CN103029335A - 高阻隔复合软管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高阻隔复合软管，包括软管管体，软管管体的管壁具有阻隔层，阻隔层是PVA涂覆层。较佳地，软管管体的管壁还包括印刷层、外粘结层、内粘结层和热封层，印刷层、外粘结层、阻隔层、内粘结层和热封层从外至内依次贴合。软管管体的管壁还包括油墨层，油墨层位于印刷层和外粘结层之间并分别与印刷层和外粘结层贴合，或者油墨层位于印刷层外并与印刷层贴合。高阻隔复合软管还包括管肩，管肩安设在软管管体上。高阻隔复合软管还包括帽盖，帽盖盖设在管肩的管口上。还涉及制造高阻隔复合软管的方法。本发明的高阻隔复合软管的阻隔性高，阻隔性得到全面提升，且加工方便，生产成本低，适于大规模推广应用。

Description

高阻隔复合软管及其制造方法
技术领域
本发明涉及管材领域，特别涉及复合软管材领域，具体是指一种高阻隔复合软管及其制造方法。
背景技术
随着材料科学的不断发展，塑料大分子已广泛应用于社会生产的各个方面。在管材领域，塑料管以其对水蒸气以及空气的高阻隔性，安全卫生无毒性，更是在现代化妆品、食品、药品等包装领域发挥着极其重要的作用。
国内现有工艺生产塑料管，阻隔层大部分用的是EVOH。普通的EVOH共挤PE膜生产时，需要大型的多层共挤线，生产条件要求高，且EVOH本身价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种高阻隔复合软管及其制造方法，该高阻隔复合软管的阻隔性高，阻隔性得到全面提升，且加工方便，生产成本低，适于大规模推广应用。
为了实现上述的目的，在本发明的第一方面，提供了一种高阻隔复合软管，其特点是，包括软管管体，所述软管管体的管壁具有阻隔层，所述阻隔层是PVA涂覆层。
较佳地，所述的软管管体的管壁还包括印刷层、外粘结层、内粘结层和热封层，所述印刷层、所述外粘结层、所述阻隔层、所述内粘结层和所述热封层从外至内依次贴合。
更佳地，所述印刷层和所述热封层为热塑性聚乙烯薄膜层，所述内粘结层和所述外粘结层为透明粘合性树脂层。
较佳地，所述的软管管体的管壁还包括油墨层，所述油墨层位于所述印刷层和所述外粘结层之间并分别与所述印刷层和所述外粘结层贴合，或者所述油墨层位于所述印刷层外并与所述印刷层贴合。
较佳地，所述高阻隔复合软管还包括管肩，所述管肩安设在所述软管管体上。
更佳地，所述管肩的壁也具有所述阻隔层。因此，所述管肩也是高阻隔的，例如是高阻隔聚乙烯管肩。
更佳地，所述高阻隔复合软管还包括帽盖，所述帽盖盖设在所述管肩的管口上。
在本发明的第二方面，提供了一种制造上述的高阻隔复合软管的方法，其特点是，所述的方法包括以下步骤：
（1）第一次挤出复合：将印刷层、外粘结层和阻隔层挤出复合加工成卷膜；
（2）第二次挤出复合：将得到的卷膜的阻隔层与内粘结层及热封层挤出复合加工；
（3）分切：对经过第二次挤出复合后的卷膜进行修边，并裁切成制管所需的宽度；
（4）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成管身的焊接；
（5）铸肩：将管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出机螺杆旋转塑化后，挤入配套的管肩模具，冷却，完成管肩与管身的焊接。
较佳地，所述第一次挤出复合步骤为：
将印刷层、外粘结层和阻隔层在粘接层加工温度315～325℃、主放料张力200～220N、副放料张力120～150N、收卷张力240～260N的条件下进行挤出复合加工成卷膜。
较佳地，所述第二次挤出复合步骤为：
将得到的卷膜的阻隔层与内粘结层及热封层在粘接层加工温度315～325℃、主放料张力200～220N、副放料张力80～100N、收卷张力240～260N的条件下进行挤出复合加工。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的高阻隔复合软管包括软管管体，所述软管管体的管壁具有阻隔层，所述阻隔层是PVA涂覆层，由于采用新型的PVA涂覆膜作为塑料管的阻隔层，阻氧效果高于EVOH，而阻湿效果更是有了很大的改善，全面的提高了塑料管的阻隔性，且PVA涂覆膜生产成本低，加工范围广，应用于塑料管生产，能够生产出更高阻隔性，更多包装性能的产品。
2、本发明的制造上述的高阻隔复合软管的方法包括以下步骤：（1）第一次挤出复合：将印刷层、外粘结层和阻隔层挤出复合加工成卷膜；（2）第二次挤出复合：将得到的卷膜的阻隔层与内粘结层及热封层挤出复合加工；（3）分切：对经过第二次挤出复合后的卷膜进行修边，并裁切成制管所需的宽度；（4）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成管身的焊接；（5）铸肩：将管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出机螺杆旋转塑化后，挤入配套的管肩模具，冷却，完成管肩与管身的焊接，该制造工艺结合了复合管和挤出管的制造工艺优点，设计巧妙，极大地提高了生产效率并降低了生产成本，且生产出的软管外观精美。
附图说明
图1为本发明的高阻隔复合软管的横截面部分示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，该高阻隔复合软管包括软管管体，所述软管管体的管壁具有阻隔层3，所述阻隔层3是PVA涂覆层。
为了提高软管管体的性能，请参阅图1所示，在本发明的具体实施例中，所述的软管管体的管壁还包括印刷层1、外粘结层2、内粘结层4和热封层5，所述印刷层1、所述外粘结层2、所述阻隔层3、所述内粘结层4和所述热封层5从外至内依次贴合。
所述印刷层1和所述热封层5为热塑性聚乙烯薄膜层，所述内粘结层4和所述外粘结层2为透明粘合性树脂层。
所述的软管管体的管壁还可以包括油墨层（未示出），所述油墨层位于所述印刷层1和所述外粘结层2之间并分别与所述印刷层1和所述外粘结层2贴合，或者所述油墨层位于所述印刷层1外并与所述印刷层1贴合。
所述高阻隔复合软管还包括管肩（未示出），所述管肩安设在所述软管管体上。
所述管肩的壁也具有所述阻隔层3。因此，所述管肩也是高阻隔的，例如是高阻隔聚乙烯管肩。
所述高阻隔复合软管还包括帽盖（未示出），所述帽盖盖设在所述管肩的管口上。
上述的高阻隔复合软管的制造方法包括以下步骤：
（1）第一次挤出复合：将印刷层1、外粘结层2和阻隔层3挤出复合加工成卷膜输送到第二复合部；
（2）第二次挤出复合：将输送到第二复合部的卷膜与内粘结层4及热封层5挤出复合加工；
（3）分切：对经过第二次挤出复合后的卷膜进行修边，并裁切成制管所需的宽度；
（4）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成管身的焊接；
（5）铸肩：将管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出机螺杆旋转塑化后，挤入配套的管肩模具，冷却，完成管肩与管身的焊接。
具体的加工条件如下：
（1）第一次挤出复合的原料：
聚乙烯薄膜，PE粒子/EAA粒子，PVA涂覆薄膜
第一次挤出复合的加工条件：
粘结层加工温度 主放料张力 副放料张力 收卷张力
315℃～325℃ 200～220N 120～150N 240～260N
主放料为印刷层，副放料为PVA涂覆膜。
（2）第二次挤出复合的原料：
聚乙烯薄膜，PE粒子/EAA粒子，第一次挤出复合的半成品
第二次挤出复合的加工条件
粘结层加工温度 主放料张力 第二副放料张力 收卷张力
315℃～325℃ 200～220N 80～100N 240～260N
主放料为第一次挤出复合的半成品，第二副放料为热封层。
（3）制管的加工条件
注塑温度 注塑压力 冷却水温度 冷却水压力 塑胶温度 高频能量
200～250℃ 20～60bar 10～20℃ 3～7bar 200～300℃ 50（外）/65（内）
管身管肩的焊接牢度：
Figure BDA00002700682700041
检验项目及结果：
材质：印刷层1/外粘结层2/阻隔层3（PVA涂覆层）/内粘结层4/热封层5
1、复合
Figure BDA00002700682700042
2、裁切
检验项目 检验标准 方法仪器 检验结果
外观 不允许外观不良 30cm目测 合格
单模宽度 129±1mm PET软尺（精度0.2mm） 129.0～129.4mm
端面平整度 ≤1mm 目测 平整
3、拉管
检验项目 检验标准 方法仪器 检验结果
外观 不允许外观不良 30cm目测 合格
内径 39.20±0.05mm 通棒 39.20～39.25mm
搭边宽度 1.5～3.0mm 放大镜（精度0.05mm） 2.0～2.2mm
压缩比 20%～40% 千分尺 29%～30%
椭圆度 ≤7.0mm 游标卡尺（0.02mm） 1.2～1.7mm
4、铸肩
Figure BDA00002700682700051
5、阻隔性信息
（1）PVA涂覆膜阻隔性
材质 PE#PVA80um
透湿数据 1.42g/m2.day.0.1Mpa(37.8℃，90%)
透氧数据 0.38cm3/m2.day.0.1Mpa(23℃，0%）
环境温湿度 22℃（60%）
（2）EVOH共挤膜阻隔性信息
材质 EVOH共挤膜70u（EVOH15um）
透湿数据 3.38～3.7g/m2.day.0.1Mpa(37.8℃，90%)
透氧数据 0.3～0.5cm3/m2.day.0.1Mpa(23℃，0%）
环境温湿度 22℃（60%）
国内现有工艺生产塑料管，阻隔层大部分用的是EVOH，而此新型的PVA（polyvinylalcohol，聚乙烯醇）涂覆层拥有更好的阻湿阻氧效果，且在生产方式上更为方便。普通的EVOH共挤PE膜生产时，需要外购加工，同时需要大型的多层共挤线，生产条件要求高，而此新型PVA只需在原膜PE上涂覆一层PVA涂层，加工方便，生产投入小。PE膜涂覆PVA涂层后，经测试更好地改善了塑料管的阻氧阻湿效果，且阻隔效果均高于同类别的EVOH共挤PE膜。从两种材料的价格上去比较，EVOH本身价格昂贵，其生产工艺复杂、生产成本较高，而此新型PVA涂覆膜的应用存在很大的成本优势，使用PVA涂覆膜作为阻隔层，不但能达到更好的阻隔效果，更能有效的降低成本。
因此，本发明的主要优点在于：
1、国内塑料复合软管的阻隔层普遍使用EVOH共挤膜作为阻隔层，而新型PVA涂覆膜拥比EVOH共挤膜拥有更高的阻隔性。
2、塑料复合软管通用的阻隔材料EVOH共挤膜生产需要大型的多层共挤吹膜设备，设备要求和加工难度较高，而PVA涂覆膜只需在原有基材上涂覆一层PVA即可达到要求，大大降低了加工难度。
3、PVA涂覆膜较EVOH共挤膜在原料本身价格上存在较大的成本优势。
综上，本发明的高阻隔复合软管的阻隔性高，阻隔性得到全面提升，且加工方便，生产成本低，适于大规模推广应用。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种高阻隔复合软管，其特征在于，包括软管管体，所述软管管体的管壁具有阻隔层，所述阻隔层是PVA涂覆层。
2.根据权利要求1所述的高阻隔复合软管，其特征在于，所述的软管管体的管壁还包括印刷层、外粘结层、内粘结层和热封层，所述印刷层、所述外粘结层、所述阻隔层、所述内粘结层和所述热封层从外至内依次贴合。
3.根据权利要求2所述的高阻隔复合软管，其特征在于，所述印刷层和所述热封层为热塑性聚乙烯薄膜层，所述内粘结层和所述外粘结层为透明粘合性树脂层。
4.根据权利要求1所述的高阻隔复合软管，其特征在于，所述的软管管体的管壁还包括油墨层，所述油墨层位于所述印刷层和所述外粘结层之间并分别与所述印刷层和所述外粘结层贴合，或者所述油墨层位于所述印刷层外并与所述印刷层贴合。
5.根据权利要求1所述的高阻隔复合软管，其特征在于，所述高阻隔复合软管还包括管肩，所述管肩安设在所述软管管体上。
6.根据权利要求5所述的高阻隔复合软管，其特征在于，所述管肩的壁也具有所述阻隔层。
7.根据权利要求5所述的高阻隔复合软管，其特征在于，所述高阻隔复合软管还包括帽盖，所述帽盖盖设在所述管肩的管口上。
8.一种制造权利要求1所述的高阻隔复合软管的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
（1）第一次挤出复合：将印刷层、外粘结层和阻隔层挤出复合加工成卷膜；
（2）第二次挤出复合：将得到的卷膜的阻隔层与内粘结层及热封层挤出复合加工；
（3）分切：对经过第二次挤出复合后的卷膜进行修边，并裁切成制管所需的宽度；
（4）制管：将卷膜两边的断面进行修整，利用外力将卷膜包裹在成型轴上，在高频能量的焊接下，卷膜两边粘合在一起，完成管身的焊接；
（5）铸肩：将管身套在合适的注塑机芯棒上，塑料通过挤出机螺杆旋转塑化后，挤入配套的管肩模具，冷却，完成管肩与管身的焊接。
9.根据权利要求8所述的复合管的方法，其特征在于，所述第一次挤出复合步骤为：
将印刷层、外粘结层和阻隔层在粘接层加工温度315～325℃、主放料张力200～220N、副放料张力120～150N、收卷张力240～260N的条件下进行挤出复合加工成卷膜。
10.根据权利要求8或9所述的复合管的方法，其特征在于，所述第二次挤出复合步骤为：
将得到的卷膜的阻隔层与内粘结层及热封层在粘接层加工温度315～325℃、主放料张力200～220N、副放料张力80～100N、收卷张力240～260N的条件下进行挤出复合加工。
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