CN108129831A - 一种食品级聚酯型双镜面爽滑tpu薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种食品级聚酯型双镜面爽滑tpu薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法，该TPU薄膜，原料按重量份计，包括以下组分；TPU树脂：100份；TPU色母粒1～10份；TPU爽滑母粒：3.0～5.0份。其制备方法包括以下步骤：将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀，然后抽入除湿干燥机烘干，再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切变、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。通过本发明制备的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜，克服了爽滑度差、薄膜拉伸变形大、塑化不均匀，易产生晶点，易粘辊的工艺难点，产能得到提高，具有优异的耐油脂性、爽滑度优良、表面光泽度高、厚度均匀、平整度优良等特性。

Description

一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯简称TPU（Thermoplastic Polyurethane),是一种新型的高分子材料。这种材料具有很多优点，如可以根据产品需要调节材料的硬度，硬度改变的同时并不会对其他性能产生影响，此外TPU的机械性能优异，耐磨抗拉强度高。良好的加工性能保证了可以有效顺利地利用TPU进行产品加工生产。
TPU根据结构不同可以大致分为两种类型，聚酯型TPU和聚醚型TPU，聚酯型的耐油、耐微生物、防霉性能更佳，非常适合用于食品产业。对于家用围裙等经常会受到摩擦、拉伸的日常用品，聚酯型TPU的机械性能比聚醚型的更加优异。
聚酯型TPU薄膜现行的工艺是直接流延，这种直接流延型的薄膜由于TPU的粘度大，会导致黏棍、流延膜厚度不均匀、容易收缩等一系列问题。此外进行裁剪加工时发现传统工艺的薄膜会产生斜边、裁边黏住的情况。因此，本发明通过对TPU薄膜原料配方及生产工艺的设计，在原料中加入爽滑剂，同时采用镜面钢辊对压工艺，开发了一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜，将传统工艺中容易出现的黏棍、厚度不均、易收缩等难题解决，并且后期的加工过程也得到了巨大的改善。
发明内容
为了避免背景技术中的不足之处，本发明提供一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜，其原料以重量份数计，
TPU树脂：100份；
TPU色母粒：1～10份；
TPU爽滑母粒：3.0～5.0份。
所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成。
所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100，羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为80A~95A，重均分子量为10~11万，分子量分布在2.0~2.5。
所述硅藻土为经过纯化后的，平均粒径小于2.5微米。
食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法：将各组分原料（TPU树脂、TPU色母粒和TPU爽滑母粒）按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀，然后抽入除湿干燥机烘干4-6h，温度控制在70~90℃，再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊，镀铬层厚度为0.01~0.015mm，钢辊（中）直径为400mm，钢辊（后）直径为500mm，两支钢辊的中高度为0.20~0.25mm。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为，钢辊（中）为20~25℃，钢辊（后）为35~40℃，对压压力为10~15Kgf。
所述收卷工艺为在60-65A液体硅胶胶辊上加压收卷，加压压力为5~8Kgf。
本发明中，TPU树脂分子量和软段聚酯多元醇的控制，具有加工成型性好，不黏棍、机械性能优异，薄膜透明度高；而且添加了TPU爽滑母粒，爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土和Licowax E酯化蜡复配得到，不仅解决了加工过程中黏辊问题，而且提高了产品的高温黏连性，产品的定型效果也更好。
本发明的有益效果在于：
（1）与直接添加加工润滑剂不同，本发明添加了TPU爽滑母粒，爽滑母粒是由TPU树脂、硅藻土和Licowax E酯化蜡复配得到，解决了加工过程中黏辊问题，而且提高了产品的高温黏连性，高温下可以进行OS分离；
（2）采用镜面钢辊对压工艺，从而克服了易粘辊、厚度不均、易收缩的工艺难点，所制得的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜的拉伸强度比传统直接流延工艺提升了40%，拉断延伸率也有提升35%，高温下可以进行OS分离。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
本发明通过以下实施例作进一步阐述。
实施例1
按以下配方比例、各组分要求及工艺方法制备得食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜。
TPU树脂：100份；
TPU色母粒：4份；
TPU爽滑母粒：3.5份。
所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100，羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为80A~95A，重均分子量为10~11万，分子量分布在2.0~2.5。
所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成；所述硅藻土为经过纯化后的，平均粒径小于2.5微米。
食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法：将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀，然后抽入除湿干燥机烘干4h，温度控制在90℃，再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊，镀铬层厚度为0.01mm，钢辊（中）直径为400mm，钢辊（后）直径为500mm，两支钢辊的中高度为0.20mm。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为，钢辊（中）为20℃，钢辊（后）为35℃，对压压力为10Kgf。
所述加压收卷工艺为在60A液体硅胶胶辊上加压收卷，加压压力为5Kgf。
实施例2
按以下配方比例、各组分要求及工艺方法制备得食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜。
TPU树脂：100份；
TPU色母粒：8份；
TPU爽滑母粒：4.0份。
所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100，羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为80A~95A，重均分子量为10~11万，分子量分布在2.0~2.5。
所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成；所述硅藻土为经过纯化后的，平均粒径小于2.5微米。
食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法：将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀，然后抽入除湿干燥机烘干6h，温度控制在80℃，再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊，镀铬层厚度为0.015mm，钢辊（中）直径为400mm，钢辊（后）直径为500mm，两支钢辊的中高度为0.25mm。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为，钢辊（中）为23℃，钢辊（后）为27℃，对压压力为12Kgf。
所述加压收卷工艺为在65A液体硅胶胶辊上加压收卷，加压压力为6.5Kgf。
实施例3
按以下配方比例、各组分要求及工艺方法制备得食品级聚酯型双镜面TPU薄膜。
TPU树脂：100份；
TPU色母粒：10份；
TPU爽滑母粒：5.0份。
所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100，羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为80A~95A，重均分子量为10~11万，分子量分布在2.0~2.5。
所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成；所述硅藻土为经过纯化后的，平均粒径小于2.5微米。
食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法：将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀，然后抽入除湿干燥机烘干5h，温度控制在80℃，再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊，镀铬层厚度为0.012mm，钢辊（中）直径为400mm，钢辊（后）直径为500mm，两支钢辊的中高度为0.22mm。
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为，钢辊（中）为25℃，钢辊（后）为40℃，对压压力为15Kgf。
所述加压收卷工艺为在60-65A液体硅胶胶辊上加压收卷，加压压力为8Kgf。
对比例1
按以下配方比例、各组分要求及传统工艺方法制备得TPU薄膜。
TPU树脂：100份；
TPU色母粒：8份；
加工润滑剂：4.0份；
所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100，羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为80A~95A，重均分子量为10~11万，分子量分布在2.0~2.5。
所述加工润滑剂为Licowax E酯化蜡。
该TPU薄膜的制备工艺采用传统的流延工艺。
表1 样品性能测试
由表1可知，与对比例1相比，本发明配方中添加了TPU爽滑母粒（TPU树脂、硅藻土和Licowax E酯化蜡复配得到），并配合镜面对压工艺，解决了加工过程中黏辊问题，而且提高了产品的高温黏连性，高温下可以进行OS分离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜，其特征在于：其包括以下重量份数的组分；
TPU树脂：100份；
TPU色母粒：1～10份；
TPU爽滑母粒：3.0～5.0份；
所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成。
2.根据权利要求1所述的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜，其特征在于：
所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100，羟值为105~110 mg KOH/g，邵氏硬度为80A~95A，重均分子量为10~11万，分子量分布在2.0~2.5。
3.根据权利要求1所述的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜，其特征在于：所述硅藻土为经过纯化后的，平均粒径小于2.5微米。
4.一种制备如权利要求1~3中任一项所述的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜的方法，其特征在于：将TPU树脂、TPU色母粒和TPU爽滑母粒按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀，然后抽入除湿干燥机烘干4-6h，温度控制在70~90℃，再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。
5.根据权利要求4所述的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜的制备方法，其特征在于：
所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊，镀铬层厚度为0.01~0.015mm，位置中的钢辊直径为400mm，位置后的钢辊直径为500mm，两支钢辊的中高度为0.20~0.25mm；位置中的钢辊温度设定为20~25℃，位置后的钢辊温度设定为35~40℃，对压压力为10~15Kgf。
6.根据权利要求4所述的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜的制备方法，其特征在于：所述加压收卷工艺为在60-65A液体硅胶胶辊上加压收卷，加压压力为5~8Kgf。
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