CN106832816B - 一种烟包转移膜及其制膜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟包转移膜及其制膜工艺，经直熔生产线直接生产的聚酯熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；所述烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；对所述烟包转移初始膜经测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜。本发明制备的烟包转移膜的表面平整，耐温性好，具有较高的厚度平整性，表面清洁度高，避免在烫印过程中出现气泡，使用时有效保证剥离完全性。本发明提供的烟包转移膜的制膜工艺可有效节约生产成本和提高产品质量。

Description

一种烟包转移膜及其制膜工艺
技术领域
本发明属于一种包装膜领域，具体涉及一种烟包转移膜及其制膜工艺。
背景技术
聚酯(PET)是指含有酯基的热塑性聚酯的简称。作为热塑性饱和聚酯的一员，聚对苯二甲酸乙二醇酯是塑料包装材料中使用最为广泛的一种。它可用于加工成型各种瓶类容器、片材和薄膜。其中聚酯薄膜最大的应用巿场是软包装复合材料，约占总用量的50％。人们生活水平日益改善，对包装材料的要求也越来越高，例如，有高阻隔性、高耐热性、高透光率、高光泽度、低雾度、抗紫外线辐射、阻燃、可热封、符合食品卫生的要求等等。现有技术中烟包转移膜的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，用来包装香烟。目前烟包转移膜主要用4.2至6.7m宽的非直熔生产线进行生产，但是非直熔生产线熔体由切片再次经过熔融挤出，造成能源二次浪费，生产成本较高；切片的生产及运输增加了切片受到污染的概率，影响产品质量；切片重新熔融后，其熔体粘度会有所下降，导致小分子有机物占比增大，导致薄膜热稳定性、表面性的下降，薄膜质量降低。
另外，由于烟包转移膜在使用过程中，所生产的烟包转移膜要与烟包纸在受热、受压时的热收缩相一致，所以对热收缩的要求精度较高，为了使下游客户在使用所生产的烟包转移膜时多次剥离和剥离的完整，剥离强度及薄膜表面的平整性在生产中需特别注意，其次严格控制烟包转移膜清洁度，避免在烫印过程中出现气泡造成下游客户无法使用。因此，为了满足使用要求，非直熔生产线生产的薄膜质量还需进一步提高。
为了解决非直熔生产线生产的薄膜质量的问题，采用直熔生产线，使主熔体直接从聚酯装置经过熔体管道直接送达薄膜生产车间，熔体内粘度特性优良，小分子有机物占比降低，有利于薄膜热稳定性及表面性的控制，薄膜质量较高，但是由于现有技术薄膜制膜工艺中的限制，采用直熔生产线制备的薄膜宽度较小，增加了生产成本。因此，如何在采用直熔生产线提高烟包转移膜产品质量的同时，降低生产成本，是目前的技术难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种烟包转移膜及其制膜工艺，针对现有技术中的缺点，采用直熔生产线，通过调整原有生产工艺中的各技术参数，在提高产品质量的同时，制备宽度8.7～9.0m的烟包转移膜，可以有效节约生产成本。
一种烟包转移膜，所述烟包转移膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅，所述二氧化硅均匀分散在聚对苯二甲酸乙二醇酯中；所述二氧化硅在烟包转移膜中浓度范围为400～500PPM；
所述烟包转移膜的表面平整，耐温性好；所述表面平整是指烟包转移膜厚度平均偏差2-sigma值≤1.0％，所述耐温性好是指烟包转移膜在190℃时，其纵向热收缩率≤3.2％，横向热收缩率≤-0.1％；所述烟包转移膜的宽度≥8.7m，所述烟包转移膜的厚度为6～25μm。本发明中在保证烟包转移膜的性能要求的同时，制备出宽度更宽的烟包转移膜，可以有效节约生产成本，提交生产效率。本发明中的二氧化硅微粒在薄膜中均匀分布，且当二氧化硅在烟包转移膜中浓度范围为400～500PPM时，可以增加薄膜表面微观上的粗糙度的同时，还可以在收卷时薄膜之间可容纳少量的空气，可防止薄膜黏连。
如上所述的烟包转移膜，所述烟包转移膜的宽度为8.7～9.0m。
如上所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征是，包括以下步骤：
1)经直熔生产线直接生产的聚酯熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；
2)所述烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；
3)对所述烟包转移初始膜经测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜；
所述聚酯熔体为聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅的混合物，所述二氧化硅在聚酯熔体的浓度范围为400～500PPM；
所述纵拉机的拉伸温度为20～125℃，拉伸倍数为4.4～4.6；在薄膜纵向拉伸时涉及三个过程:①拉伸温度升高，拉伸取向程度下降；②温度和在应力诱导作用下，结晶速度加快；③温度高、弹性回缩速度快，可见作用于薄膜的拉伸速度和拉伸温度对薄膜性质有重要影响，本发明针对其涉及的直熔物料，设定纵拉机的相关参数，保证产品的纵向热收缩、纵向拉伸比、纵向断裂伸长率满足下游客户的正常使用，当热收缩不满足使用要求时，其在与烟包纸的受热、受压过程中，会发生转移不同步，出现转移位置严重偏差等问题，拉伸比及断裂伸长率不达标时，下游客户在使用过程中容易出现纵纹、断膜等现象。
所述横拉机的拉伸温度为50～250℃，拉伸倍数为3.9～4.2；链夹宽度为2300～9500mm；
所述牵引速比为±10％，当牵引速比调整不当时，容易造成切刀不稳破膜，整体膜面有皱，局部暴筋等现象，牵引速比的调整主要为解决降低破膜率及控制膜面平整度，平整度好薄膜外观及使用性能相应较好。
所述收卷机张力为90～140N/m，压力为600～750N/m；收卷机的张力过大或过小，会导致收卷过程中容易破膜或起皱，且会导致收卷过程中出现黏连、暴筋或母卷过于蓬松无法分切的问题，从而影响薄膜的平整度，本发明根据制备的烟包转移膜的性质，设置合适的收卷机参数，有效保证薄膜的平整度。
所述收卷过程中还需减弱或消除烟包转移膜上的静电，所述减弱或消除烟包转移膜上静电的方式为在收卷机接触辊支架上安装静电消除装置。在此处安装静电消除装置可以有效消除或减弱薄膜的静电，避免下游客户在后续的使用过程中发生由于静电过大造成的连黏、静电斑等问题。
如上所述的烟包转移膜的制膜工艺，所述纵拉机张力的施加方式是辊筒间的速度差，纵拉入口张力为450～650N，出口张力为950～1150N。
如上所述的烟包转移膜的制膜工艺，所述静电消除装置为通过静电刷来完成静电消除的主动式静电消除器。
如上所述的烟包转移膜的制膜工艺，所述收卷过程中烟包转移膜上的静电电压≤1kV。
如上所述的烟包转移膜的制膜工艺，所述烟包转移膜整个生产过程中环境的净化等级≤50000级。生产过程环境的净化等级高可以有效保证烟包转移膜表面的清洁度，避免在烫印过程中出现气泡。
如上所述的烟包转移膜的制膜工艺，所述烟包转移膜整个生产过程中环境的湿度为30～60％，环境的温度为23～30℃。
有益效果：
本发明采用直熔生产线制备宽度更宽的烟包转移膜，可以有效节约生产成本和提高产品质量。
本发明制备的烟包转移膜使用时，可有效保证剥离完全性。
本发明制备的烟包转移膜具有较好的耐温性，与烟包纸在受热、受压时的热收缩相一致。
本发明制备的烟包转移膜中横拉机和纵拉机之间的拉伸倍数与烟包转移膜匹配，具有较高的厚度平整性。
本发明制备的烟包转移膜表面清洁度高，避免在烫印过程中出现气泡。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种烟包转移膜的制膜工艺，其生产车间环境的净化等级为50000级，湿度为30％，温度为23℃中，烟包转移膜的制膜工艺具体包括以下步骤：
1)经直熔生产线直接生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅的混合物熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；其中二氧化硅在混合物熔体中的浓度为400PPM；
2)烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；纵拉机的拉伸温度为20℃，拉伸倍数为4.4；纵拉机张力的施加方式是通过辊筒间的速度差施加张力，纵拉机入口张力为450N，出口张力为950N；横拉机的拉伸温度为50℃，拉伸倍数为3.9；链夹宽度为2300mm；横拉机的热定型温度为160℃，时间为4s，热定型后的冷却温度为45℃；
3)对烟包转移初始膜经红外线测厚仪测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜；其中，收卷机张力为90N/m，压力为600N/m；收卷过程中还需减弱或消除烟包转移膜上的静电，减弱烟包转移膜上静电的方式为在收卷机上接触辊支架上安装主动式静电消除器；收卷过程中烟包转移膜上的静电电压为1KV，牵引处理中的牵引速比为10％。
经过上述制膜工艺后制得的烟包转移膜的表面平整，耐温性好；表面平整是指烟包转移膜厚度平均偏差2-sigma值为1.0％，耐温性好是指烟包转移膜在190℃时，其纵向热收缩率小为3.2％，横向热收缩率为-0.1％；烟包转移膜的宽度为8.7m，厚度为6μm。
实施例2
一种烟包转移膜的制膜工艺，其生产车间环境的净化等级为40000级，湿度为60％，温度为30℃中，烟包转移膜的制膜工艺具体包括以下步骤：
1)经直熔生产线直接生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅的混合物熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；其中二氧化硅在混合物熔体中的浓度为500PPM；
2)烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；纵拉机的拉伸温度为125℃，拉伸倍数为4.6；纵拉机张力的施加方式是通过辊筒间的速度差施加张力，纵拉机入口张力为650N，出口张力为1150N；横拉机的拉伸温度为250℃，拉伸倍数为4.2；链夹宽度为9500mm；横拉机的热定型温度为245℃，时间为6s，热定型后的冷却温度为120℃；
3)对烟包转移初始膜经红外线测厚仪测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜；其中，收卷机张力为140N/m，压力为750N/m；收卷过程中还需减弱或消除烟包转移膜上的静电，消除烟包转移膜上静电的方式为在收卷机上接触辊支架上安装主动式静电消除器；收卷过程中烟包转移膜上的静电电压为0KV，牵引处理中的牵引速比为-10％。
经过上述制膜工艺后制得的烟包转移膜的表面平整，耐温性好；表面平整是指烟包转移膜厚度平均偏差2-sigma值为0.8％，耐温性好是指烟包转移膜在190℃时，其纵向热收缩率小为3.0％，横向热收缩率为-0.08％；烟包转移膜的宽度为8.9m，厚度为25μm。
实施例3
一种烟包转移膜的制膜工艺，其生产车间环境的净化等级为30000级，湿度为40％，温度为25℃中，烟包转移膜的制膜工艺具体包括以下步骤：
1)经直熔生产线直接生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅的混合物熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；其中二氧化硅在混合物熔体中的浓度为450PPM；
2)烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；纵拉机的拉伸温度为50℃，拉伸倍数为4.5；纵拉机张力的施加方式是通过辊筒间的速度差施加张力，纵拉机入口张力为500N，出口张力为1000N；横拉机的拉伸温度为150℃，拉伸倍数为4；链夹宽度为5000mm；横拉机的热定型温度为180℃，时间为5s，热定型后的冷却温度为80℃；
3)对烟包转移初始膜经红外线测厚仪测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜；其中，收卷机张力为100N/m，压力为700N/m；收卷过程中还需减弱或消除烟包转移膜上的静电，减弱烟包转移膜上静电的方式为在收卷机上接触辊支架上安装主动式静电消除器；收卷过程中烟包转移膜上的静电电压为0.8KV，牵引处理中的牵引速比为5％。
经过上述制膜工艺后制得的烟包转移膜的表面平整，耐温性好；表面平整是指烟包转移膜厚度平均偏差2-sigma值为0.9％，耐温性好是指烟包转移膜在190℃时，其纵向热收缩率小为3.1％，横向热收缩率为-0.08％；烟包转移膜的宽度为9.0m，厚度为20μm。
实施例4
一种烟包转移膜的制膜工艺，其生产车间环境的净化等级为45000级，湿度为50％，温度为26℃中，烟包转移膜的制膜工艺具体包括以下步骤：
1)经直熔生产线直接生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅的混合物熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；其中二氧化硅在混合物熔体中的浓度为460PPM；
2)烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；纵拉机的拉伸温度为80℃，拉伸倍数为4.5；纵拉机张力的施加方式是通过辊筒间的速度差施加张力，纵拉机入口张力为500N，出口张力为1000N；横拉机的拉伸温度为180℃，拉伸倍数为4.0；链夹宽度为6500mm；横拉机的热定型温度为200℃，时间为5s，热定型后的冷却温度为90℃；
3)对烟包转移初始膜经红外线测厚仪测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜；其中，收卷机张力为100N/m，压力为650N/m；收卷过程中还需减弱或消除烟包转移膜上的静电，减弱烟包转移膜上静电的方式为在收卷机上接触辊支架上安装主动式静电消除器；收卷过程中烟包转移膜上的静电电压为0.7KV，牵引处理中的牵引速比为-5％。
经过上述制膜工艺后制得的烟包转移膜的表面平整，耐温性好；表面平整是指烟包转移膜厚度平均偏差2-sigma值为0.7％，耐温性好是指烟包转移膜在190℃时，其纵向热收缩率小为2.9％，横向热收缩率为-0.9％；烟包转移膜的宽度为8.8m，厚度为15μm。
现有技术中采用直熔生产线的烟包转移膜宽度均小于8.7m，本发明采用直熔生产线，通过调整原有生产工艺中的各技术参数，在提高产品的表面平整，耐温性的同时，制备宽度8.7～9.0m的烟包转移膜，可以有效节约生产成本，制得的烟包转移膜具有非常好的使用效果，可大幅提高工厂的经营利润。

Claims (10)

1.烟包转移膜的制膜工艺，其特征是，包括以下步骤：
1)经直熔生产线直接生产的聚酯熔体经模头铸片后，得到烟包转移膜片材；
2)所述烟包转移膜片材依次通过纵拉机和横拉机进行纵拉和横拉处理，得到烟包转移初始膜；
3)对所述烟包转移初始膜经测厚、切边和牵引处理后，收卷制得烟包转移膜；
所述聚酯熔体为聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅的混合物，所述二氧化硅在聚酯熔体的浓度范围为400～500PPM；
所述纵拉机的拉伸温度为20～125℃，拉伸倍数为4.4～4.6；
所述横拉机的拉伸温度为50～250℃，拉伸倍数为3.9～4.2；链夹宽度为2300～9500mm；
所述牵引速比为±10％；
所述收卷机张力为90～140N/m，压力为600～750N/m；
所述收卷过程中在收卷机的接触辊支架上安装有静电消除装置；
所述烟包转移膜的宽度≥8.7m。
2.根据权利要求1所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述纵拉机入口张力为450～650N，出口张力为950～1150N。
3.根据权利要求1所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述横拉机的热定型温度为160～245℃，时间为4～6s ，热定型后的冷却温度为45～120℃。
4.根据权利要求1所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述测厚步骤中用的测厚仪为红外线测厚仪。
5.根据权利要求1所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述静电消除装置为主动式静电消除器。
6.根据权利要求1所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述收卷过程中烟包转移膜上的静电电压≤1kV。
7.根据权利要求1所述的烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述烟包转移膜制膜工艺中生产环境的净化等级≤50000级。
8.根据权利要求1所述的一种烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述烟包转移膜整个生产过程中环境的湿度为30～60％，温度为23～30℃。
9.根据权利要求1所述的一种烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述烟包转移膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅，所述二氧化硅均匀分散在聚对苯二甲酸乙二醇酯中；所述烟包转移膜中二氧化硅的浓度范围为400～500PPM；
所述烟包转移膜的表面平整，耐温性好；所述表面平整是指烟包转移膜厚度平均偏差2-sigma值≤1.0％，所述耐温性好是指烟包转移膜在190℃时，其纵向热收缩率≤3.2％，横向热收缩率≤-0.1％；所述烟包转移膜的厚度为6～25μm。
10.根据权利要求9所述的一种烟包转移膜的制膜工艺，其特征在于，所述烟包转移膜的宽度为8.7～9.0m。
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