CN105500889A - 一种三层共挤纳米改性bopp消光膜的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，包括：取芯层、上表层和下表层的原材料经混合、干燥后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头；三层聚合物熔体在模头处汇合后流出，在气刀附片装置的作用下，迅速贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固态片材，然后依次经过纵向、横向拉伸，再立即进行风冷处理；随后陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理，分切得到。本发明采用三层结构共挤复合技术，以改进的原料配方，制得一种具有高消光性能、良好的耐磨性能、成品率高的BOPP消光膜。

Description

一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺
技术领域
本发明涉及塑料薄膜加工技术领域，具体是一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺。
背景技术
BOPP是“BiaxiallyOrientedPolypropylene”的简称，即双向拉伸聚丙烯薄膜。它的生产是将高分子聚丙烯的熔体首先通过狭长机头制成片材或厚膜，然后在专用的拉伸机内，在一定的温度和设定的速度下，同时或分步在垂直的两个方向(纵向、横向)上进行的拉伸，并经过适当的冷却或热处理或特殊的加工(如电晕、涂覆等)制成的薄膜。
消光膜是一种低光泽高雾度成漫反射消光效果的包装用膜，薄膜表面类似纸面具有非常低的光泽，其表面反射光弱而柔和，表面光泽度低于15％，而雾度一般在70％以上，具有手感舒适、外观宁静典雅、印刷时色彩能够逼真再现等诸多优点，有类纸包装膜或者自然光光泽膜之称。它主要用于高档食品、礼品、糖果等的包装以及大型户外广告的印刷纸和精装书本的封面。
现有的BOPP消光膜制造工艺普遍存在成品率低、产品质量不佳、消光性能不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高消光性能、良好的耐磨性能、成品率高的三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，所述的BOPP消光膜从上到下依次由上表层、芯层和下表层组成，所述的制造工艺包括以下步骤：
(1)按配比准确称取芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入串联的熔融单螺杆挤出机和计量单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，控制熔融温度为250～270℃；所述的芯层按照质量百分比计，由均聚聚丙烯60～80％、爽滑剂母料15～28％、抗静电剂母料5～12％组成；
(2)按配比准确称取上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，控制熔融温度为250～270℃；所述的上表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯88～95％、纳米级抗粘剂5～12％；所述的下表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯72～80％、无机消光粉6～10％、PBT材料14～18％；
(3)三层聚合物熔体在模头处汇合后流出，在气刀附片装置的作用下，迅速贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固态片材，然后依次经过纵向、横向拉伸，其中纵向预热温度为98～115℃，拉伸温度为80～105℃，纵向拉伸比为4～7，定形温度为55～75℃；横向预热温度为165～185℃，拉伸温度为130～150℃，横向拉伸比为6～8，定形温度为50～60℃，时间为1～5秒，再立即进行风冷处理，冷风温度为20～26℃；随后陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理，分切得到BOPP消光膜。
作为本发明进一步的方案：所述的爽滑剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯65～72％、爽滑剂28～35％组成。
作为本发明进一步的方案：所述的抗静电剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯90～92％、抗静电剂8～10％组成。
作为本发明进一步的方案：所述的纳米级抗粘剂为纳米级二氧化硅抗粘剂。
作为本发明进一步的方案：所述的无机消光粉的粒径为0.5～2.0μm。
作为本发明进一步的方案：所述的纵向拉伸采用的压辊，包括辊筒与位于压辊辊轴两端的轴颈，所述的轴颈直接通过轴颈锁紧套与其内的轴颈套连接，并通过过渡安装块与压辊臂固定连接，从而确保轴颈与轴承锁紧套之间一直是同心转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用三层结构共挤复合技术，优选纳米级二氧化硅粒子为抗粘剂，通过将纳米二氧化硅分散于树脂基体中形成树脂基纳米复合材料，提高上表层热封材料及抗粘剂的界面结合力，使热封材料及抗粘剂表面形成爽滑的保护层，降低抗粘剂对薄膜表面的损伤，提高薄膜的耐磨性能；
2、优选粒径为0.5～2.0μm的无机消光粉，促进聚丙烯共混体系的结晶性能，实现薄膜表面粗糙度以及散射性能的提高，并通过添加耐高温性能良好的PBT，实现与聚丙烯共混体系的不相容性，进一步提高薄膜的雾面粗糙度，大幅提高消光体系的耐高温性能，实现薄膜的高消光性能；
3、通过将轴颈直接通过轴承锁紧套进行连接，并通过过渡安装块将其与压辊臂连接，使轴承锁紧套和轴颈很好的贴附为一体，保持了轴颈和轴承锁紧套之间的同心度，从而避免了在运动过程中产生偏心，从根本上杜绝了压辊辊面的跳动，大幅提高了薄膜产品质量和成品率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，所述的BOPP消光膜从上到下依次由上表层、芯层和下表层组成，所述的制造工艺包括以下步骤：
(1)按配比准确称取芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入串联的熔融单螺杆挤出机和计量单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，控制熔融温度为250℃；芯层按照质量百分比计，由均聚聚丙烯60％、爽滑剂母料28％、抗静电剂母料12％组成；爽滑剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯65％、爽滑剂35％组成；抗静电剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯90％、抗静电剂10％组成；
(2)按配比准确称取上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，控制熔融温度为250℃；上表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯88％、纳米级抗粘剂12％；下表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯72％、无机消光粉10％、PBT材料18％；
(3)三层聚合物熔体在模头处汇合后流出，在气刀附片装置的作用下，迅速贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固态片材，然后依次经过纵向、横向拉伸，其中纵向预热温度为115℃，拉伸温度为105℃，纵向拉伸比为7，定形温度为75℃；横向预热温度为185℃，拉伸温度为150℃，横向拉伸比为8，定形温度为60℃，时间为1秒，再立即进行风冷处理，冷风温度为26℃；随后陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理，分切得到BOPP消光膜。
实施例2
本发明实施例中，一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，所述的BOPP消光膜从上到下依次由上表层、芯层和下表层组成，所述的制造工艺包括以下步骤：
(1)按配比准确称取芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入串联的熔融单螺杆挤出机和计量单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，控制熔融温度为270℃；芯层按照质量百分比计，由均聚聚丙烯80％、爽滑剂母料15％、抗静电剂母料5％组成；爽滑剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯72％、爽滑剂28％组成；抗静电剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯92％、抗静电剂8％组成；
(2)按配比准确称取上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，控制熔融温度为270℃；上表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯95％、纳米级抗粘剂5％；下表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯80％、无机消光粉6％、PBT材料14％；
(3)三层聚合物熔体在模头处汇合后流出，在气刀附片装置的作用下，迅速贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固态片材，然后依次经过纵向、横向拉伸，其中纵向预热温度为98℃，拉伸温度为80℃，纵向拉伸比为4，定形温度为55℃；横向预热温度为165℃，拉伸温度为130℃，横向拉伸比为6，定形温度为50℃，时间为5秒，再立即进行风冷处理，冷风温度为20℃；随后陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理，分切得到BOPP消光膜。
实施例3
本发明实施例中，一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，所述的BOPP消光膜从上到下依次由上表层、芯层和下表层组成，所述的制造工艺包括以下步骤：
(1)按配比准确称取芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入串联的熔融单螺杆挤出机和计量单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，控制熔融温度为260℃；芯层按照质量百分比计，由均聚聚丙烯70％、爽滑剂母料20％、抗静电剂母料10％组成；爽滑剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯68％、爽滑剂32％组成；抗静电剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯91％、抗静电剂9％组成；
(2)按配比准确称取上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，控制熔融温度为260℃；上表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯92％、纳米级抗粘剂8％；下表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯76％、无机消光粉8％、PBT材料16％；
(3)三层聚合物熔体在模头处汇合后流出，在气刀附片装置的作用下，迅速贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固态片材，然后依次经过纵向、横向拉伸，其中纵向预热温度为105℃，拉伸温度为95℃，纵向拉伸比为6，定形温度为65℃；横向预热温度为175℃，拉伸温度为140℃，横向拉伸比为7，定形温度为55℃，时间为3秒，再立即进行风冷处理，冷风温度为25℃；随后陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理，分切得到BOPP消光膜。
上述各实施例中，采用的纳米级抗粘剂为纳米级二氧化硅抗粘剂，无机消光粉的粒径为0.5～2.0μm。
上述各实施例中，对挤出的片材进行纵向拉伸所采用的压辊，包括辊筒与位于压辊辊轴两端的轴颈，轴颈套设在轴承锁紧套内，轴承锁紧套通过过渡安装块与压辊臂固定连接。该轴承锁紧套是带有锁紧套的轴承，将轴颈套接在轴承锁紧套内，通过轴承锁紧套将轴颈相对固定，当压辊辊轴转动时，其轴颈与轴承锁紧套之间一直是同心转动，从而避免产生偏心运动，提高了薄膜产品的质量与外观。
本发明采用三层结构共挤复合技术，优选纳米级二氧化硅粒子为抗粘剂，通过将纳米二氧化硅分散于树脂基体中形成树脂基纳米复合材料，提高上表层热封材料及抗粘剂的界面结合力，使热封材料及抗粘剂表面形成爽滑的保护层，降低抗粘剂对薄膜表面的损伤，提高薄膜的耐磨性能；优选粒径为0.5～2.0μm的无机消光粉，促进聚丙烯共混体系的结晶性能，实现薄膜表面粗糙度以及散射性能的提高，并通过添加耐高温性能良好的PBT，实现与聚丙烯共混体系的不相容性，进一步提高薄膜的雾面粗糙度，大幅提高消光体系的耐高温性能，实现薄膜的高消光性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，所述的BOPP消光膜从上到下依次由上表层、芯层和下表层组成，其特征在于，所述的制造工艺包括以下步骤：
(1)按配比准确称取芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入串联的熔融单螺杆挤出机和计量单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，控制熔融温度为250～270℃；所述的芯层按照质量百分比计，由均聚聚丙烯60～80％、爽滑剂母料15～28％、抗静电剂母料5～12％组成；
(2)按配比准确称取上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，控制熔融温度为250～270℃；所述的上表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯88～95％、纳米级抗粘剂5～12％；所述的下表层按照质量百分比计，由共聚聚丙烯72～80％、无机消光粉6～10％、PBT材料14～18％；
(3)三层聚合物熔体在模头处汇合后流出，在气刀附片装置的作用下，迅速贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固态片材，然后依次经过纵向、横向拉伸，其中纵向预热温度为98～115℃，拉伸温度为80～105℃，纵向拉伸比为4～7，定形温度为55～75℃；横向预热温度为165～185℃，拉伸温度为130～150℃，横向拉伸比为6～8，定形温度为50～60℃，时间为1～5秒，再立即进行风冷处理，冷风温度为20～26℃；随后陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理，分切得到BOPP消光膜。
2.根据权利要求1所述的三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，其特征在于，所述的爽滑剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯65～72％、爽滑剂28～35％组成。
3.根据权利要求1所述的三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，其特征在于，所述的抗静电剂母料按照质量百分比计，由均聚聚丙烯90～92％、抗静电剂8～10％组成。
4.根据权利要求1所述的三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，其特征在于，所述的纳米级抗粘剂为纳米级二氧化硅抗粘剂。
5.根据权利要求1所述的三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，其特征在于，所述的无机消光粉的粒径为0.5～2.0μm。
6.根据权利要求1所述的三层共挤纳米改性BOPP消光膜的制造工艺，其特征在于，所述的纵向拉伸采用的压辊，包括辊筒与位于压辊辊轴两端的轴颈，所述的轴颈直接通过轴颈锁紧套与其内的轴颈套连接，并通过过渡安装块与压辊臂固定连接，从而确保轴颈与轴承锁紧套之间一直是同心转动。
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