CN107139557A - 一种高宽容性条盒烟用bopp薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜及其制备方法，其特征在于：具有三层复合结构，由上表层、芯层和下表层共挤复合构成，上表层由聚丙烯共聚物构成，芯层由聚丙烯均聚物构成，下表层由聚丙烯共聚物构成；按100重量份计，上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯85‑95重量份，爽滑‑防粘连母料(B)5‑15重量份；芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯53‑69重量份，增刚剂母料30‑40重量份，抗静电剂母料1‑7重量份；下表层的物质组分为：共聚物聚丙烯65‑93重量份，爽滑‑防粘连母料(A)5‑15重量份，爽滑‑防粘连母料(B)1‑10重量份，爽滑剂母料1‑10重量份。具有适用性强、挺度好和包装效果好的特点。

Description

一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜及其制备方法。属于BOPP薄膜加工技术领域
背景技术
收缩条包是烟草行业普遍使用的一种包装材料，由申请人供给多家烟草企业使用。现有技术的收缩条包产品，由于受到型号、维护、地域、气候等因素的影响，在某些厂家的设备上运行、包装的效果不够理想，即现有技术的收缩条包产品，其宽容性较弱，不能适应大多数的烟草包装机使用，存在宽容性差、适用范围窄和包装效果不理想的问题。出于提高条包薄膜产品上机适应性的考虑，应研发一种高宽容性的收缩条包烟膜来应付不同的设备需求。
由于要提高宽容性，对产品本身光学性能会有一定影响，如何弱化消极影响，最大限度地保持较佳的性能，成为研发的难点。因此，有必要对现有的条盒烟用BOPP薄膜技术进行改进，使其符合多类型包装设备的要求。
发明内容
本发明的目的之一，是为了解决现有技术的收缩条包产品存在宽容性差、适用范围窄和包装效果不理想的问题，提供一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，具有上机运行适用性强、挺度好、摩擦系数低、光学性能优良、适用范围窄和包装效果好的特点。
本发明的目的之一，是为了一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜的制备方法
本发明的目的之一可以通过采用如下技术方案达到：
一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：具有三层复合结构，由上表层、芯层和下表层共挤复合构成，上表层由聚丙烯共聚物构成，芯层由聚丙烯均聚物构成，下表层由聚丙烯共聚物构成；按100重量份计，上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯85-95重量份，爽滑-防粘连母料(B)5-15重量份；芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯53-69重量份，增刚剂母料30-40重量份，抗静电剂母料1-7重量份；下表层的物质组分为：共聚物聚丙烯65-93重量份，爽滑-防粘连母料(A)5-15重量份，爽滑-防粘连母料(B)1-10重量份，爽滑剂母料1-10重量份。
本发明的目的之一还可以通过采用如下技术方案达到：
优选地，所述爽滑-防粘连母料(B)的载体是共聚物聚丙烯，有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是5-15wt％。
优选地，所述增刚剂母料及抗静电剂母料的载体是均聚物聚丙烯；增刚剂母料的有效成分是具有C5或C9的氢化树脂，浓度为30-40wt％；抗静电剂母料的有效成分是高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，浓度是1-7wt％。
优选地，所述爽滑-防粘连母料及爽滑剂母料的载体是共聚物聚丙烯；爽滑-防粘连母料(A)的有效成分是非迁移性超高分子量硅油和真球型有机聚合物，浓度是5-15wt％；爽滑-防粘连母料(B)的有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是1-10wt％；爽滑剂母料的有效成分是硅酮，浓度是1-10wt％。
所述的抗静电剂是由高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物复合而成。
优选地，高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，总厚度为20-25um，上表层为1.0-1.2um，芯层为18-24um，下表层为1.0-1.2um。
本发明的目的之二可以通过采用如下技术方案达到：
一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
1)制备芯层聚合物熔体，按物质组份准备好芯层原材料，将所述芯层原材料经过混合均匀、干燥处理后，先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，熔融温度为210-260℃；然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，经过粗过滤器、计量泵、主过滤器的温度设定为200-260℃；
2)制备上表层聚合物熔体，按物质组份准备好上表层原材料，将所述上表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，熔融温度为210-260℃；然后经过过滤器和计量泵，进入模头，经过过滤器和计量泵的温度设定200-260℃；
3)制备下层聚合物熔体，按物质组份准备好下表层原材料，将所述下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，熔融温度为210-260℃；然后经过过滤器和计量泵，进入模头，经过过滤器和计量泵的温度设定200-260℃；
4)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，贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固体铸片，然后依次经过纵向、横向拉伸；拉伸后的BOPP薄膜需立即进行风冷处理，冷风温度为20-30℃；制成高宽容性条盒烟用BOPP薄膜。
本发明的目的之二还可以通过采用如下技术方案达到：
进一步地，在经步骤4)所述横向拉伸工序后，再陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷和时效处理生产工序，制成高宽容性条盒烟用BOPP薄膜。
进一步地，依照客户的具体使用要求分切成对应规格的成品膜卷。
进一步地，步骤4)中，纵向预热温度为80-140℃，拉伸温度为75-125℃，定形温度为95-130℃，纵向拉伸比为4-9；横向预热温度为160-230℃，拉伸温度为130-180℃，定形温度为140-180℃，横向拉伸比为6-10，时间为3-9秒。
本发明具有如下突出的有益效果：
1、本发明涉及的高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，由于具有三层复合结构，由上表层、芯层和下表层共挤复合构成，上表层由聚丙烯共聚物构成，芯层由聚丙烯均聚物构成，下表层由聚丙烯共聚物构成；按100重量份计，上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯85-95重量份，爽滑-防粘连母料(B)5-15重量份；芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯53-69重量份，增刚剂母料30-40重量份，抗静电剂母料1-7重量份；下表层的物质组分为：共聚物聚丙烯65-93重量份，爽滑-防粘连母料(A)5-15重量份，爽滑-防粘连母料(B)1-10重量份，爽滑剂母料1-10重量份；因此能够解决现有技术的收缩条包产品存在宽容性差、适用范围窄和包装效果不理想的问题，具有上机运行适用性强、挺度好、摩擦系数低、光学性能优良、适用范围广和包装效果好的特点和有益效果。
2、本发明制备的BOPP薄膜不仅具有优异的上机运行适用性，挺度好，摩擦系数低，光学性能优良，可以适用于各种普通或高速卷烟包装机组，有效解决一般条盒香烟包装薄膜无法满足适应多种类多型号卷烟包装设备包装要求的技术难题。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进行进一步说明。
具体实施例1：
本实施例涉及的高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，具有三层复合结构，由上表层、芯层和下表层共挤复合构成，上表层由聚丙烯共聚物构成，芯层由聚丙烯均聚物构成，下表层由聚丙烯共聚物构成；按100重量份计，
上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯89重量份，爽滑-防粘连母料(B)11重量份；爽滑-防粘连母料(B)的载体是共聚物聚丙烯，有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是5-15wt％。
芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯60重量份，增刚剂母料35重量份，抗静电剂母料6重量份；增刚剂母料及爽滑剂-抗静电剂母料的载体是均聚物聚丙烯，增刚剂母料的有效成分是具有C5或C9的氢化树脂，浓度为30-40wt％；抗静电剂母料的有效成分是高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，浓度是1-7wt％；
下表层的物质组分为：共聚物聚丙烯76重量份，爽滑-防粘连母料(A)12重量份，爽滑-防粘连母料(B)8重量份，爽滑剂母料4重量份；爽滑-防粘连母料及爽滑剂母料的载体是共聚物聚丙烯；爽滑-防粘连母料(A)的有效成分是非迁移性超高分子量硅油和真球型有机聚合物，浓度是5-15wt％；爽滑-防粘连母料(B)的有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是1-10wt％；爽滑剂母料的有效成分是硅酮，浓度是1-10wt％。
本实施例的生产工艺如下：
1)制备芯层混合物熔体，将芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先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，熔融温度为210-260℃；然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，经过粗过滤器、计量泵、主过滤器的温度设定为200-260℃；
2)制备上表层混合物熔体，将上表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先进入单螺杆挤出机进行熔融塑化，熔融温度为210-260℃；然后经过过滤器和计量泵，进入模头，经过过滤器和计量泵的温度设定为200-260℃；
3)制备下表层混合物熔体，将下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先进入单螺杆挤出机进行熔融塑化，熔融温度为210-260℃；然后经过过滤器和计量泵，进入模头，经过过滤器和计量泵的温度设定为200-260℃；
4)将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，贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固体铸片，然后依次经过纵向、横向拉伸；纵向预热温度为80-140℃，拉伸温度为75-125℃，定形温度为95-130℃，纵向拉伸比为4-9；横向预热温度为160-230℃，拉伸温度为130-180℃，定形温度为140-180℃，横向拉伸比为6-10，时间为3-9秒；拉伸后的BOPP薄膜需立即进行风冷处理，冷风温度为20-30℃；制成高宽容性条盒烟用BOPP薄膜。
本实施例中，还可以在横向拉伸工序后，陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷、时效处理等生产工序。或者依照客户的具体使用要求分切成对应规格的成品膜卷。
按上述原料配方和生产工艺生产出的BOPP薄膜，总厚度为22um，上表层为1um，芯层为20um，下表层为1um，其物理性能实测指标见表1。
具体实施例2
本具体实施例的特点是：按照如下的原料配方：
上表层，共聚物聚丙烯90重量份，爽滑-防粘连母料(B)10重量份；爽滑-防粘连母料(B)的载体是共聚物聚丙烯，有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是5-15wt％；
芯层，均聚物聚丙烯60重量份，增刚剂母料35重量份，抗静电剂母料5重量份；增刚剂母料及爽滑剂-抗静电剂母料的载体是均聚物聚丙烯，增刚剂母料的有效成分是具有C5或C9的氢化树脂，浓度为30-40wt％；抗静电剂母料的有效成分是高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，浓度是1-7wt％；
下表层，共聚物聚丙烯70重量份，爽滑-防粘连母料(A)15重量份，爽滑-防粘连母料(B)10重量份，爽滑剂母料5重量份；爽滑-防粘连母料及爽滑剂母料的载体是共聚物聚丙烯；爽滑-防粘连母料(A)的有效成分是非迁移性超高分子量硅油和真球型有机聚合物，浓度是5-15wt％；爽滑-防粘连母料(B)的有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是1-10wt％；爽滑剂母料的有效成分是硅酮，浓度是1-10wt％。
生产工艺与实施例1基本相同，制得的高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，总厚度为20um，上表层为1.0um，芯层为18um，下表层为1.0um。生产出来的BOPP薄膜其物理性能实测指标见表1。
表1
以上是采用逐次双向拉伸加工法生产的。
其他具体实施例：
本发明其他具体实施例的特点是：
按100重量份计，上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯85重量份，爽滑-防粘连母料(B)5重量份；芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯53重量份，增刚剂母料40重量份，抗静电剂母料7重量份；下表层的物质组分为：共聚物聚丙烯65重量份，爽滑-防粘连母料(A)15重量份，爽滑-防粘连母料(B)10重量份，爽滑剂母料10重量份。制得的高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，总厚度为23um，上表层为1.2um，芯层为20.6um，下表层为1.2um。
或者，按100重量份计，上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯95重量份，爽滑-防粘连母料(B)5重量份；芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯69重量份，增刚剂母料30重量份，抗静电剂母料1重量份；下表层的物质组分为：93重量份，爽滑-防粘连母料(A)5重量份，爽滑-防粘连母料(B)1重量份，爽滑剂母料1重量份。高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，总厚度为25um，上表层为1.1um，芯层为22.8um，下表层为1.1um。
采用本发明工艺方法生产出来的BOPP薄膜，含有三层共挤复合结构，分别为上表层、芯层和下表层，上表层主要体现热封和爽滑的作用，下表层主要体现爽滑、抗粘结和热封的作用，芯层主要体现薄膜的特性。薄膜的总厚度为22um，其中，上表层与下表层分别为1um。表层厚度是随着薄膜的厚度变化而相应增减的，这样有利于保证薄膜在卷烟包装机中快速热封时的热封效果。
本发明所述具体实施例在上表层采用的爽滑-防粘连母料(B)中，有效成份是硅酮和二氧化硅。
本发明所述具体实施例在芯层采用抗静电剂是为了降低静电对薄膜在生产、运输及包装使用过程中的影响。由于BOPP薄膜需要经过热加工成型，因此本发明所用的抗静电剂是由高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物复合而成的疏导静电效果较好的抗静电剂。
本发明所述具体实施例在下表层采用的爽滑-防粘连母料(A)的有效成分是非迁移性超高分子量硅油和真球型有机聚合物；爽滑-防粘连母料(B)的有效成分是硅酮和二氧化硅；爽滑剂母料的有效成分是硅酮。为了更好地突显薄膜在设备金属面上运行的爽滑性能，采用精选材料进行优势搭配，最大限度保证薄膜可以在各种不同类型的包装设备上顺畅运行。
本发明的各实施例中：
共聚物聚丙烯可以采用常规技术的共聚物聚丙烯；爽滑剂母料可以采用常规技术的固态的爽滑添加剂母料；抗粘剂母料可以采用常规技术的透明度高、分散性好的抗粘剂添加剂母料，要求其不但要保证透明度，还要有极佳的分散性，便于薄膜和烟标纸之间形成完整的空气隔离层，起到抗溶胀的效果；均聚物聚丙烯可以采用常规技术的均聚物聚丙烯，增刚剂母料可以采用常规技术的增刚剂添加母料，静电剂母料可以采用常规技术的静电剂添加剂母料。
本发明各实施例是申请人采用常规的原材料，用特殊设定的质量份配比构成特殊的物质组方，经过特殊的工艺过程和工条件，制备得到的高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，解决现有技术的收缩条包产品存在宽容性差、适用范围窄和包装效果不理想的问题，具有上机运行适用性强、挺度好、摩擦系数低、光学性能优良、适用范围广和包装效果好的特点和有益效果。
本发明所生产出来的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，不仅具有优异的上机运行适用性，挺度好，摩擦系数低，光学性能优良，可以适用于各种普通或高速卷烟包装机组，有效解决一般条盒香烟包装薄膜无法满足适应多种类多型号卷烟包装设备包装要求的技术难题。
针对适用于多种型号包装设备的特点，经过多次试验及分析总结，本发明采用优选材料搭配及工艺调整相结合，使薄膜的下表层具有较强的爽滑性能，使产品能在多种类多型号的卷烟包装设备上运行，保证上机包装过程顺畅，有效避免薄膜出现堵包、散包等质量问题；另外，通过表层共聚物与增滑剂母料、防粘连母料的有效配搭，为光学性能的进一步提高提供了空间；在此基础上特选的芯层主料以及高效持久的爽滑-抗静电剂母料，赋予了薄膜优良的光学性能。
本实施例目的在于使本领域专业技术人员可以据其了解本发明的技术方案并加以实施，并不能以其限制本专利的保护范围，凡依据本发明披露技术所作的变形，均落入本发明的保护范围。本发明的保护范围以权利要求书所述内容为准。

Claims (10)

1.一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：具有三层复合结构，由上表层、芯层和下表层共挤复合构成，上表层由聚丙烯共聚物构成，芯层由聚丙烯均聚物构成，下表层由聚丙烯共聚物构成；按100重量份计，上表层的物质组分为：共聚物聚丙烯85-95重量份，爽滑-防粘连母料(B)5-15重量份；芯层的物质组分为：均聚物聚丙烯53-69重量份，增刚剂母料30-40重量份，抗静电剂母料1-7重量份；下表层的物质组分为：共聚物聚丙烯65-93重量份，爽滑-防粘连母料(A)5-15重量份，爽滑-防粘连母料(B)1-10重量份，爽滑剂母料1-10重量份。
2.根据权利要求1所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：所述爽滑-防粘连母料(B)的载体是共聚物聚丙烯，有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是5-15wt％。
3.根据权利要求1所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：所述增刚剂母料及抗静电剂母料的载体是均聚物聚丙烯；增刚剂母料的有效成分是具有C5或C9的氢化树脂，浓度为30-40wt％；抗静电剂母料的有效成分是高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，浓度是1-7wt％。
4.根据权利要求1所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：所述爽滑-防粘连母料及爽滑剂母料的载体是共聚物聚丙烯；爽滑-防粘连母料(A)的有效成分是非迁移性超高分子量硅油和真球型有机聚合物，浓度是
5-15wt％；爽滑-防粘连母料(B)的有效成分是硅酮和二氧化硅，浓度是1-10wt％；爽滑剂母料的有效成分是硅酮，浓度是1-10wt％。
5.根据权利要求1所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：所述的抗静电剂是由高分子量乙氧化胺、单硬脂酸甘油酯以及氨基化合物复合而成。
6.根据权利要求1所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，其特征在于：高宽容性条盒烟用BOPP薄膜，总厚度为20-25um，上表层为1.0-1.2um，芯层为18-24um，下表层为1.0-1.2um。
7.一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
1)制备芯层聚合物熔体，按物质组份准备好芯层原材料，将所述芯层原材料经过混合均匀、干燥处理后，先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，熔融温度为210-260℃；然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，经过粗过滤器、计量泵、主过滤器的温度设定为200-260℃；
2)制备上表层聚合物熔体，按物质组份准备好上表层原材料，将所述上表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，熔融温度为210-260℃；然后经过过滤器和计量泵，进入模头，经过过滤器和计量泵的温度设定200-260℃；
3)制备下层聚合物熔体，按物质组份准备好下表层原材料，将所述下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，先进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，熔融温度为210-260℃；然后经过过滤器和计量泵，进入模头，经过过滤器和计量泵的温度设定200-260℃；
4)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，贴附在急冷辊表面，经过急冷辊和水槽的快速冷却，形成固体铸片，然后依次经过纵向、横向拉伸；拉伸后的BOPP薄膜需立即进行风冷处理，冷风温度为20-30℃；制成高宽容性条盒烟用BOPP薄膜。
8.根据权利要求7所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：在经步骤4)所述横向拉伸工序后，再陆续经过在线测厚、边料切割、静电消除、自动收卷和时效处理生产工序，制成高宽容性条盒烟用BOPP薄膜。
9.根据权利要求7所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：依照客户的具体使用要求分切成对应规格的成品膜卷。
10.根据权利要求7所述的一种高宽容性条盒烟用BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：步骤4)中，纵向预热温度为80-140℃，拉伸温度为75-125℃，定形温度为95-130℃，纵向拉伸比为4-9；横向预热温度为160-230℃，拉伸温度为130-180℃，定形温度为140-180℃，横向拉伸比为6-10，时间为3-9秒。
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