，乙氧基胺0.1~0.3%，0.2~0.6%单甘酯（GMS）。

实施例1：

1）配料

上表层和下表层：称取96.5kg聚丙烯三元共聚物，二氧化硅有效量为5%的三元共聚聚丙烯母料3.5kg，其中二氧化硅粒径为7—9μm；

中间层：称取线形低密度聚乙烯99kg，油酸酰胺0.2kg，乙氧基胺0.2kg，单甘酯0.6kg。

2）挤出厚片 熔融挤出温度在220—250度。

3）铸片

4）纵向拉伸

纵向拉伸为5.0倍，纵向拉伸过程中，预热温度为110 ~130℃，拉伸温度为90~110℃。定型温度为100~115℃。

5）横向拉伸

横向拉伸为5.2倍，横向拉伸过程，预热温度为140~160℃，拉伸温度为150~160℃。

6）收卷。

实施例2：

1）配料上表层和下表层： 

上表层：称取96.5kg（乙烯-丙烯-1-丁烯）三元共聚聚丙烯，粒径为7—9μm的二氧化硅有效量为5%的母料3.5kg。

下表层：称取97kg（乙烯-丙烯-1-丁烯）三元共聚聚丙烯，粒径为7—9μm的二氧化硅有效量为5%的母料3kg。

中间层：称取C6线形低密度聚乙烯（LLDPE C6）99.3kg，油酸酰胺0.15kg，乙氧基胺0.15kg，单甘酯0.4kg。

 2）挤出厚片   熔融挤出温度在220—250度。

3）铸片

4）纵向拉伸

纵向拉伸为5.0倍，纵向拉伸过程中，预热温度为110 ~130℃，拉伸温度为90~110℃。定型温度为100~115℃。

5）横向拉伸

横向拉伸为5.0倍，横向拉伸过程，预热温度为140~160℃，拉伸温度为150~160℃。

6）收卷。

Claims (10)

1.一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（一）制备三层共挤厚片

所述三层共挤厚片各层中各组份占该层总重量的百分比分别为：

上表层：三元共聚聚丙烯95.0~97.0%，母料3-5%，母料中二氧化硅质量含量为5%，二氧化硅粒径为7—9μm；

下表层：三元共聚聚丙烯95.0~97.0%，母料3-5%，母料中二氧化硅质量含量为5%，二氧化硅粒径为7—9μm；

中间层：线形低密度聚乙烯98.8~99.6%，油酸酰胺0.1~0.3%，乙氧基胺0.1~0.3%，0.2~0.6%单甘酯；

（二）双向拉伸 

将三层共挤厚片后经过纵向拉伸与横向拉伸，所述纵向拉伸比为5.0~5.50，横向拉伸比为5.0~6.0，纵向拉伸过程中，预热温度为110 ~130℃，拉伸温度为90~110℃，定型温度为100~115℃；横向拉伸过程，预热温度为140~160℃，拉伸温度为150~160℃。

2.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述三元共聚聚丙烯为乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述步骤（一）上、下表层二氧化硅的加入方法是先将二氧化硅与共聚聚丙烯共混造粒，让二氧化硅分散均匀在三元共聚聚丙烯的载体中，然后再与三元共聚聚丙烯混合均匀。

4.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：在纵向拉伸过程中，对纵拉拉伸与定型辊采用聚四氟乙烯涂层处理。

5.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述步骤（一）中间层加入的线形低密度聚乙烯为LLDPE  C6 。

6.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述步骤（一）制备三层共挤厚片时的熔融挤出温度为220—250℃。

7.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述步骤（一）制备三层共挤厚片时，在两个表层配置挤出机，通过加入三元共聚聚丙烯和以三元共聚聚丙烯为载体的二氧化硅母料，通过熔融塑化，制得熔融状态下的共聚PP熔体，经过模头分配器与芯层汇合，经衣架型模头流出。

8.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述步骤（一）制备三层共挤厚片，其中，上表层厚度为2.0-4.0μm，中间层厚度为8.0-20.0μm，下表层厚度为2.0 ~4.0μm。

9.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1）配料

上表层和下表层：称取96.5kg聚丙烯三元共聚物，二氧化硅有效量为5%的母料3.5kg，其中二氧化硅粒径为7—9μm的；

中间层：称取线形低密度聚乙烯99kg，油酸酰胺0.2kg，乙氧基胺0.2kg，单甘酯0.6kg；

2）挤出厚片 熔融挤出温度在220—250度；

3）铸片

4）纵向拉伸

纵向拉伸为5.0倍，纵向拉伸过程中，预热温度为110 ~130℃，拉伸温度为90~110℃，

定型温度为100~115℃；

5）横向拉伸

横向拉伸为5.2倍，横向拉伸过程，预热温度为140~160℃，拉伸温度为150~160℃；

6）收卷。

10.根据权利要求1所述的一种平膜法生产双向拉伸多层共挤聚烯烃热收缩膜的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1）配料

上表层：称取96.5kg（乙烯-丙烯-1-丁烯）三元共聚聚丙烯，二氧化硅有效量为5%的母料3.5kg，其中二氧化硅粒径为7—9μm，母料载体为三元共聚聚丙烯；

下表层：称取97kg（乙烯-丙烯-1-丁烯）三元共聚聚丙烯，二氧化硅有效量为5%的母料3kg，其中二氧化硅粒径为7—9μm，母料载体为三元共聚聚丙烯；

中间层：称取C6线形低密度聚乙烯99.3kg，油酸酰胺0.15kg，乙氧基胺0.15kg，单甘酯0.4kg；

 2）挤出厚片   熔融挤出温度在220—250度；

3）铸片

4）纵向拉伸

纵向拉伸为5.0倍，纵向拉伸过程中，预热温度为110 ~130℃，拉伸温度为90~110℃，

定型温度为100~115℃；

5）横向拉伸

横向拉伸为5.0倍，横向拉伸过程，预热温度为140~160℃，拉伸温度为150~160℃；

6）收卷。