CN105196679A - 一种多层吸塑深成型包装膜材料及其生产工艺 - Google Patents

一种多层吸塑深成型包装膜材料及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，通过吸塑深成型加工工艺制备包装制品，用于替代传统单层或少层共挤包装膜，从而改善产品机械强度，耐热性能，提高包装制品气体阻透性，同时制品外观独特，稳定性高又能节约材料成本，采用五层或七层共挤工艺替代传统的单层或三层共挤，采用环烯烃/乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯等材料替代聚乙烯、聚丙烯等材料进行复合制备吸塑包装膜，提高了吸塑包装制品的抗戳穿强度与耐热、气体阻透性能，提升了产品质量。

Description

一种多层吸塑深成型包装膜材料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及塑料包装的技术领域，特别是涉及一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺。
背景技术
我国是世界包装制造和消费大国，塑料包装在包装产业总产值中的比例已经超过30％，成为包装产业的生力军。近年来，随着社会的发展和人民生活水平的提高，先进包装制品尤其是与食品、人类健康发展有关的塑料包装越来越受到市场青睐，市场前景十分巨大。2005年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中(三)重点领域及其优先主题，明确提出要求开发先进包装技术，研制先进包装制品。
目前吸塑成型包装制品主要是由单一的单向或双向拉伸的聚烯烃材料制备而成，大多用于食品、水果、药品、医疗器械等包装领域。然而由于聚烯烃材料自身性能限制，大部分吸塑成型包装制品存在产品性能不佳，如耐热性不高，机械强度不足，气体阻透性能较差等缺点。
传统吸塑成型共挤膜包装制品主要采用聚乙烯、聚丙烯、PVC、聚酯等单一高分子材料通过单向或双向拉伸制备而成，少数技术先进企业已开始采用聚乙烯与聚丙烯为原料，通过三层共挤工艺制备包装制品。传统吸塑包装产品普遍存在抗戳穿强度差、气体阻透性能差、耐热性能不足等问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明开发出五层及以上的多层共挤包装膜，通过吸塑深成型加工工艺制备包装制品，用于替代传统单层或少层共挤包装膜，从而改善产品机械强度，耐热性能，提高包装制品气体阻透性，同时制品外观独特，稳定性高又能节约材料成本。
一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，所述的多层吸塑深成型包装膜材料包括内层A，介质层B，中间层C，介质层D，外层E，包括如下步骤：
(1)原料采购：根据产量采购适量原料，原料中包括环烯烃/乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯，环烯烃/乙烯共聚物选用茂金属催化剂将乙烯和降冰片烯共聚合得到的非结晶性透明树脂；
(2)配料：内层A采用质量比为1:5的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；外层E采用质量比为1:10的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物作为原料；中间层C基本由α-烯烃聚合物组成，该种α-烯烃聚合物包含60-90％重量份的选自聚丙烯、聚乙烯、金属茂催化的线性低密度聚乙烯的聚合物和10-40％重量份的丁烯共聚物或三元共聚物；用于介质层B和介质层D的聚合物是熔点为90-150℃的α-烯烃聚合物，其拉伸模量高于15MPa；
(3)多层熔融共挤：将各层原料送到对应层数的共挤吹膜机组中加热熔融成聚合物熔体，然后通过各层流到在共挤模头中层层叠合，复合成共挤膜；
(4)流延成型：将膜通过流延模头挤出，吸塑成型，同时在纵向和横向上使用拉幅机拉伸；
(5)冷却成型：采用冷却辊冷却固化，冷却辊中使用水循环径向冷却；
(6)热压深成型：在热塑面板上依据设计要求进行油墨定位，设置印刷包装图案，将印刷图案热压熔合或粘合在冷却成型的包装膜材料的最外层上，成为整体的包装膜材料；
(7)分切，成品检验合格后，包装入库。
优选的，所述的多层吸塑深成型包装膜材料由内而外分为七层，分别为热封层A1，内层A，介质层B，中间层C，介质层D，外层E，耐候层E1。
优选的，热封层A1采用30-60％重量份的茂金属聚丙烯和聚异丁烯改性的聚丙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；耐候层E1采用共聚尼龙共聚物，具体为15％-25重量份的无定型尼龙和1-1.5％的抗粘连母粒改性的共聚尼龙共聚物。
优选的，包装膜材料的厚度为30-80μm。
本发明的有益效果是：采用五层或七层共挤工艺替代传统的单层或三层共挤，采用环烯烃/乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯等材料替代聚乙烯、聚丙烯等材料进行复合制备吸塑包装膜，提高了吸塑包装制品的抗戳穿强度与耐热、气体阻透性能，提升了产品质量。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例1
一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，所述的多层吸塑深成型包装膜材料由内而外分为五层，分别为内层A，介质层B，中间层C，介质层D，外层E，包括如下步骤：
(1)原料采购：根据产量采购适量的环烯烃/乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯，环烯烃/乙烯共聚物选用茂金属催化剂将乙烯和降冰片烯共聚合得到的非结晶性透明树脂；
(2)配料：内层A采用质量比为1:5的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；外层E采用质量比为1:10的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物作为原料；中间层C基本由α-烯烃聚合物组成，该种α-烯烃聚合物包含60-90％重量份的选自聚丙烯、聚乙烯、金属茂催化的线性低密度聚乙烯的聚合物和10-40％重量份的丁烯共聚物或三元共聚物；介质层B和介质层D有助于保证各层之间的粘合，增加膜的强度，优选用于介质层B和介质层D的聚合物是熔点为90-150℃的α-烯烃聚合物，其拉伸模量高于15MPa；
(3)多层熔融共挤：将各层原料送到五层共挤吹膜机组中加热熔融成聚合物熔体，然后通过各层流到在共挤模头中层层叠合，复合成共挤膜；
(4)流延成型：将膜通过流延模头挤出，吸塑成型，同时在纵向和横向上使用拉幅机拉伸；
(5)冷却成型：采用冷却辊冷却固化，冷却辊中使用水循环径向冷却；
(6)热压深成型：在热塑面板上依据设计要求进行油墨定位，设置印刷包装图案，将印刷图案热压熔合或粘合在冷却成型的包装膜材料的外层E上，成为整体的包装膜材料；
(7)分切，成品检验合格后，包装入库。
实施例2
一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，所述的多层吸塑深成型包装膜材料由内而外分为七层，分别为热封层A1，内层A，介质层B，中间层C，介质层D，外层E，耐候层E1，包括如下步骤：
(1)原料采购：根据产量采购适量的环烯烃/乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯，环烯烃/乙烯共聚物选用茂金属催化剂将乙烯和降冰片烯共聚合得到的非结晶性透明树脂；
(2)配料：内层A采用质量比为1:5的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；外层E采用质量比为1:10的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物作为原料；中间层C基本由α-烯烃聚合物组成，该种α-烯烃聚合物包含60-90％重量份的选自聚丙烯、聚乙烯、金属茂催化的线性低密度聚乙烯的聚合物和10-40％重量份的丁烯共聚物或三元共聚物；介质层B和介质层D有助于保证各层之间的粘合，增加膜的强度，优选用于介质层B和介质层D的聚合物是熔点为90-150℃的α-烯烃聚合物，其拉伸模量高于15MPa；热封层A1采用30-60％重量份的茂金属聚丙烯和聚异丁烯改性的聚丙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；耐候层E1采用共聚尼龙共聚物，具体为15％-25重量份的无定型尼龙和1-1.5％的抗粘连母粒改性的共聚尼龙共聚物；
(3)多层熔融共挤：将各层原料送到七层共挤吹膜机组中加热熔融成聚合物熔体，然后通过各层流到在共挤模头中层层叠合，复合成共挤膜；
(4)流延成型：将膜通过流延模头挤出，吸塑成型，同时在纵向和横向上使用拉幅机拉伸；
(5)冷却成型：采用冷却辊冷却固化，冷却辊中使用水循环径向冷却；
(6)热压深成型：在热塑面板上依据设计要求进行油墨定位，印刷包装图案层，将印刷图案层热压熔合或粘合在冷却成型的包装膜材料的耐候层E1上，成为整体的包装膜材料；
(7)分切，成品检验合格后，包装入库。
包装膜材料的厚度为30-80μm。
按照本发明工艺生产的多层吸塑深成型包装膜材料测得主要技术经济指标如下：
1)产品的耐光照特性：按PV1303耐光照标准规定要求5个周期色牢度4级；
2)产品耐热、耐寒性能：产品在110±±2℃、-40±2℃内各存放48小时，产品无存在形状，颜色和表面质量上可见的和(或)影响功能的变化；
3)产品气体阻透性能：包装膜的气体阻隔性能符合Q/NHF01-2011《医疗器械吸塑包装膜》测试要求。

Claims (5)

1.一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，所述的多层吸塑深成型包装膜材料包括内层A，介质层B，中间层C，介质层D，外层E，包括如下步骤：
(1)原料采购：根据产量采购适量原料，原料中包括环烯烃/乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯，环烯烃/乙烯共聚物选用茂金属催化剂将乙烯和降冰片烯共聚合得到的非结晶性透明树脂；
(2)配料：内层A采用质量比为1:5的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；外层E采用质量比为1:10的环烯烃/乙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物作为原料；中间层C基本由α-烯烃聚合物组成，该种α-烯烃聚合物包含60-90％重量份的选自聚丙烯、聚乙烯、金属茂催化的线性低密度聚乙烯的聚合物和10-40％重量份的丁烯共聚物或三元共聚物；用于介质层B和介质层D的聚合物是熔点为90-150℃的α-烯烃聚合物，其拉伸模量高于15MPa；
(3)多层熔融共挤：将各层原料送到对应层数的共挤吹膜机组中加热熔融成聚合物熔体，然后通过各层流到在共挤模头中层层叠合，复合成共挤膜；
(4)流延成型：将膜通过流延模头挤出，吸塑成型，同时在纵向和横向上使用拉幅机拉伸；
(5)冷却成型：采用冷却辊冷却固化，冷却辊中使用水循环径向冷却；
(6)热压深成型：在热塑面板上依据设计要求进行油墨定位，设置印刷包装图案，将印刷图案热压熔合或粘合在冷却成型的包装膜材料的最外层上，成为整体的包装膜材料；
(7)分切，成品检验合格后，包装入库。
2.如权利要求1所述的一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，其特征在于：所述的多层吸塑深成型包装膜材料由内而外分为七层，分别为热封层A1，内层A，介质层B，中间层C，介质层D，外层E，耐候层E1。
3.如权利要求2所述的一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，其特征在于：热封层A1采用30-60％重量份的茂金属聚丙烯和聚异丁烯改性的聚丙烯共聚物和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物为原料；耐候层E1采用共聚尼龙共聚物，具体为15％-25重量份的无定型尼龙和1-1.5％的抗粘连母粒改性的共聚尼龙共聚物。
4.如权利要求2所述的一种多层吸塑深成型包装膜材料的生产工艺，其特征在于：包装膜材料的厚度为30-80μm。
5.如权利要求1～4之任一生产工艺制得的多层吸塑深成型包装膜材料。
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