CN105644092A - 一种低温热封无纸化条烟外包装膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及低温热封收缩烟用包装膜，包括表层A、芯层B和表层C，表层A的质量份组分：乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物70～80份，乙烯-丁烯共聚弹性体2～10份，爽滑剂12～22份，抗粘剂3～13份，耐磨剂0.5～1.5份，其中，爽滑剂由芥酸酰胺和二甲基硅油组成；抗粘剂由PMMA和二氧化硅粉末组成；表层B的组分：均聚聚丙烯65～80份，增挺母料24～32份，抗静电母料2～6份；表层C的组分：乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物45～60份，乙烯-丁烯共聚弹性体30～50份，爽滑剂2～5份，抗粘剂3～10份，爽滑剂为二甲基硅油，抗粘剂为PMMA。三层共挤包装膜具有更低的热封温度，节约了能耗，提高了条烟的外包装品质。

Description

一种低温热封无纸化条烟外包装膜及其制造方法
技术领域
本发明属于包装膜技术领域，具体涉及一种实现低温热封的条烟用外包装膜及其制造方法。
背景技术
目前，国内烟膜生产厂家生产的热收缩型烟膜产品在使用过程时都必须经过加烫处理，才能保证烟盒与盒皮的紧贴效果。当用普通的热收缩烟膜包装时会产生包装不紧贴、烟膜与烟盒之间存在皱纹的问题。大多数烟厂通过加装加烫装置来解决这个问题，加烫装置的使用在一定程度上使烟包变得很紧贴，但也存在明显的缺陷：
①传统加烫装置只在两个烟盒的上下表面进行加烫处理，两包烟中间接触部位不能加烫，从而使没加烫的两个面与加烫的两个面对比起来皱纹更加明显；
②加烫使薄膜表面受热和摩擦力的作用，从而损坏了薄膜的光洁度，使膜表面产生划伤；
③烟机停机时，加烫装置与膜长时间接触会使膜过度收缩和熔化，影响到包装质量；
④加烫装置的维修和调节会带来更多的工作量和时间，影响开机率和产量；
⑤加烫装置使用需消耗能源，增加了包装成本。
为了避免加烫装置的上述缺陷，通过改进烟膜的成分，使烟膜实现自收缩，从而达到提高包装质量和美化烟包外观的目的，美中不足的是现有包装膜的热封温度较高，一般在110～115℃，过高的热封温度不仅增加了能源消耗，另外对烟盒也有一定的影响，对烟盒材质的适用要求也更加严苛。
此外，为了进一步实现环保，条烟趋向于无纸化外包装，取而代之以聚丙烯包装膜进行条装，用于条烟的包装膜和烟盒的包装膜之间的配合性也是需要本领域技术人员进一步的考虑的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种改进的无纸化条烟外包装膜，通过调整包装膜的配方设计，使该包装膜实现低温热封，热封温度下降至60～70℃，低于单盒烟包装膜的热封温度，更远低于现有市场上聚丙烯包装膜的热封温度，从而在条烟外包装膜热封时不影响内部单盒烟包装膜的包装效果。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种低温热封无纸化条烟外包装膜，包括表层A、芯层B和表层C，
表层A是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物70～80份，
乙烯-丁烯共聚弹性体2～10份，
爽滑剂12～22份，
抗粘剂3～13份，
耐磨剂0.5～1.5份，
其中，爽滑剂由芥酸酰胺和二甲基硅油组成，其中芥酸酰胺为1～3份，剩余为二甲基硅油；抗粘剂由2～8份的PMMA和1～5份的二氧化硅粉末组成；
芯层B是由如下质量份的组分制成：
均聚聚丙烯65～80份，
增挺母料24～32份，
抗静电母料2～6份，
其中增挺母料包含C5、C9加氢石油树脂；
表层C是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物45～60份，
乙烯-丁烯共聚弹性体30～50份，
爽滑剂2～5份，
抗粘剂3～10份，
其中，爽滑剂为二甲基硅油，抗粘剂为PMMA。
优选地，表层A和表层C中的乙烯-丁烯共聚弹性体的分子量为700000～820000，结晶度为55%±5%，乙烯-丁烯共聚弹性体在膜料挤出熔融过程中增加混合料的粘度，将混合料动力学不稳定化解为热力学稳定，改善了表层A和表层C的结晶度，使最终共挤包装膜的热封温度得以下降，本发明根据实际条烟用外包装膜的热封要求，使外包装膜的热封温度降低至60～70℃，比现有包装膜的热封温度降低了25～30℃，并扩大了与烟盒包装膜的热封温度差，相差10～15℃，从而消除了条烟外包装膜热封时对盒烟包装膜的温度影响。
优选地，所述PMMA的粒径为2～3μm，所述二氧化硅粉末的粒径大于PMMA的粒径，优选4～5μm。在PMMA中混入少量的二氧化硅粉末，主要是为了消除因加入乙烯-丁烯共聚弹性体后，膜的粘度有所升高而对膜表面抗粘性的不利影响，表层A爽滑性的恶化不利于膜的收放卷，本发明通过加入粒径稍大的二氧化硅混入PMMA中，控制二氧化硅的加入量，可以对小粒径的PMMA形成空间隔离作用，促使PMMA微粒趋向膜表面排布，提高膜表面的抗粘性。此外，二氧化硅具有较好的兼容性以及自带爽滑作用。
优选地，所述耐磨剂为有机硅树脂，运动粘度为1000万～2000万cst。再来，表层A作为包装膜的外层需满足一定的硬度，使包装膜挺括、不易发皱，同时避免包装、转运过程膜表面划花，所选有机硅树脂具有微观球状结构，加入后提高了表层A的硬度，有机硅树脂加入过多会影响膜的雾度，因此控制其加入量不超过1.5质量份。
优选地，膜的总厚度为20.8±0.35μm，其中表层A的厚度为0.45～0.55μm，表层C的厚度为0.45～0.8μm，剩余为芯层B厚。
一种制造上述低温热封无纸化条烟外包装膜的方法，包括如下步骤，
(1)将上述配比的表层A、芯层B和表层C分别混配好，并分别混炼1～2h；
(2)将混配好的表层A、芯层B及表层C的原料送到三台挤出机挤出，再通过三层共挤模头制成厚片，并经激冷辊和冷却水冷却后送往纵向拉伸机；
(3)厚片进入纵向拉伸机后，首先经过温度为90℃～105℃的预热辊预热，然后在温度为65℃～95℃之间，经三组拉伸辊之间进行三点拉伸，第一组拉伸辊的线速度为30～40m/min、30～40m/min，拉伸间隙为40～50mm，拉伸倍数为4.5～5.5；第二组拉伸辊的线速度为180～230m/min、180～230m/min，拉伸间隙为30～40mm，拉伸倍数为1.0～1.25；第三组拉伸辊的线速度为180～235m/min、180～235m/min，拉伸间隙为20～30mm，拉伸倍数为1.0～1.15，最终实现的纵向拉伸倍数范围为6～8，最后经85℃～115℃定型辊定型后进入横向拉伸机；
(4)进入横向拉伸机后，首先经过135℃～155℃的预热，然后进入115℃～135℃横向拉伸区域，其横向拉伸倍数为6.2～6.4，再进入126℃～130℃的定型区域，最后对薄膜进行冷却；
(5)薄膜冷却后经过牵引站进入收卷；
(6)收卷后的薄膜经过时效处理后在分切机上分切，分切后的半成品在复卷机上复卷再分切。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种优化了的条烟外包装膜，通过在表层A和表层C的制备原料中引入乙烯-丁烯共聚弹性体，使最终三层共挤包装膜具有更低的热封温度，节约了包装能耗，提高了条烟的外包装品质。
加入乙烯-丁烯共聚弹性体后，包装膜的粘度有所提高，表层A容易与相邻包装膜粘连而不利于膜的收放卷，本发明以芥酸酰胺和二甲基硅油复配作为爽滑剂，其中芥酸酰胺主要是用于保障常温或低温下表层A优良的爽滑性，二甲基硅油主要是保证高温条件下表层A的爽滑性，从而确保膜在拉伸定型的高温条件下以及收放卷的常温条件下始终具有优良的爽滑性，解决了因加入弹性体后包装膜粘度升高而不便于收放卷操作的技术难题。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例中的低温热封包装膜是由表层A、芯层B和表层C经共挤获得的，包装膜总厚20.9μm，表层A的厚度为0.55μm，表层C的厚度为0.6μm，剩余为芯层B的厚度。
表层A是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物70份，
乙烯-丁烯共聚弹性体10份，
爽滑剂16份，
抗粘剂5份，
耐磨剂1份，
其中，爽滑剂由3份的芥酸酰胺和13份的二甲基硅油组成；抗粘剂由4份的PMMA和1份的二氧化硅粉末组成。
芯层B是由如下质量份的组分制成：
均聚聚丙烯80份，
增挺母料28份，
抗静电母料6份，
其中增挺母料包含C5、C9加氢石油树脂；
表层C是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物55份，
乙烯-丁烯共聚弹性体50份，
爽滑剂5份，
抗粘剂5份，
其中，爽滑剂为二甲基硅油，抗粘剂为PMMA。
上述乙烯-丁烯共聚弹性体的分子量为700000～820000，结晶度为55%。上述述PMMA的粒径为2～3μm，二氧化硅粉末的粒径大于PMMA的粒径，为4～5μm。上述耐磨剂为有机硅树脂，运动粘度为1000万～2000万cst。
按照上述配比将表层A、芯层B和表层C的母料分别混配好，并分别混炼1～2h，确保充分混合均匀，预先混炼也可以消除后期拉伸定型时膜面发花、条纹的缺陷；将混炼好的表层A、芯层B及表层C的原料送到三台挤出机挤出，再通过三层共挤模头制成厚片，并经激冷辊和冷却水冷却后送往纵向拉伸机；厚片进入纵向拉伸机后，首先经过温度为85℃～105℃的预热辊预热，然后在温度为65℃～80℃之间，经三组拉伸辊之间进行三点拉伸，第一组拉伸辊的线速度为30～40m/min、30～40m/min，拉伸间隙为40～50mm，拉伸倍数为4.5～5.5；第二组拉伸辊的线速度为180～230m/min、180～230m/min，拉伸间隙为30～40mm，拉伸倍数为1.0～1.25；第三组拉伸辊的线速度为180～235m/min、180～235m/min，拉伸间隙为20～30mm，拉伸倍数为1.0～1.15，最终实现的纵向拉伸倍数范围为6～8，最后经60℃～95℃定型辊定型后进入横向拉伸机；进入横向拉伸机后，首先经过140℃～170℃的预热，然后进入115℃～135℃横向拉伸区域，其横向拉伸倍数为6.2～6.4，再进入136℃～140℃的定型区域，最后对薄膜进行冷却；薄膜冷却后经过牵引站进入收卷；收卷后的薄膜经过时效处理后在分切机上分切，分切后的半成品在复卷机上复卷再分切。
实施例2
本实施例中的低温热封包装膜是由表层A、芯层B和表层C经共挤获得的，包装膜总厚20.9μm，表层A的厚度为0.5μm，表层C的厚度为0.8μm，剩余为芯层B的厚度。
表层A是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物80份，
乙烯-丁烯共聚弹性体8份，
爽滑剂12份，
抗粘剂10份，
耐磨剂1份，
其中，爽滑剂由3份的芥酸酰胺和9份的二甲基硅油组成；抗粘剂由7份的PMMA和3份的二氧化硅粉末组成。
芯层B是由如下质量份的组分制成：
均聚聚丙烯70份，
增挺母料24份，
抗静电母料2份，
其中增挺母料包含C5、C9加氢石油树脂；
表层C是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物60份，
乙烯-丁烯共聚弹性体45份，
爽滑剂5份，
抗粘剂8份，
其中，爽滑剂为二甲基硅油，抗粘剂为PMMA。
上述乙烯-丁烯共聚弹性体的分子量为700000～820000，结晶度为55%。上述述PMMA的粒径为2～3μm，二氧化硅粉末的粒径大于PMMA的粒径，为4～5μm。上述耐磨剂为有机硅树脂，运动粘度为1000万～2000万cst。
包装膜的制造方法同实施例1.
本发明烟用包装膜实现了低温热封，与普通双向拉伸聚丙烯热收缩包装膜的物理机械性能对比如表1：
表1
由表1可知本发明的低温热封条烟用包装膜具有更低的热封温度为60～70℃，同时包装膜的强度、雾度、光泽度等性能都满足了工厂烟用包装膜的要求，完全能够满足烟厂使用要求。

Claims (6)

1.一种低温热封无纸化条烟外包装膜，包括表层A、芯层B和表层C，其特征在于：
表层A是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物70～80份，
乙烯-丁烯共聚弹性体2～10份，
爽滑剂12～22份，
抗粘剂3～13份，
耐磨剂0.5～1.5份，
其中，爽滑剂由芥酸酰胺和二甲基硅油组成，其中芥酸酰胺为1～3份，剩余为二甲基硅油；抗粘剂由2～8份的PMMA和1～5份的二氧化硅粉末组成；
表层B是由如下质量份的组分制成：
均聚聚丙烯65～80份，
增挺母料24～32份，
抗静电母料2～6份，
其中增挺母料包含C5、C9加氢石油树脂；
表层C是由如下质量份的组分制成：
乙烯-丁烯-丙烯三元共聚物45～60份，
乙烯-丁烯共聚弹性体30～50份，
爽滑剂2～5份，
抗粘剂3～10份，
其中，爽滑剂为二甲基硅油，抗粘剂为PMMA。
2.根据权利要求1所述的低温热封无纸化条烟外包装膜，其特征在于：表层A和表层C中的乙烯-丁烯共聚弹性体的分子量为700000～820000，结晶度为55%±5%。
3.根据权利要求1所述的低温热封无纸化条烟外包装膜，其特征在于：所述PMMA的粒径为2～3μm，所述二氧化硅粉末的粒径大于PMMA的粒径，优选4～5μm。
4.根据权利要求1所述的低温热封无纸化条烟外包装膜，其特征在于：所述耐磨剂为有机硅树脂，运动粘度为1000万～2000万cst。
5.根据权利要求1所述的低温热封无纸化条烟外包装膜，其特征在于：膜的总厚度为20.8±0.35μm，其中表层A的厚度为0.45～0.55μm，表层C的厚度为0.45～0.8μm，剩余为芯层B厚。
6.一种制造权利要求1所述低温热封无纸化条烟外包装膜，其特征在于：包括如下步骤，
(1)将上述配比的表层A、芯层B和表层C分别混配好，并分别混炼1～2h；
(2)将混配好的表层A、芯层B及表层C的原料送到三台挤出机挤出，再通过三层共挤模头制成厚片，并经激冷辊和冷却水冷却后送往纵向拉伸机；
(3)厚片进入纵向拉伸机后，首先经过温度为90℃～105℃的预热辊预热，然后在温度为65℃～95℃之间，经三组拉伸辊之间进行三点拉伸，第一组拉伸辊的线速度为30～40m/min、30～40m/min，拉伸间隙为40～50mm，拉伸倍数为4.5～5.5；第二组拉伸辊的线速度为180～230m/min、180～230m/min，拉伸间隙为30～40mm，拉伸倍数为1.0～1.25；第三组拉伸辊的线速度为180～235m/min、180～235m/min，拉伸间隙为20～30mm，拉伸倍数为1.0～1.15，最终实现的纵向拉伸倍数范围为6～8，最后经85℃～115℃定型辊定型后进入横向拉伸机；
(4)进入横向拉伸机后，首先经过135℃～155℃的预热，然后进入115℃～135℃横向拉伸区域，其横向拉伸倍数为6.2～6.4，再进入126℃～130℃的定型区域，最后对薄膜进行冷却；
(5)薄膜冷却后经过牵引站进入收卷；
(6)收卷后的薄膜经过时效处理后在分切机上分切，分切后的半成品在复卷机上复卷再分切。
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