CN103009748B - 一种低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜及其制造方法，针对现有聚丙烯热封膜摩擦系数高的问题，本发明通过使用高分子硅酮作为高温滑爽剂使薄膜在各种温度下能保持较低的摩擦系数，使用粒径为2-3μm的聚对苯二甲酸丁二醇酯作为抗粘连剂除了具有抗粘效果外还能降低摩擦系数；中间层采用混合抗静电剂中的芥酸酰胺可迁移到表层起到滑爽作用。本发明制得的低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜，其具有很好的物理性能，摩擦系数为0.12~0.15，能满足高速包装机的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜及其制造方法，属于高分子技术领域。
背景技术
随着工业化发展，工厂追求成本和效益，生产包装设备速度越来越快，如卷烟包装机常用包装速度350-400包/分，现新装的包装机速度800包/分，这就要求包装用的薄膜也要跟上设备速度，要跟上设备速度，膜的摩擦系数是重要参数之一，它要求摩擦系数越小越好。专利申请CN200810244355公开了一种低摩擦系数聚丙烯薄膜，其通过在原料中添加合成硅石使其表面摩擦系数≤0.2；但是，这样范围的摩擦系数还是难以满足超高速生产的需求。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的一个目的是提供低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜，其摩擦系数为0.12~0.15，能满足高速包装机的要求。本发明的另一个目的是提供低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜的制备方法。
本发明的低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜，其结构上分为上、中、下三层结构，总厚度：16~30μm。其中，上层厚度为0.8~1.2μm，由下述重量百分含量的原料配制成：95~98%共聚聚丙烯、1~2%抗粘连剂和1~3%高分子硅酮，抗粘连剂是粒径为2-3μm的聚对苯二甲酸丁二醇酯；中间层的厚度为14.4~27.6μm，由下述重量百分含量的原料配制成：98~99%均聚聚丙烯和1~2%混合抗静电剂，混合抗静电剂各成分以重量百分数计包括：20-30%芥酸酰胺、30-40%的乙氧基化胺和30-40%的甘油单硬脂酸酯；下层的厚度为0.8~1.2μm，由下述重量百分含量的原料配制成：99~99.8%三元共聚聚丙烯和0.2~1%合成硅石。
本发明的低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜的制备方法，通过配料、挤出、铸片、纵向拉伸、横向拉伸、收卷制备得到，其中，纵向拉伸工序的拉伸倍率为480~530%；横向拉伸工序的拉伸倍率为800~1000%；挤出工序中的挤出机温度为200~260℃；铸片工序中的铸片机冷却温度为18~25℃；纵向拉伸工序中的预热温度为105~125℃、拉伸温度为95~115℃；横向拉伸工序中的预热温度为158~182℃、拉伸温度为145~165℃、定型温度为135~150℃。
本发明的低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜制备方法的具体过程为：
（一）采用双向拉伸设备实施，工艺流程为：配料→挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉伸→收卷。
（二）实施步骤
1、配料
按上述设计的原料投入不同的料罐，按设定的比例进行混料，混料可人工混料或设备混料。
2、挤出
中间层原料经过混料后流入双螺杆挤出机或单螺杆串联挤出机，上、下层料经过混料后流入各自辅助挤出机。三层料在模头汇聚后流出。挤出机作用：熔融、塑化、混炼、均匀定量挤出。挤出机温度：200~260℃。
3、铸片
铸片机的作用是将挤出机模头流出的树脂冷却成片材，使树脂的结晶度、晶体形态、晶体的大小达到理想状态，从而提高薄膜的物理性能，有利于纵向和横向的拉伸。铸片机冷却温度：18~25℃。
4、纵向拉伸
纵向拉伸的作用是将从铸片机过来的片材进行预热，并在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向。为保证纵向收缩率，纵向拉伸的预热温度和拉伸温度尽可能低，拉伸倍率尽可能高，预热温度最佳：105~125℃、拉伸温度：95~115℃、拉伸倍率：480~530%。
5、横向拉伸
横向拉伸作用是将纵向拉伸过的片材通过设定的链条导轨在有较大的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，同样使聚合物分子在横向取向。为保证横向收缩率，横向拉伸的预热温度和拉伸温度尽可能低，但温度过低容易出现脱夹和破膜的问题；预热温度最佳：158~182℃、拉伸温度：145~165℃、定型温度：135~150℃、拉伸倍率最佳在800~1000%。
6、收卷
横拉出来的薄膜经过切边后再经过收卷机进行收卷。收卷工艺跟薄膜的性能有关，可跟据收卷情况设定收卷张力、衰减率、压辊压力调整，拉伸比100±2%。
本发明通过使用高分子硅酮作为高温滑爽剂使薄膜在各种温度下能保持较低的摩擦系数；使用粒径为2-3μm的聚对苯二甲酸丁二醇酯作为抗粘连剂除了具有抗粘效果外还能降低摩擦系数；混合抗静电剂中的芥酸酰胺可迁移到表层起到滑爽作用。通过本发明制得的低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜，其具有很好的物理性能，摩擦系数为0.12~0.15，能满足高速包装机的要求。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明的低摩擦系数双向拉伸聚丙烯热封膜及其制造方法作进一步说明。
实施例1
生产厚度22微米薄膜。配料：上层厚1.0微米，其中共聚聚丙烯含量为97%，粒径2μm的聚对苯二甲酸丁二醇酯1%，高分子硅酮2%；中间层厚20微米，其中均聚聚丙烯98%，含20%芥酸酰胺、40%乙氧基化胺和40%甘油单硬脂酸酯的混合抗静电剂2%。下层厚1.0微米，其中共聚聚丙烯含量为99%，合成硅石1%。
制膜：采用双向拉伸共挤工艺制得本发明的低摩擦系数双向拉伸聚丙烯热封膜，其中挤出机温度：225℃；铸片机温度：20℃；纵向拉伸倍率：500%，纵拉预热温度：112℃，纵拉拉伸温度：100℃；横向拉伸倍率：880%，横拉预热温度：175℃，横拉拉伸温度：157℃，横拉定型温度：143℃；收卷拉伸比：100%。
本实施例得到的薄膜的各项性能参数：
实施例2
生产厚度18微米薄膜。配料：上层厚0.9微米，其中共聚聚丙烯含量为97%，粒径2μm的聚对苯二甲酸丁二醇酯1.5%，高分子硅酮1.5%；中间层厚16微米，其中均聚聚丙烯99%，含20%芥酸酰胺、40%乙氧基化胺和40%甘油单硬脂酸酯的混合抗静电剂1%。下层厚1.1微米，其中共聚聚丙烯含量为99%，合成硅石1%。
制膜：采用双向拉伸共挤工艺制得本发明的低摩擦系数双向拉伸聚丙烯热封膜，其中挤出机温度：245℃；铸片机温度：25℃；纵向拉伸倍率：530%，纵拉预热温度：120℃，纵拉拉伸温度：110℃；横向拉伸倍率：950%，横拉预热温度：175℃，横拉拉伸温度：160℃，横拉定型温度：145℃；收卷拉伸比：100%。
实施例3
生产厚度25微米薄膜。配料：上层厚1.0微米，其中共聚聚丙烯含量为96%，粒径2μm的聚对苯二甲酸丁二醇酯2%，高分子硅酮2%；中间层厚23微米，其中均聚聚丙烯98%，含30%芥酸酰胺、30%乙氧基化胺和40%甘油单硬脂酸酯的混合抗静电剂2%。下层厚1.0微米，其中共聚聚丙烯含量为99.5%，合成硅石0.5%。
制膜：采用双向拉伸共挤工艺制得本发明的低摩擦系数双向拉伸聚丙烯热封膜，其中挤出机温度：235℃；铸片机温度：20℃；纵向拉伸倍率：490%，纵拉预热温度：110℃，纵拉拉伸温度：105℃；横向拉伸倍率：850%，横拉预热温度：160℃，横拉拉伸温度：160℃，横拉定型温度：140℃；收卷拉伸比：100%。
Claims (3)
1.一种低摩擦双向拉伸聚丙烯热封膜，其结构上分为上、中、下三层结构，其特征在于，上层由下述重量百分含量的原料配制成：95～98％共聚聚丙烯、1～2％聚对苯二甲酸丁二醇酯和1～3％高分子硅酮；所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的粒径为2-3μm；中间层由下述重量百分含量的原料配制成：98～99％均聚聚丙烯和1～2％混合抗静电剂；所述的混合抗静电剂各成分以重量百分数计包括：20-30％芥酸酰胺、30-40％的乙氧基化胺和30-40％的甘油单硬脂酸酯；下层由下述重量百分含量的原料配制成：99～99.8％三元共聚聚丙烯和0.2～1％合成硅石。
2.根据权利要求1所述的双向拉伸聚丙烯热封膜的制备方法，通过配料、挤出、铸片、纵向拉伸、横向拉伸、收卷制备得到，其特征在于，所述纵向拉伸工序的拉伸倍率为480～530％；所述横向拉伸工序的拉伸倍率为800～1000％。
3.根据权利要求2所述的双向拉伸聚丙烯热封膜的制备方法，其特征在于，所述挤出工序中的挤出机温度为200～260℃；所述铸片工序中的铸片机冷却温度为18～25℃；所述纵向拉伸工序中的预热温度为105～125℃、拉伸温度为95～115℃；所述横向拉伸工序中的预热温度为158～182℃、拉伸温度为145～165℃、定型温度为135～150℃。
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