CN104608443A - 一种热收缩膜加工工艺 - Google Patents

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吴磊
张德顺
李汪洋
陈辉
孙晓华
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Abstract

本发明公开了一种热收缩膜加工工艺，涉及膜加工领域，制备透明改性剂、选择内层原料、选择外层原料、物料混合挤出、挤出牵引、拉伸、熟化、电晕处理、收卷成膜、检验，最后进行分切包装，本发明中通过内外层膜的设计既可以降低对环境的污染又可以较容易达到热收缩膜要求的高耐穿刺性和好的收缩应力，内层膜采用较薄的聚乙烯层并与较厚的聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯是生物可降解高分子材料层，既可以保持良好的热收缩率、撕裂强度、断裂拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等物理机械性能的基础上，也可以大部分的材料被生物完全降解，属于较好也较合适的环境友好型生物膜。

Description

一种热收缩膜加工工艺
技术领域
本发明涉及膜加工领域，特别是涉及一种热收缩膜加工工艺。 
背景技术
热收缩膜是一种在生产过程中被拉伸定向，常温下稳定，而在使用过程中受热收缩的热塑性塑料薄膜，薄膜的热收缩性早在1936年就获得应用，最初主要用橡胶薄膜来收缩包装易腐败的食品，如今，热收缩技术已经发展到几乎可以用热收缩膜来包装各种商品，如食品、药品、消毒餐具、文体用品、工艺礼品、印刷品、五金塑料制品、电话机、电子电器等等各种产品的外包装，尤其是在不规则形体物品或商品的组合式(集束)包装方面，既能满足商品的防潮防尘、防触摸、透明展示等功能，又能增加产品外观吸引力，也可用于代替各类纸盒，不但节约包装成本，而且符合包装潮流，这些产品都给人们生活带来了极大的便利，由于热收缩膜主要用于各种产品的销售和运输，其主要作用是稳固、遮盖和保护产品，所以热收缩膜必须具有较高的耐穿刺性，良好的收缩性和收缩应力，最初的热收缩膜以PVC为主，随着对热收缩膜性能要求的不断提高，PVC热收缩膜逐渐减少，而各种聚乙烯PE多层共挤热缩膜发展迅速，但是现在这些PVC、PET、PS等材料是不可以降解的，长期使用对环境的污染效果很严重的，而单纯不能降解的材料也不易达到热收缩膜要求的高耐穿刺性和好的收缩应力。
发明内容
为克服现有技术上的不足，本发明目的是提供一种热收缩膜加工工艺。
为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
一种热收缩膜加工工艺，包括以下步骤：
1)制备透明改性剂，将丙烯酸酯、石蜡、硬脂酸、聚甲基苯基硅氧烷按(0.5-2.5):(0.1-0.5):(0.1-1.0):(0.1-1.0)称取，放入高速混合机中高速搅拌，当温度升至100-140℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至40-50℃后，即为透明改性剂；
2)选择内层原料包括高密度聚乙烯20-30份、中密度聚乙烯15-30份、线性低密度聚乙烯15-25份和茂金属低密度聚乙烯25-45份；
3)选择外层原料包括聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯95-100份、助剂1-5份、润滑剂2-5份、增塑剂1-3份、抗氧剂2-5份；
4)将步骤2)中的内层原料与步骤1)中的透明改性剂进行混合并和步骤3)中的外层原料分别以转速为150-200rpm，温度为75-85℃条件下加入反应釜中搅拌10-20min，将反应釜内温度升高至130-160℃，压力为0.4-0.6Mpa，分别反应1-2h，将制备的两种聚合熔体分别挤出并输送到双螺杆挤出机，挤出温度为140℃；
5)将挤出物料经吹膜机的挤出模头挤出成管坯，挤出模头温度为130-150℃，并经冷却后牵引进入拉伸烘箱；
6)管坯首先进入预热烘箱预热，温度为80-90℃，并充氮气除氧，然后在拉伸烘箱内分别进行横向和纵向双向拉伸，拉伸温度为90-100℃，横向拉伸倍数为6-7，纵向拉伸倍数为6-6.5，拉伸成50-70μm厚度的薄膜；
7)将步骤6)中的薄膜置入熟化室，40-50℃熟化48-72h；
8)再将步骤7)中所得的复合膜进行电晕处理、收卷成膜、检验，最后进行分切包装。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，步骤2)中所述茂金属聚乙烯是熔融指 数为0.3-0.5g/10min、密度为0.927-0.944g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 1和熔融指数0.8-1.0g/10min、0.917-0.925g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 2中的一种或两种按任意比例混合。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，步骤2)中所述线性低密度聚乙烯为熔融指数为0.3-0.8g/10min，密度为0.918-0.922g/cm3的低密度聚乙烯。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，步骤2)中所述高密度聚乙烯为熔融指数为0.1-0.7g/10min、密度为0.95-0.96g/cm3的高密度聚乙烯。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，步骤2)中所述中密度聚乙烯为熔融指数为0.2-0.6g/10min、密度为0.926-0.953g/cm3的中密度聚乙烯。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，所述步骤3)中的助剂为HANKINS NCP-2，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、硬脂醇或硬脂酸中的一种，增塑剂为己二酸脂，抗氧剂为ESC-1010抗氧剂。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，步骤6)中所述外层和内层的厚度比例为(2.5-3.5)：1。
上述一种热收缩膜加工工艺，其中，步骤中4)中内层原料与透明改性剂之间的比例为95:5。
本发明的有益效果：本专利中通过内外层膜的设计既可以降低对环境的污染又可以较容易达到达到热收缩膜要求的高耐穿刺性和好的收缩应力，内层膜采用较薄的聚乙烯层并与较厚的聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯是生物可降解高分子材料层，既可以保持良好的热收缩率、撕裂强度、断裂拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等物理机械性能的基础上，也可以大部分的材料被生物完全降解，属于较好也较合适的环境友好型生物膜。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：一种热收缩膜加工工艺，包括以下步骤：
1)制备透明改性剂，称取2.5kg丙烯酸酯、0.1kg石蜡、0.1kg硬脂酸、1.0kg聚甲基苯基硅氧烷，放入高速混合机中高速搅拌，当温度升至140℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至50℃后，即为透明改性剂；
2)选择内层原料包括高密度聚乙烯20kg、中密度聚乙烯30kg、线性低密度聚乙烯25kg和茂金属低密度聚乙烯45kg；
其中，所述茂金属聚乙烯是熔融指数为0.5g/10min、密度为0.933g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 1和熔融指数1.0g/10min、0.920g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 2中的一种或两种按任意比例混合；
所述线性低密度聚乙烯为熔融指数为0.3g/10min，密度为0.922g/cm3的低密度聚乙烯；
所述高密度聚乙烯为熔融指数为0.7g/10min、密度为0.953g/cm3的高密度聚乙烯；
所述中密度聚乙烯为熔融指数为0.6g/10min、密度为0.926g/cm3的中密度聚乙烯；
3)选择外层原料包括聚-3羟基丁酸酯95kg、HANKINS NCP-2 3kg、硬脂醇4kg、己二酸脂2kg、ESC-1010抗氧剂5kg；
4)将步骤2)中的内层原料与步骤1)中的透明改性剂进行混合并和步骤3)中的外层原料分别以转速为200rpm，温度为75℃条件下加入反应釜中搅拌 20min，将反应釜内温度升高至130℃，压力为0.6Mpa，分别反应1h，将制备的两种聚合熔体分别挤出并输送到双螺杆挤出机，挤出温度为140℃；
其中，内层原料与透明改性剂之间的比例为95:5。
5)将挤出物料经吹膜机的挤出模头挤出成管坯，挤出模头温度为140℃，并经冷却后牵引进入拉伸烘箱；
6)管坯首先进入预热烘箱预热，温度为90℃，并充氮气除氧，然后在拉伸烘箱内分别进行横向和纵向双向拉伸，拉伸温度为100℃，横向拉伸倍数为6，纵向拉伸倍数为6.5，拉伸成70μm厚度的薄膜,其中，所述外层和内层的厚度比例为3.5：1；
7)将步骤6)中的薄膜置入熟化室，45℃熟化48h；
8)再将步骤7)中所得的复合膜进行电晕处理、收卷成膜、检验，最后进行分切包装。
实施例2：一种热收缩膜加工工艺，包括以下步骤：
1)制备透明改性剂，称取0.5kg丙烯酸酯、0.5kg石蜡、0.5kg硬脂酸、0.1kg聚甲基苯基硅氧烷，放入高速混合机中高速搅拌，当温度升至130℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至40℃后，即为透明改性剂；
2)选择内层原料包括高密度聚乙烯30kg、中密度聚乙烯20kg、线性低密度聚乙烯15kg和茂金属低密度聚乙烯30kg；
其中，所述茂金属聚乙烯是熔融指数为0.4g/10min、密度为0.927g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 1和熔融指数0.9g/10min、0.917g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 2中的一种或两种按任意比例混合；
所述线性低密度聚乙烯为熔融指数为0.8g/10min，密度为0.918g/cm3的低 密度聚乙烯；
所述高密度聚乙烯为熔融指数为0.5g/10min、密度为0.95g/cm3的高密度聚乙烯；
所述中密度聚乙烯为熔融指数为0.2g/10min、密度为0.953g/cm3的中密度聚乙烯；
3)选择外层原料包括聚-3羟基丁酸酯100kg、HANKINS NCP-2 5kg、硬脂醇5kg、己二酸脂1kg、ESC-1010抗氧剂3kg；
4)将步骤2)中的内层原料与步骤1)中的透明改性剂进行混合并和步骤3)中的外层原料分别以转速为150rpm，温度为80℃条件下加入反应釜中搅拌15min，将反应釜内温度升高至150℃，压力为0.5Mpa，分别反应1h，将制备的两种聚合熔体分别挤出并输送到双螺杆挤出机，挤出温度为140℃；
其中，内层原料与透明改性剂之间的比例为95:5。
5)将挤出物料经吹膜机的挤出模头挤出成管坯，挤出模头温度为150℃，并经冷却后牵引进入拉伸烘箱；
6)管坯首先进入预热烘箱预热，温度为80℃，并充氮气除氧，然后在拉伸烘箱内分别进行横向和纵向双向拉伸，拉伸温度为90℃，横向拉伸倍数为7，纵向拉伸倍数为6，拉伸成50μm厚度的薄膜,其中，所述外层和内层的厚度比例为3：1；
7)将步骤6)中的薄膜置入熟化室，40℃熟化50h；
8)再将步骤7)中所得的复合膜进行电晕处理、收卷成膜、检验，最后进行分切包装。
实施例3：一种热收缩膜加工工艺，包括以下步骤：
1)制备透明改性剂，称取1kg丙烯酸酯、0.3kg石蜡、1kg硬脂酸、0.6kg 聚甲基苯基硅氧烷，放入高速混合机中高速搅拌，当温度升至100℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至45℃后，即为透明改性剂；
2)选择内层原料包括高密度聚乙烯25kg、中密度聚乙烯15kg、线性低密度聚乙烯20kg和茂金属低密度聚乙烯25kg；
其中，所述茂金属聚乙烯是熔融指数为0.3g/10min、密度为0.944g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 1和熔融指数1.0g/10min、0.925g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 2中的一种或两种按任意比例混合；
所述线性低密度聚乙烯为熔融指数为0.5g/10min，密度为0.919g/cm3的低密度聚乙烯；
所述高密度聚乙烯为熔融指数为0.1g/10min、密度为0.96g/cm3的高密度聚乙烯；
所述中密度聚乙烯为熔融指数为0.4g/10min、密度为0.940g/cm3的中密度聚乙烯；
3)选择外层原料包括聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯100kg、HANKINS NCP-21kg、硬脂醇2kg、己二酸脂3kg、ESC-1010抗氧剂2kg；
4)将步骤2)中的内层原料与步骤1)中的透明改性剂进行混合并和步骤3)中的外层原料分别以转速为180rpm，温度为85℃条件下加入反应釜中搅拌10min，将反应釜内温度升高至160℃，压力为0.4Mpa，分别反应2h，将制备的两种聚合熔体分别挤出并输送到双螺杆挤出机，挤出温度为140℃；
其中，内层原料与透明改性剂之间的比例为95:5。
5)将挤出物料经吹膜机的挤出模头挤出成管坯，挤出模头温度为130℃，并经冷却后牵引进入拉伸烘箱；
6)管坯首先进入预热烘箱预热，温度为85℃，并充氮气除氧，然后在拉伸烘箱内分别进行横向和纵向双向拉伸，拉伸温度为95℃，横向拉伸倍数为6.5，纵向拉伸倍数为6.3，拉伸成60μm厚度的薄膜,其中，所述外层和内层的厚度比例为2.5：1；
7)将步骤6)中的薄膜置入熟化室，50℃熟化72h；
8)再将步骤7)中所得的复合膜进行电晕处理、收卷成膜、检验，最后进行分切包装。
在实施例中， 
本专利中通过内外层膜的设计既可以降低对环境的污染又可以较容易达到达到热收缩膜要求的高耐穿刺性和好的收缩应力，内层膜采用较薄的聚乙烯层并与较厚的聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯是生物可降解高分子材料层，既可以保持良好的热收缩率、撕裂强度、断裂拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等物理机械性能的基础上，也可以大部分的材料被生物完全降解，属于较好也较合适的环境友好型生物膜。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种热收缩膜加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）制备透明改性剂，将丙烯酸酯、石蜡、硬脂酸、聚甲基苯基硅氧烷按（0.5-2.5）:（0.1-0.5）:（0.1-1.0）:（0.1-1.0）称取，放入高速混合机中高速搅拌，当温度升至100-140℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至40-50℃后，即为透明改性剂；
2）选择内层原料包括高密度聚乙烯20-30份、中密度聚乙烯15-30份、线性低密度聚乙烯15-25份和茂金属低密度聚乙烯25-45份；
3）选择外层原料包括聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯95- 100份、助剂1-5份、润滑剂2-5份、增塑剂1-3份、抗氧剂2-5份；
4）将步骤2）中的内层原料与步骤1）中的透明改性剂进行混合并和步骤3）中的外层原料分别以转速为150-200rpm，温度为75-85℃条件下加入反应釜中搅拌10-20min，将反应釜内温度升高至130-160℃，压力为0.4-0.6Mpa，分别反应1-2h，将制备的两种聚合熔体分别挤出并输送到双螺杆挤出机，挤出温度为140℃；
5）将挤出物料经吹膜机的挤出模头挤出成管坯，挤出模头温度为130-150℃，并经冷却后牵引进入拉伸烘箱；
6）管坯首先进入预热烘箱预热，温度为80-90℃，并充氮气除氧，然后在拉伸烘箱内分别进行横向和纵向双向拉伸，拉伸温度为90-100℃，横向拉伸倍数为6-7，纵向拉伸倍数为6-6.5，拉伸成50-70μm厚度的薄膜；
7）将步骤6）中的薄膜置入熟化室，40-50℃熟化48-72h；
8）再将步骤7）中所得的复合膜进行电晕处理、收卷成膜、检验，最后进行分切包装。
2.根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，步骤2）中所述茂金属聚乙烯是熔融指数为0.3-0.5g/10min、密度为0.927-0.944g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 1和熔融指数0.8-1.0g/10min、0.917-0.925g/cm3的茂金属聚乙烯MPE 2中的一种或两种按任意比例混合。
3. 根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，步骤2）中所述线性低密度聚乙烯为熔融指数为0.3-0.8g/10min，密度为0.918-0.922 g/cm3的低密度聚乙烯。
4. 根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，步骤2）中所述高密度聚乙烯为熔融指数为0.1-0.7g/10min、密度为0.95-0.96g/cm3的高密度聚乙烯。
5. 根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，步骤2）中所述中密度聚乙烯为熔融指数为0.2-0.6g/10min、密度为0.926-0.953g/cm3的中密度聚乙烯。
6. 根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，所述步骤3）中的助剂为HANKINS NCP-2，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、硬脂醇或硬脂酸中的一种，增塑剂为己二酸脂，抗氧剂为ESC-1010抗氧剂。
7. 根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，步骤6）中所述外层和内层的厚度比例为（2.5-3.5）：1。
8. 根据权利要求1所述的一种热收缩膜加工工艺，其特征在于，步骤中4）中内层原料与透明改性剂之间的比例为95:5。
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