CN103753932B - 用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法，芯层聚酯切片选用熔点为180-230℃的纯聚酯切片占总质量的60-80%与二氧化硅添加剂型聚酯切片占总质量的40-20%混合，为避免熔融挤出过程中PET降解，对芯层的聚酯切片进行结晶干燥处理，第一次结晶温度80-120℃，12小时，第二次结晶温度150℃，干燥温度160℃，干燥时间不少于6小时；本发明的聚酯薄膜具有熔点低，拉伸性能好，加工性高，耐高温蒸煮、高阻隔性、无毒以及防止脱落等优点，作为食品、药品铁制罐内层以及外层，可进行高温消毒灭菌，同时无粘着剂、无化学溶剂，可确保使用安全。

Description

用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法

技术领域

本发明属于聚酯薄膜，特别是涉及一种用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法。

背景技术

传统的铁制罐的外表面使用有色涂料作为底色印刷各种精美图案，而其内表面全部使用溶剂性涂料进行涂装，来达到防腐蚀、防渗漏的功能。

首先，外表面使用的涂料中含有各种溶剂，在加工过程中涂料中的溶剂排放对空气造成污染，并且加工过程中需要经过烘箱进行涂料烘干，能源消耗也比较大。内表面涂料中通常使用BADGE（双酚－A二缩水甘油醚）作为热稳定剂和增强剂。PVC有机溶胶高温烘烤时产生的氯化氢与BADGE结合生成其氯丙醇衍生物，在罐头食品的高压杀菌和常温储藏过程中，BADGE及其氯丙醇衍生物会向内容物迁移从而诱发食品安全隐患。因此，用其他材料替代铁质罐内外涂料成为主要攻克难题。

在传统食品罐需要内涂食品级涂料，涂料中含有溶剂，溶剂挥发对人体伤害大。而覆膜铁用聚酯薄膜作为食品罐内层，由于无粘着剂、无溶剂，解决了双酚A类溶出的问题，高度环保，确保人体健康。不仅如此，食品罐废弃后再回收，再回收，层聚酯薄膜，可生产化纤涤纶，减少了石油资源的利用，形成了良好的循环经济体系。

使用覆膜铁用薄膜替代食品罐外部印刷，改变了传统的一张张套色、一遍遍烘烤的印铁工艺，而是将整卷板材经清洗后将薄膜直接热压或粘合在板材上，再按要求分切即可，生产过程全部自动化控制，印刷和复膜均可一次完成，实现了罐用板材覆膜铁的工业化生产。

与传统的马口铁胶印相比，覆膜铁不仅使制品提高了包装容器的理化稳定性、外观装饰性，而且在生产上还具有显著优越性：速度快，效率高，是传统印铁的3倍。

彩印复膜技术的薄膜印刷8—10套色一次完成，每分钟可达100—200m，最大幅宽可达1.2米，复膜粘胶每分钟可达40—80m，双面同时复合，班产达30吨，而目前应用富士双色印刷机班产只能10吨，同比工作效率可提高3倍。

与传统食品罐马口铁外部涂印相比，覆膜铁用薄膜印耗能少，低温复合节能70%，由于印刷和复膜均可一次完成，而且速度快，同时外部复膜工艺要求温度在60℃左右，是马口铁平板胶印温度180℃的三分之一，所以单位能源耗量即单位用电量大大降低，可节约60%。

与传统马口铁印涂相比，覆膜铁用聚酯薄膜的使用，碳排放少，有利于环保，主要体现在以下两个方面：由于白色聚酯薄膜替代了白可丁墨，每平方米耗材成本比传统印铁降低30%，并减少了大量的溶剂释放；传统印铁工艺需经过3—6次的烘干工序，如果使用煤油燃烧将会产生大量废气释放。

综上所述，环保型覆膜铁用聚酯薄膜的开发，不仅在性能、材料成本、生产成本等方面具备优势，明显提高经济效益，而且在环保和能源消耗等方面具备更多优势，对发展循环经济起到了很好的作用。在印铁包装产品使用领域日趋广泛、微利时代到来的今天，该技术的革命性突破将会对印铁及包装容器、制罐行业，创造良好的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有熔点低，拉伸性能好，加工性高，耐高温蒸煮、高阻隔性、无毒以及防止脱落等优点的用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1）芯层聚酯切片预处理：按质量百分比，芯层聚酯切片选用熔点为180-230℃的纯聚酯切片占60-80%，与40-20%的熔点为180-230℃的二氧化硅添加剂型聚酯切片混合，为避免熔融挤出过程中PET降解，对芯层的聚酯切片进行结晶干燥处理，第一次结晶温度80-120℃，12小时，第二次结晶温度150℃，干燥温度160℃，干燥时间不少于6小时；

2）表、底层聚酯切片的预处理：按质量百分比，表、底层聚酯切片选用熔点为180-230℃的聚酯切片占60-80%，与40-20%的熔点为180-230℃的二氧化硅添加剂型聚酯切片混合，采用双螺杆真空泵排除水分；

3）熔融挤出：三层共挤，其中主挤出机进行芯层物料的挤出，另两台为具有真空排气功能的双螺杆辅挤出机，分别进行表层和底层物料的挤出，物料挤出温度比聚酯切片的熔点高10-20℃；

4）模头铸片：三层熔体经过熔融、过滤后进入模头被挤出，形成型铸片，模头温度比聚酯切片的熔点温度高10-20℃，铸片冷辊温度为25-30℃；

5）纵向拉伸：模头铸片后，进入纵向拉伸机，纵向拉伸温度为75-80℃，拉伸倍数为3-3.5倍

6）横向拉伸：纵向拉伸后，进入横向拉伸机拉伸并热定型，热定型温度比聚酯切片的熔点低10-20℃；

7）牵引收卷：薄膜成型后，进行牵引和收卷，在牵引站中对底层进行电晕处理。

所述二氧化硅添加剂型聚酯切片的二氧化硅的含量为3000ppm。

本发明的有益效果是：聚酯薄膜具有熔点低，拉伸性能好，加工性高，耐高温蒸煮、高阻隔性、无毒以及防止脱落等优点，作为食品、药品铁制罐内层以及外层，可进行高温消毒灭菌，同时无粘着剂、无化学溶剂，可确保使用安全。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明旨在制造200-250℃条件下与制罐用钢板进行热压，形成牢固复合为一体的覆膜铁用聚酯薄膜。为此，需要一种250℃以下能够熔融的薄膜聚酯切片作为原料，而普通聚酯切片的熔点在260-270℃。

低熔点聚酯切片制膜存在的主要问题是：容易产生气泡影响薄膜覆膜性能，与MDO粘辊问题，强度满足条件下的热收缩问题。

根据以上问题，解决的工艺方法如下：

首先，确定覆膜铁用聚酯薄膜用聚酯切片的熔点范围：用于覆膜的原料马口铁的主要成分是铁、铬和表面的锡层。铁及铬的熔点在1500℃以上，而锡的熔点是231.85℃；而聚酯薄膜的拉伸最高温度为120℃，热定型最低温度为170℃，因此将聚酯切片的熔点范围定为180-230℃。

以下实施例中选用的纯聚酯切片的熔点为220℃，生产厂家：天津华新盈聚酯材料有限公司，型号HS230；所选用的二氧化硅添加剂型聚酯切片的熔点为220℃，二氧化硅的含量为3000ppm，生产厂家：天津华新盈聚酯材料有限公司，型号HS230-A。

实施例1

1）芯层聚酯切片:占总质量的60-80%的HS230与占总质量的40-20%的HS230-A混合，混料后的聚酯切片结晶干燥处理：为避免熔融挤出过程中PET降解，对芯层的聚酯切片进行结晶干燥处理，第一次结晶温度80-120℃，12小时，第二次结晶温度150℃，干燥温度160℃，干燥时间不少于6小时。

2）表、底层聚酯切片：占总质量的60-80%的HS230与占总质量的40-20%的HS230-A混合，表、底层采用双螺杆真空泵排除水分。

3）熔融挤出：三层共挤，其中主挤出机进行芯层物料的挤出，另两台为具有真空排气功能的双螺杆辅挤出机，分别进行表层和底层物料的挤出。物料挤出温度比聚酯切片的熔点高10-20℃；

4）模头铸片：三层熔体经过熔融、过滤后进入模头被挤出，形成型铸片，模头温度比聚酯切片的熔点高10-20℃，铸片冷辊温度为25-30℃；

5）纵向拉伸：模头铸片后，进入纵向拉伸机，纵向拉伸温度为75-80℃，拉伸倍数为3-3.5倍

6）横向拉伸：纵向拉伸后，进入横向拉伸机拉伸并热定型，热定型温度比聚酯切片的熔点低10-20℃；

7）牵引收卷：薄膜成型后，进行牵引和收卷。在牵引站中对底层进行电晕处理。

性能结构：上述制得的薄膜性能如下。

可直接复合的低熔点聚酯薄膜测试性能

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (1)

1.一种用于覆膜铁的可直接复合的低熔点聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 

1)芯层聚酯切片预处理：按质量百分比，芯层聚酯切片选用熔点为180-230℃的纯聚酯切片占60-80％，与40-20％的熔点为180-230℃的二氧化硅添加剂型聚酯切片混合，为避免熔融挤出过程中PET降解，对芯层的聚酯切片进行结晶干燥处理，第一次结晶温度80-120℃，12小时，第二次结晶温度150℃，干燥温度160℃，干燥时间不少于6小时；所述二氧化硅添加剂型聚酯切片的二氧化硅的含量为3000ppm； 

2)表、底层聚酯切片的预处理：按质量百分比，表、底层聚酯切片选用熔点为180-230℃的聚酯切片占60-80％，与40-20％的熔点为180-230℃的二氧化硅添加剂型聚酯切片混合，采用双螺杆真空泵排除水分；所述二氧化硅添加剂型聚酯切片的二氧化硅的含量为3000ppm； 

3)熔融挤出：三层共挤，其中主挤出机进行芯层物料的挤出，另两台为具有真空排气功能的双螺杆辅挤出机，分别进行表层和底层物料的挤出，物料挤出温度比聚酯切片的熔点高10-20℃； 

4)模头铸片：三层熔体经过熔融、过滤后进入模头被挤出，形成型铸片，模头温度比聚酯切片的熔点温度高10-20℃，铸片冷辊温度为25-30℃； 

5)纵向拉伸：模头铸片后，进入纵向拉伸机，纵向拉伸温度为75-80℃，拉伸倍数为3-3.5倍 

6)横向拉伸：纵向拉伸后，进入横向拉伸机拉伸并热定型，热定型温度比聚酯切片的熔点低10-20℃； 

7)牵引收卷：薄膜成型后，进行牵引和收卷，在牵引站中对底层进行电晕处理。