CN108373571A - 一种标签用热收缩膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了以一种标签用热收缩膜的制备方法，属于高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取80～100份聚氯乙烯树脂，2～4份稳定剂，5～12份增塑剂，1～3份增韧剂，1～2份润滑剂，3～5份透明剂，10～20份浓缩物，12～15份预处理纤维素和20～25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合，并依次加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，预处理纤维素，母粒和透明剂，加热高速搅拌后，低速搅拌混合并降温，得坯料，将坯料于成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。本发明技术方案制备的标签用热收缩膜具有优异的抗拉伸性能，柔韧性及疏水性的特点。

Description

一种标签用热收缩膜的制备方法
技术领域
本发明公开了以一种标签用热收缩膜的制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
热收缩膜是一种受热后能发生大幅度收缩的功能性包装薄膜。热收缩膜采用高聚物分子链定向拉伸原理设计，以急冷定型的方法成型。当塑料原料被加热塑化挤出成母膜后，聚合物在玻璃化温度和黏流温度之间沿纵横2方向进行强制拉伸，使聚合物的分子链沿拉伸方向取向，然后将高聚物急骤冷却，分子取向被冻结。当薄膜重新加热到“解冻”温度时，由于分子运动产生应力松弛，分子恢复原来的状态，产生收缩。热收缩膜主要应用于各种产品的销售和运输过程，其主要作用是稳固、遮盖和保护产品，例如包装和标签用。由于其良好的透明、保洁、易用、可降低包装成本等特点，热收缩膜成为薄膜包装增长最快的材料之一；同时，由于其良好的印刷性、耐磨性、收缩时能贴近凸凹不平的物体表面等特点，热收缩膜成为标签行业最大的亮点。
在标签领域中，收缩标签占据重要的地位，常用于包括饮料、乳制品、粉状食品和快餐等新产品的推广，主要用于收缩套、满封标签、瓶帽和瓶盖封口、防盗带和集束包装等。收缩标签具有光泽好、贴合好的特点，使用时可以重新定义饮料品牌。其光泽及收缩性可使瓶装饮料上的包装图案更加生动。采用收缩薄膜，可设计外形新颖的包装瓶，采用引人注目的颜色，实现360°标签设计，突出在超市货架上的形象。
热收缩标签的种类多种多样，用来制作标签的膜材料种类也十分丰富。可用来做热收缩标签的材料有聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯（PETG）、双向拉伸聚丙烯（BOPP）、聚乙烯（PE）、拉伸聚苯乙烯（OPS）、聚乳酸（PLA）等。目前，市面上主要使用PVC、OPS、PETG三种材料。这三种材料一直是饮料包装界的“宠儿”，多年来竞争不断。它们性能各异，有着各自的优缺点，主要源自于抗拉伸性能，韧性及疏水性不得兼顾，因此，标签用热收缩膜在不断的发展之中。
因此，如何改善传统标签用热收缩膜抗拉伸性能，韧性及疏水性不佳的缺点，以获取更高综合性能的标签用热收缩膜，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统标签用热收缩膜抗拉伸性能，韧性及疏水性不佳的缺点，提供了一种标签用热收缩膜的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将海藻酸钠与水按质量比1：5～1：10混合，并加入海藻酸钠质量0.4～0.6倍的高碘酸钠，搅拌混合后，旋蒸浓缩，得浓缩物；
（2）将微晶纤维素与羟甲基纤维素按质量比1：2～1：4混合，并加入微晶纤维素质量5～8倍的多巴胺，搅拌混合后，过滤，干燥，得预处理纤维素；
（3）将氨纶与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1：2～1：1混合，加热混炼，得母粒；
（4）将丙烯酸酯与有机酸按质量比2：1～1：1混合，并加入丙烯酸酯质量0.2～0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.1～0.3倍的石油树脂，搅拌混合后，得透明剂；
（5）按重量份数计，依次称取80～100份聚氯乙烯树脂，2～4份稳定剂，5～12份增塑剂，1～3份增韧剂，1～2份润滑剂，3～5份透明剂，10～20份浓缩物，12～15份预处理纤维素和20～25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合，并依次加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，预处理纤维素，母粒和透明剂，加热高速搅拌后，低速搅拌混合并降温，得坯料，将坯料于成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。
步骤（3）所述氨纶长度为3～10mm，氨纶直径为0.1～0.3mm。
步骤（4）所述有机酸为硬脂酸，油酸或亚油酸中任意一种。
步骤（4）所述石蜡为碳原子数为18～26的石蜡混合物。
步骤（4）所述石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂中任意一种。
步骤（5）所述聚氯乙烯树脂的聚合度为650～1200。
步骤（5）所述稳定剂为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡中任意一种。
步骤（5）所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，脂肪二元酸酯或环氧酯中任意一种。
步骤（5）所述增韧剂为氯化聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物中任意一种。
步骤（5）所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯或硬脂酸酰胺中任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备标签用热收缩膜时加入预处理纤维素和浓缩物，首先，浓缩物中含有多醛基海藻酸盐，并且加入的纤维素表面含有较多羟基，因此在加入产品中后，可在产品制备过程中，多醛基海藻酸盐可与纤维素发生交联从而使产品内部的交联网络复杂化，进而使产品的抗拉伸性能提高，其次，浓缩物中含有的海藻酸钠可促使树脂更好的成膜，从而使膜的柔韧性提高，并且由于多醛基海藻酸盐可将纤维素表面及产品内的其他羟基通过结合而屏蔽，从而使产品的疏水性能有效提高；
（2）本发明在制备标签用热收缩膜时加入母粒，母粒由嵌段共聚物和氨纶组成，在加入产品中后，一方面，嵌段端共聚物由于具有柔性链段和刚性链段，因此，嵌段共聚物具有较好的柔韧性和拉伸性能，在加入产品中后，可使产品的柔韧性和抗拉伸性能进一步提高，另一方面，由于母粒中还含有氨纶，在制备母粒过程中氨纶可与嵌段共聚物发生缠绕，在产品中后可使产品内部的物理交联程度提高，从而使产品的柔韧性能和抗拉伸性能进一步提高，并且由于母粒中氨纶相对含量较高，在加入产品中后，可使氨纶更好的分散在产品中，进而使产品的抗拉伸性能进一步提高。
具体实施方式
将海藻酸钠与水按质量比1：5～1：10混合于烧杯中，并依次向烧杯中加入海藻酸钠质量0.4～0.6倍的高碘酸钠，于温度为45～55℃，转速为250～320r/min的条件下搅拌混合30～60min后，得海藻酸钠反应物，将海藻酸钠反应物移入旋转蒸发仪，于温度为75～85℃，转速为150～160r/min，压力为550～700kPa的条件下旋蒸浓缩0.5～1.2h后，得预处理浓缩物，将预处理浓缩物于温度为75～90℃的条件下干燥至恒重，得浓缩物；将微晶纤维素与羟甲基纤维素按质量比1：2～1：4混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入微晶纤维素质量5～8倍的多巴胺，于温度为45～55℃，转速为200～300r/min的条件下搅拌混合45～90min后，得混合料，将混合料过滤，得滤饼，将滤饼于温度为75～90℃的条件下干燥15～30min后，得预处理纤维素；将氨纶与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1：2～1：1混合于混炼机中，于温度为80～160℃的条件下混炼15～45min后，出料，得母粒；将丙烯酸酯与有机酸按质量比2：1～1：1混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入丙烯酸酯质量0.2～0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.1～0.3倍的石油树脂，于温度为100～120℃，转速为400～600r/min的条件下搅拌混合1～2h后，得透明剂；按重量份数计，依次称取80～100份聚氯乙烯树脂，2～4份稳定剂，5～12份增塑剂，1～3份增韧剂，1～2份润滑剂，3～5份透明剂，10～20份浓缩物，12～15份预处理纤维素和20～25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合于高速混合机中，并依次向高速混合机中加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，预处理纤维素，母粒和透明剂，于温度为100～140℃，转速为700～1200r/min的条件下，搅拌混合60～180min后，得预处理混合料，将预处理混合料移入低速混合机中，于转速为80～120r/min的条件下搅拌混合40～100min，并降温至45～70℃，得坯料，将坯料移入成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。所述氨纶长度为3～10mm，氨纶直径为0.1～0.3mm。所述有机酸为硬脂酸，油酸或亚油酸中任意一种。所述石蜡为碳原子数为18～26的石蜡混合物。所述石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂中任意一种。所述聚氯乙烯树脂的聚合度为650～1200。所述稳定剂为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡中任意一种。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，脂肪二元酸酯或环氧酯中任意一种。所述增韧剂为氯化聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物中任意一种。所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯或硬脂酸酰胺中任意一种。
将海藻酸钠与水按质量比1：10混合于烧杯中，并依次向烧杯中加入海藻酸钠质量0.6倍的高碘酸钠，于温度为55℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合60min后，得海藻酸钠反应物，将海藻酸钠反应物移入旋转蒸发仪，于温度为85℃，转速为160r/min，压力为700kPa的条件下旋蒸浓缩1.2h后，得预处理浓缩物，将预处理浓缩物于温度为90℃的条件下干燥至恒重，得浓缩物；将微晶纤维素与羟甲基纤维素按质量比1：4混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入微晶纤维素质量8倍的多巴胺，于温度为55℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合90min后，得混合料，将混合料过滤，得滤饼，将滤饼于温度为90℃的条件下干燥30min后，得预处理纤维素；将氨纶与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1：1混合于混炼机中，于温度为160℃的条件下混炼45min后，出料，得母粒；将丙烯酸酯与有机酸按质量比1：1混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入丙烯酸酯质量0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.3倍的石油树脂，于温度为120℃，转速为600r/min的条件下搅拌混合2h后，得透明剂；按重量份数计，依次称取100份聚氯乙烯树脂，4份稳定剂，12份增塑剂，3份增韧剂，2份润滑剂，5份透明剂，20份浓缩物，15份预处理纤维素和25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合于高速混合机中，并依次向高速混合机中加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，预处理纤维素，母粒和透明剂，于温度为140℃，转速为1200r/min的条件下，搅拌混合180min后，得预处理混合料，将预处理混合料移入低速混合机中，于转速为120r/min的条件下搅拌混合100min，并降温至70℃，得坯料，将坯料移入成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。所述氨纶长度为10mm，氨纶直径为0.3mm。所述有机酸为硬脂酸。所述石蜡为碳原子数为20～24的石蜡混合物。所述石油树脂为C5石油树脂。所述聚氯乙烯树脂的聚合度为700～1000。所述稳定剂为硫醇甲基锡。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。所述增韧剂为氯化聚乙烯。所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯。
将微晶纤维素与羟甲基纤维素按质量比1：4混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入微晶纤维素质量8倍的多巴胺，于温度为55℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合90min后，得混合料，将混合料过滤，得滤饼，将滤饼于温度为90℃的条件下干燥30min后，得预处理纤维素；将氨纶与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1：1混合于混炼机中，于温度为160℃的条件下混炼45min后，出料，得母粒；将丙烯酸酯与有机酸按质量比1：1混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入丙烯酸酯质量0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.3倍的石油树脂，于温度为120℃，转速为600r/min的条件下搅拌混合2h后，得透明剂；按重量份数计，依次称取100份聚氯乙烯树脂，4份稳定剂，12份增塑剂，3份增韧剂，2份润滑剂，5份透明剂，15份预处理纤维素和25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合于高速混合机中，并依次向高速混合机中加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，预处理纤维素，母粒和透明剂，于温度为140℃，转速为1200r/min的条件下，搅拌混合180min后，得预处理混合料，将预处理混合料移入低速混合机中，于转速为120r/min的条件下搅拌混合100min，并降温至70℃，得坯料，将坯料移入成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。所述氨纶长度为10mm，氨纶直径为0.3mm。所述有机酸为硬脂酸。所述石蜡为碳原子数为20～24的石蜡混合物。所述石油树脂为C5石油树脂。所述聚氯乙烯树脂的聚合度为700～1000。所述稳定剂为硫醇甲基锡。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。所述增韧剂为氯化聚乙烯。所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯。
将海藻酸钠与水按质量比1：10混合于烧杯中，并依次向烧杯中加入海藻酸钠质量0.6倍的高碘酸钠，于温度为55℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合60min后，得海藻酸钠反应物，将海藻酸钠反应物移入旋转蒸发仪，于温度为85℃，转速为160r/min，压力为700kPa的条件下旋蒸浓缩1.2h后，得预处理浓缩物，将预处理浓缩物于温度为90℃的条件下干燥至恒重，得浓缩物；将氨纶与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1：1混合于混炼机中，于温度为160℃的条件下混炼45min后，出料，得母粒；将丙烯酸酯与有机酸按质量比1：1混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入丙烯酸酯质量0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.3倍的石油树脂，于温度为120℃，转速为600r/min的条件下搅拌混合2h后，得透明剂；按重量份数计，依次称取100份聚氯乙烯树脂，4份稳定剂，12份增塑剂，3份增韧剂，2份润滑剂，5份透明剂，20份浓缩物和25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合于高速混合机中，并依次向高速混合机中加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，母粒和透明剂，于温度为140℃，转速为1200r/min的条件下，搅拌混合180min后，得预处理混合料，将预处理混合料移入低速混合机中，于转速为120r/min的条件下搅拌混合100min，并降温至70℃，得坯料，将坯料移入成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。所述氨纶长度为10mm，氨纶直径为0.3mm。所述有机酸为硬脂酸。所述石蜡为碳原子数为20～24的石蜡混合物。所述石油树脂为C5石油树脂。所述聚氯乙烯树脂的聚合度为700～1000。所述稳定剂为硫醇甲基锡。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。所述增韧剂为氯化聚乙烯。所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯。
将海藻酸钠与水按质量比1：10混合于烧杯中，并依次向烧杯中加入海藻酸钠质量0.6倍的高碘酸钠，于温度为55℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合60min后，得海藻酸钠反应物，将海藻酸钠反应物移入旋转蒸发仪，于温度为85℃，转速为160r/min，压力为700kPa的条件下旋蒸浓缩1.2h后，得预处理浓缩物，将预处理浓缩物于温度为90℃的条件下干燥至恒重，得浓缩物；将微晶纤维素与羟甲基纤维素按质量比1：4混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入微晶纤维素质量8倍的多巴胺，于温度为55℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合90min后，得混合料，将混合料过滤，得滤饼，将滤饼于温度为90℃的条件下干燥30min后，得预处理纤维素；将丙烯酸酯与有机酸按质量比1：1混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入丙烯酸酯质量0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.3倍的石油树脂，于温度为120℃，转速为600r/min的条件下搅拌混合2h后，得透明剂；按重量份数计，依次称取100份聚氯乙烯树脂，4份稳定剂，12份增塑剂，3份增韧剂，2份润滑剂，5份透明剂，20份浓缩物，15份预处理纤维素，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合于高速混合机中，并依次向高速混合机中加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，预处理纤维素和透明剂，于温度为140℃，转速为1200r/min的条件下，搅拌混合180min后，得预处理混合料，将预处理混合料移入低速混合机中，于转速为120r/min的条件下搅拌混合100min，并降温至70℃，得坯料，将坯料移入成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。所述有机酸为硬脂酸。所述石蜡为碳原子数为20～24的石蜡混合物。所述石油树脂为C5石油树脂。所述聚氯乙烯树脂的聚合度为700～1000。所述稳定剂为硫醇甲基锡。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。所述增韧剂为氯化聚乙烯。所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯。
对比例：深圳某包装材料有限公司生产的热收缩膜。
将实例1至4所得的标签用热收缩膜及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
抗拉伸性能按GB/T 13022对试件进行检测。
具体检测结果如表1所示：
表1
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的标签用热收缩膜具有优异的抗拉伸性能的特点，在热收缩膜行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (10)

1.一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将海藻酸钠与水按质量比1：5～1：10混合，并加入海藻酸钠质量0.4～0.6倍的高碘酸钠，搅拌混合后，旋蒸浓缩，得浓缩物；
（2）将微晶纤维素与羟甲基纤维素按质量比1：2～1：4混合，并加入微晶纤维素质量5～8倍的多巴胺，搅拌混合后，过滤，干燥，得预处理纤维素；
（3）将氨纶与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物按质量比1：2～1：1混合，加热混炼，得母粒；
（4）将丙烯酸酯与有机酸按质量比2：1～1：1混合，并加入丙烯酸酯质量0.2～0.3倍的石蜡和丙烯酸酯质量0.1～0.3倍的石油树脂，搅拌混合后，得透明剂；
（5）按重量份数计，依次称取80～100份聚氯乙烯树脂，2～4份稳定剂，5～12份增塑剂，1～3份增韧剂，1～2份润滑剂，3～5份透明剂，10～20份浓缩物，12～15份预处理纤维素和20～25份母粒，将聚氯乙烯树脂与增塑剂混合，并依次加入稳定剂，润滑剂，增韧剂，浓缩物，预处理纤维素，母粒和透明剂，加热高速搅拌后，低速搅拌混合并降温，得坯料，将坯料于成膜机中成膜，即得标签用热收缩膜。
2.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述氨纶长度为3～10mm，氨纶直径为0.1～0.3mm。
3.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述有机酸为硬脂酸，油酸或亚油酸中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述石蜡为碳原子数为18～26的石蜡混合物。
5.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述聚氯乙烯树脂的聚合度为650～1200。
7.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述稳定剂为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡中任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述增塑剂为邻苯二甲酸酯，脂肪二元酸酯或环氧酯中任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述增韧剂为氯化聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物中任意一种。
10.根据权利要求1所述的一种标签用热收缩膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述润滑剂为甘油偏脂肪酸酯或硬脂酸酰胺中任意一种。
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