CN108715070A - 一种抗皱抗烟包变形bopp薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜及其制备方法，由上表层、芯层和下表层三层结构直接共挤复合制成；上表层的组分为：共聚物聚丙烯，爽滑剂母料，抗粘剂母料；芯层的组分为：均聚物聚丙烯，增刚剂母料，静电剂母料；下表层的组分为：共聚物聚丙烯，爽滑剂母料，抗粘剂母料。本发明的产品和工艺有效解决了软包香烟薄膜包装中起皱、烟包变形等技术难题。

Description

一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜材料领域，具体涉及一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜及其制备方法。
背景技术
目前国内外的香烟有软包和硬盒两种包装形式，为防止烟支受潮，延长产品的保质期，软包的外包装膜通常使用BOPP普通膜或微收缩，而硬盒则采用BOPP高收缩膜。随着我国卷烟行业的发展和市场竞争的逐步增加，烟包的外观包装质量越来越受到重视，要求也越来越高，这就对烟包的外包装膜提出了更高要求。BOPP普通膜由于耐热稳定性差，收缩性低，相差大容易起皱，烟厂为了外包装美观，逐步淘汰普通膜包装。这就要求一种新型BOPP膜来取代，市场上BOPP微收缩膜由于有一定的耐热性、收缩性就成为替代者，从而广泛用于低、中档软包香烟的包装。
目前软包香烟的烟盒商标纸主要采用单面铜板纸，价格昂贵，印刷性能优良，光泽度高，但挺性差，特别是商标纸克重偏低时烟盒极容易被外包裹的微收缩膜拉变形，而当采用常规BOPP微收缩膜在运行中美容器烫平时,薄膜后收缩大，不稳定，膜与烟盒粘连从而产生松驰起皱，导致包装不紧贴，不平整，影响消费者的购买欲望。2016年我司开发的抗皱抗烟包变形BOPP卷烟包装微收缩膜基本解决了以上问题，但是武汉卷烟厂在2017年初使用更软，更薄的商标纸后，用我司现有的微收缩膜包装，刚下线包装效果较好，但一周后抽样发现偶尔有一些烟包有轻微变形，包装不紧贴，不平整甚至膜与烟盒粘连，对此烟厂在不改变商标纸情况下，要求薄膜厂解决此问题，为此对抗皱抗烟包变形BOPP卷烟包装微收缩耐热稳定性的改进迫在眉捷。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进后的抗皱抗烟包变形微收缩卷烟用BOPP薄膜，采用三层结构直接共挤复合方式，薄膜的上表层结构的主要成分是聚丙烯共聚物；薄膜的芯层结构的主要成分是聚丙烯均聚物；薄膜的下表层结构的主要成分是聚丙烯共聚物。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜，其特征在于：由上表层、芯层和下表层三层结构直接共挤复合制成；上表层的组分为：共聚物聚丙烯80-90重量份，爽滑剂母料8-16重量份，抗粘剂母料2-4重量份；芯层的组分为：均聚物聚丙烯84-88重量份，增刚剂母料10-12重量份，静电剂母料2-4重量份；下表层的组分为：共聚物聚丙烯96-98重量份，爽滑剂母料1-2重量份，抗粘剂母料1-2重量份；所示薄膜即测收缩率纵向为4.0-4.3，横向为2.6-2.9；所述下表层中添加爽滑剂母料为IL2580SC；所述增刚剂母料的有效成分为高维氏卡软化点为180℃-185℃的C9的氢化树脂。
进一步地，所述上、下表层中爽滑剂母料及抗粘剂母料的载体是共聚物聚丙烯，爽滑剂母料的有效成分是硅酮树脂或高粘度硅酮，浓度是10％；抗粘剂母料的有效成分是二氧化硅粒子，浓度是5％。
进一步地，所述增刚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C9的氢化树脂，浓度为40-60wt％。
进一步地，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C9的氢化树脂，抗静电剂母料的有效成分是阳离子型抗静电剂乙基胺、非离子型抗静电剂单硬脂酸甘油酯以及芥酸酰胺，浓度是10～30％。
一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，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，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，各段的温度设定为：250～255℃，熔体温度为235～240℃；
(2)上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，各段的温度设定为：240～245℃，熔体温度为230～240℃；
(3)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115～120℃，拉伸温度为100～110℃，定形温度为120～125℃，纵向拉伸比为5.0～5.5；横向预热温度为165～170℃，拉伸温度为165～170℃，横向拉伸比为8～10，定形温度为160～165℃，时间为1～3秒；拉伸后的BOPP薄膜需立即进行风冷处理，冷风温度为15～20℃；
(4)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、时效处理生产工序；
(5)依照具体使用要求分切成对应规格的成品膜卷。
进一步地，所述BOPP薄膜总厚度为22um，上表层为1um，芯层为20um，下表层为1um，生产速度为900kg/h。
在薄膜的上表层结构添加爽滑剂是为了获得较低的摩擦系数，便于薄膜的上表层在与卷烟包装设备的金属导辊接触时，可以更加顺畅地运行；添加抗粘剂是为了避免薄膜在生产或使用过程中发粘，以免影响到超高速卷烟包装设备的生产效率；在薄膜的芯层结构添加一定量的高软化点增刚剂是为了增加薄膜的耐热性和挺度，有利于薄膜在包装香烟时的高速运行性更好，折叠时更平整；在薄膜的下表层结构中使用较少的爽滑剂和抗粘剂，是为了保证膜在美容器烫平时与烟盒不粘连，使得包装更紧贴，更平整；严格控制薄膜下线收缩率是为了控制好后收缩，以便烟包在包装后各方向受力均匀，不变形。
本发明的核心技术方案需要做到以下三点：
1、提高薄膜的耐热性。通过选用新材料和使用新工艺提高薄膜的耐热性，以避免后收缩对烟包产生变形。
2、控制好薄膜合适的纵向和横向收缩率以及后收缩，以保证烟包下线后外包装膜平整不起皱。
3、对下表层重新配方调整，以保证膜在美容器烫平时与烟盒不粘连。
在具体实施中，针对上述问题进行以下3个方面的调节：
1、薄膜收缩率调节。为了保证薄膜的挺度以及包装所需的收缩性，薄膜芯层需添加一定量的增刚剂，这就导致即测收缩率不易控制，波动大，包装后后收缩大，通常微收缩卷烟包装膜的即测收缩率控制在纵向(4.3-5.2)，横向(2.5-3.4)，后收缩变化在0.1-1，这就导致烟包在经过美容器后包装易变形，为此不得不将传统生产收缩膜工艺(主要是横拉工艺：横拉采用高的预热温度、低的拉伸温度、低的定性温度)改变，使用新工艺为：1)横拉采用低的预热温度(降低5-10℃)、高的拉伸温度(升高10-15℃)、高的定性温度(升高10-15℃)；2)加大横拉出口冷却区的风量(增大20％)；3)减小横拉与牵引之间的薄膜张力30％。采用新工艺生产出的薄膜保证了原有薄膜的光学性能，还极好的控制了即测收缩率即纵向(4.0-4.3)，横向(2.6-2.9)，测试发现薄膜各方向上收缩率变化不大(原有工艺生产的薄膜中间收缩率比两边收缩率大0.5-0.8，现有工艺生产的薄膜中间收缩率比两边收缩率大0.1-0.3)，多次取不同样本长时间跟踪后发现后收缩都很小(变化在0.1-0.3)，比较稳定，从而大大提高了薄膜耐热性。
2、高软化点增刚剂新材料的选择。选用主要成分为高维氏卡软化点为140℃-145℃C9的氢化树脂为原料制作成的增刚剂，使用此增刚剂后可以提高薄膜耐热性。
3、对下表层重新配方调整。通过添加一定量的IL2580SC和抗粘剂，使得薄膜与烟盒接触时具有一定的小间歇，在高温时不粘连。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
新产品不仅保持良好的爽滑抗粘性、耐热性和热收缩性，而且在使用不同商标纸情况下能有效控制软包香烟外包装起皱和烟包变形以及薄膜与烟盒粘连，从而有效解决了软包香烟薄膜包装中起皱、烟包变形等技术难题。
附图说明
图1为本发明的抗皱抗烟包变形BOPP薄膜的三层构造示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
原料配方：
(1)上表层
共聚物聚丙烯 85重量份
爽滑剂母料 12重量份
抗粘剂母料 3重量份
爽滑剂母料及抗粘剂母料的载体是共聚物聚丙烯，爽滑剂母料的有效成分是高粘度硅酮，浓度是10％；抗粘剂母料的有效成分是合成树脂，浓度是5％。
(2)芯层
均聚物聚丙烯 87重量份
增刚剂母料 10重量份
抗静电剂母料 3重量份
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C9的氢化树脂，抗静电剂母料的有效成分是阳离子型抗静电剂乙基胺、非离子型抗静电剂单硬脂酸甘油酯以及芥酸酰胺，浓度是10～30％。
(3)下表层
共聚物聚丙烯 97重量份
爽滑剂母料 2重量份
抗粘剂母料 1重量份
生产工艺
(1)芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，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，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，各段的温度设定为：250～255℃，熔体温度为235～240℃；
(2)上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，各段的温度设定为：240～245℃，熔体温度为230～240℃；
(3)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115～120℃，拉伸温度为100～110℃，定形温度为120～125℃，纵向拉伸比为5.0～5.5；横向预热温度为165～170℃，拉伸温度为165～170℃，横向拉伸比为8～10，定形温度为160～165℃，时间为1～3秒；拉伸后的BOPP薄膜需立即进行风冷处理，冷风温度为15～20℃。
(4)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。
(5)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，生产速度为900kg/h。
实施例2
原料配方：
(1)上表层
共聚物聚丙烯 86重量份
爽滑剂母料 11重量份
抗粘剂母料 3重量份
爽滑剂母料及抗粘剂母料的载体是共聚物聚丙烯，爽滑剂母料的有效成分是硅酮树脂，浓度是10％；抗粘剂母料的有效成分是二氧化硅粒子，浓度是5％。
(2)芯层
均聚物聚丙烯 87重量份
增刚剂母料 10重量份
抗静电剂母料 3重量份
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C9的氢化树脂，抗静电剂母料的有效成分是阳离子型抗静电剂乙基胺、非离子型抗静电剂单硬脂酸甘油酯以及芥酸酰胺，浓度是10～30％。
(3)下表层
共聚物聚丙烯 96重量份
爽滑剂母料 2重量份
抗粘剂母料 2重量份
生产工艺与实施例1基本相同。
对比例1
与实施例1相同，除了收缩率控制在纵向(4.3-5.2)，横向(2.5-3.4)。
对比例2
与实施例1相同，除了下表层中不加入添加一定量的IL2580SC。
对比例3
与实施例1相同，除了下表层中共聚物聚丙烯100重量份。
生产工艺与实施例1基本相同，生产出来的BOPP薄膜包装后效果见表1
本发明通过对增刚剂母料重新选用、下表层配方调整以及加工工艺的重新调整，生产出来的产品在武汉卷烟厂使用后烟包不变形、包装平整、不起皱、与烟盒不粘连，极大提高烟包的外观质量和产品档次，受到消费者的认可，从而可大大推广于不同烟厂，节约烟厂成本。
1、本发明改进了薄膜的耐热性。新产品使用的石油树脂的维氏卡软化点提高了10％左右，这样做出来的产品不但后期收缩处于可控范围，而且具有很好的抗变形效果。
2、控制好薄膜合适的收缩率，以保证烟包下线时外包装膜平整不起皱。本发明明确了纵横向收缩率控制了区间。
3、对下表层重新配方调整，以保证膜在美容器烫平时与烟盒不粘连。

Claims (6)

1.一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜，其特征在于：由上表层、芯层和下表层三层结构直接共挤复合制成；上表层的组分为：共聚物聚丙烯80-90重量份，爽滑剂母料8-16重量份，抗粘剂母料2-4重量份；芯层的组分为：均聚物聚丙烯84-88重量份，增刚剂母料10-12重量份，静电剂母料2-4重量份；下表层的组分为：共聚物聚丙烯96-98重量份，爽滑剂母料1-2重量份，抗粘剂母料1-2重量份；所示薄膜即测收缩率纵向为4.0-4.3，横向为2.6-2.9；所述下表层中添加爽滑剂母料为IL2580SC；所述增刚剂母料的有效成分为高维氏卡软化点为180℃-185℃的C9的氢化树脂。
2.根据权利要求1所述的抗皱抗烟包变形BOPP薄膜，其特征在于：所述上、下表层中爽滑剂母料及抗粘剂母料的载体是共聚物聚丙烯，爽滑剂母料的有效成分是硅酮树脂或高粘度硅酮，浓度是10％；抗粘剂母料的有效成分是二氧化硅粒子，浓度是5％。
3.根据权利要求1所述的抗皱抗烟包变形BOPP薄膜，其特征在于：所述增刚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C9的氢化树脂，浓度为40-60wt％。
4.根据权利要求1所述的抗皱抗烟包变形BOPP薄膜，其特征在于：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C9的氢化树脂，抗静电剂母料的有效成分是阳离子型抗静电剂乙基胺、非离子型抗静电剂单硬脂酸甘油酯以及芥酸酰胺，浓度是10～30％。
5.一种抗皱抗烟包变形BOPP薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)芯层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，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，然后经过粗过滤器、计量泵、主过滤器，进入模头，各段的温度设定为：250～255℃，熔体温度为235～240℃；
(2)上表层和下表层的原材料经过混合均匀、干燥处理后，进入各自的单螺杆挤出机进行熔融塑化，然后经过过滤器和计量泵，进入模头，各段的温度设定为：240～245℃，熔体温度为230～240℃；
(3)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115～120℃，拉伸温度为100～110℃，定形温度为120～125℃，纵向拉伸比为5.0～5.5；横向预热温度为165～170℃，拉伸温度为165～170℃，横向拉伸比为8～10，定形温度为160～165℃，时间为1～3秒；拉伸后的BOPP薄膜需立即进行风冷处理，冷风温度为15～20℃；
(4)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、时效处理生产工序；
(5)依照具体使用要求分切成对应规格的成品膜卷。
6.根据权利要求5所述的抗皱抗烟包变形BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：所述BOPP薄膜总厚度为22um，上表层为1um，芯层为20um，下表层为1um，生产速度为900kg/h。
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