CN109878174B - 一种用于储存牧草的复合pe膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于储存牧草的复合PE膜及其制备方法，该用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、第二EVA膜、第二PET膜，其中，在270℃条件下，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度，并且其中，第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Cu层。本发明的复合PE膜的各层材料的粘度配合关系合适，能够保证界面之间结合紧密，从而少出现气孔和缺陷，提高了强度。
Description
技术领域
本发明是关于多层复合膜技术领域，特别是关于一种用于储存牧草的复合PE膜及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。
现有技术CN208585555U公开了一种双层阻氧避光包装袋。现有的包装袋都采用单层PE或者复合结构的形式，这样的包装袋不避光，不避光包装袋内的物质容易变质，阻氧性能差，减少产品保质期。本实用新型包括：双层共挤PE层(1)和共挤PE层(7)，双层共挤PE层(1)和共挤PE层(7)之间分别设置金属层(5)和PVA涂布层(2)，双层PE膜(7)之间夹有EVOH层(6)，共挤PE层是由LLDPE、LDPE、EVA和茂金属共混挤出而成。
现有技术CN208501395U公开了一种防静电牛皮离型纸，包括原纸层，所述原纸层的两面分别设置有第一PE膜层和第三PE膜层，所述原纸层远离第一PE膜层的一面开设有第二凹槽，且第二凹槽的其中一个侧壁上设置有第二凸起，所述第一PE膜层远离原纸层的一面设置有第一抗静电涂层，所述第一抗静电涂层远离第一PE膜层的一面设置有第二PE膜层，所述第二PE膜层远离第一抗静电涂层的一面设置有第二抗静电涂层，所述第二抗静电涂层远离第二PE膜层的一面设置有离型剂涂层。
现有技术CN208497876U公开了一种与PE膜复合用的XPA医用吸塑包装膜，所述的与PE膜复合用的XPA医用吸塑包装膜为四层复合结构，该四层复合结构从外到内依次为聚乙烯层、高粘性聚乙烯层、聚十二内酰胺层和聚丙烯层。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于储存牧草的复合PE膜，其能够克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于储存牧草的复合PE膜，该用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、第二EVA膜、第二PET膜，其中，在270℃条件下，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度，并且其中，第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Cu层。
在一优选的实施方式中，其中，第一金属膜的厚度为80-100nm，第二金属膜的厚度为10-20nm。
在一优选的实施方式中，其中，第二PET膜的厚度大于第二EVA膜的厚度，第二PET膜大于第一PET膜的厚度，第二EVA膜小于第一EVA膜的厚度，第三PE膜的厚度大于第二PE膜的厚度，第二PE膜的厚度大于第一PE膜的厚度。
在一优选的实施方式中，其中，第一PET膜的厚度为70-100μm、第一EVA膜的厚度为80-110μm、第一PE膜的厚度为50-70μm、第二PE膜的厚度为70-100μm、第三PE膜的厚度为100-120μm、第二EVA膜的厚度为70-100μm、第二PET膜的厚度为120-150μm。
在一优选的实施方式中，其中，在280℃，第二PET膜的粘度大于第一PET膜的粘度，在160℃条件下，第二EVA膜小于第一EVA膜的粘度。
在一优选的实施方式中，其中，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯60-70份，低密度聚乙烯占20-30份，防老化剂占3-4份，加工助剂占2-3份，第二PE膜具有如下成分：线性聚乙烯占70-80份，高压聚乙烯占10-20份，防老化剂占3-4份，加工助剂占2-3份。
在一优选的实施方式中，其中，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯60-70份，低密度聚乙烯占20-30份，防老化剂占3-4份，加工助剂占2-3份。
本发明还提供了一种制备如前的用于储存牧草的复合PE膜的方法，该方法包括如下步骤：
提供第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的原料；
按照配比对原料进行干燥、混合，并将混合后的原料倒入双螺杆挤出机中；
利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜；
在第一PE膜外侧利用磁控溅射工艺沉积Al层，然后在第三PE膜的外侧利用磁控溅射工艺沉积Cu层，得到金属复合PE膜；
依次层叠第一PET膜、第一EVA膜、金属复合PE膜、第二EVA膜以及第二PET膜，得到层叠体；以及
对层叠体进行热压成型，得到用于储存牧草的复合PE膜。
在一优选的实施方式中，利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜具体工艺为：挤出机第一区温度为150-160℃，第二区温度为160-170℃，第三区温度为170-180℃，第四区温度为170-175℃，螺杆转速为70-90rpm。
在一优选的实施方式中，对层叠体进行热压成型包括：第一阶段热压、第二阶段热压以及第三阶段热压，其中在第一阶段热压中，热压温度为150-155℃，热压压力为2-4MPa，热压时间为3-5min，在第二阶段热压中，热压温度为155-160℃，热压压力为3-6MPa，热压时间为6-9min，在第三阶段热压中，热压温度为160-170℃，热压压力为5-8MPa，热压时间为3-5min。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：现有的复合PE膜强度低、容易破裂、使用寿命非常短。本发明通过设计特殊的层结构，得到了一种高强度的复合PE膜，其中PET膜层用于主要承载拉伸力，EVA膜层用于将各层进行粘合，同时提高膜材的弹性和韧性，防止尖锐物体的刺穿或者撕扯，Al层进一步起到防刺穿的效果，PE层作为中心层起到平衡膜层内外受力的目的(如果受力不均匀将导致应力集中，导致材料强度下降)。本发明设计了各层材料的粘度配合关系，粘度配合关系在成型过程中至关重要，粘度关系合适能够保证界面之间结合紧密，少出现气孔和缺陷，提高强度。本发明还设计了各层材料的厚度配合关系，这保证了材料的轻薄，减重，同时平衡了各层的受力关系，提高材料的比强度。本发明的实验结果充分证实了以上说明。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的复合PE膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的复合PE膜的结构示意图。如图所示，本发明的用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜101、第一EVA膜102、第一金属膜103、第一PE膜104、第二PE膜105、第三PE膜106、第二金属膜107、第二EVA膜108、第二PET膜109。
实施例1
用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、第二EVA膜、第二PET膜，其中，在270℃条件下，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度，并且其中，第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Cu层。其中，第一金属膜的厚度为80nm，第二金属膜的厚度为10nm。其中，第二PET膜的厚度大于第二EVA膜的厚度，第二PET膜大于第一PET膜的厚度，第二EVA膜小于第一EVA膜的厚度，第三PE膜的厚度大于第二PE膜的厚度，第二PE膜的厚度大于第一PE膜的厚度。其中，第一PET膜的厚度为70μm、第一EVA膜的厚度为80μm、第一PE膜的厚度为50μm、第二PE膜的厚度为70μm、第三PE膜的厚度为100μm、第二EVA膜的厚度为70μm、第二PET膜的厚度为120μm。其中，在280℃，第二PET膜的粘度大于第一PET膜的粘度，在160℃条件下，第二EVA膜小于第一EVA膜的粘度。其中，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯60份，低密度聚乙烯占20份，防老化剂占3份，加工助剂占2份，第二PE膜具有如下成分：线性聚乙烯占70份，高压聚乙烯占10份，防老化剂占3份，加工助剂占2份。以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯60份，低密度聚乙烯占20份，防老化剂占3份，加工助剂占2份。上述膜的制备方法如下：提供第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的原料；按照配比对原料进行干燥、混合，并将混合后的原料倒入双螺杆挤出机中；利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜；在第一PE膜外侧利用磁控溅射工艺沉积Al层，然后在第三PE膜的外侧利用磁控溅射工艺沉积Cu层，得到金属复合PE膜；依次层叠第一PET膜、第一EVA膜、金属复合PE膜、第二EVA膜以及第二PET膜，得到层叠体；对层叠体进行热压成型，得到用于储存牧草的复合PE膜。利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜具体工艺为：挤出机第一区温度为150℃，第二区温度为160℃，第三区温度为170℃，第四区温度为170℃，螺杆转速为70rpm。对层叠体进行热压成型包括：第一阶段热压、第二阶段热压以及第三阶段热压，其中在第一阶段热压中，热压温度为150℃，热压压力为2MPa，热压时间为3min，在第二阶段热压中，热压温度为155℃，热压压力为3MPa，热压时间为6min，在第三阶段热压中，热压温度为160℃，热压压力为5MPa，热压时间为3min。
实施例2
用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、第二EVA膜、第二PET膜，其中，在270℃条件下，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度，并且其中，第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Cu层。其中，第一金属膜的厚度为100nm，第二金属膜的厚度为20nm。其中，第二PET膜的厚度大于第二EVA膜的厚度，第二PET膜大于第一PET膜的厚度，第二EVA膜小于第一EVA膜的厚度，第三PE膜的厚度大于第二PE膜的厚度，第二PE膜的厚度大于第一PE膜的厚度。其中，第一PET膜的厚度为100μm、第一EVA膜的厚度为110μm、第一PE膜的厚度为70μm、第二PE膜的厚度为100μm、第三PE膜的厚度为120μm、第二EVA膜的厚度为100μm、第二PET膜的厚度为150μm。其中，在280℃，第二PET膜的粘度大于第一PET膜的粘度，在160℃条件下，第二EVA膜小于第一EVA膜的粘度。其中，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯70份，低密度聚乙烯占30份，防老化剂占4份，加工助剂占3份，第二PE膜具有如下成分：线性聚乙烯占80份，高压聚乙烯占20份，防老化剂占4份，加工助剂占3份。以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯70份，低密度聚乙烯占30份，防老化剂占4份，加工助剂占3份。上述膜的制备方法如下：提供第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的原料；按照配比对原料进行干燥、混合，并将混合后的原料倒入双螺杆挤出机中；利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜；在第一PE膜外侧利用磁控溅射工艺沉积Al层，然后在第三PE膜的外侧利用磁控溅射工艺沉积Cu层，得到金属复合PE膜；依次层叠第一PET膜、第一EVA膜、金属复合PE膜、第二EVA膜以及第二PET膜，得到层叠体；对层叠体进行热压成型，得到用于储存牧草的复合PE膜。利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜具体工艺为：挤出机第一区温度为160℃，第二区温度为170℃，第三区温度为180℃，第四区温度为175℃，螺杆转速为90rpm。对层叠体进行热压成型包括：第一阶段热压、第二阶段热压以及第三阶段热压，其中在第一阶段热压中，热压温度为155℃，热压压力为4MPa，热压时间为5min，在第二阶段热压中，热压温度为160℃，热压压力为6MPa，热压时间为9min，在第三阶段热压中，热压温度为170℃，热压压力为8MPa，热压时间为5min。
实施例3
用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、第二EVA膜、第二PET膜，其中，在270℃条件下，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度，并且其中，第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Cu层。其中，第一金属膜的厚度为90nm，第二金属膜的厚度为15nm。其中，第二PET膜的厚度大于第二EVA膜的厚度，第二PET膜大于第一PET膜的厚度，第二EVA膜小于第一EVA膜的厚度，第三PE膜的厚度大于第二PE膜的厚度，第二PE膜的厚度大于第一PE膜的厚度。其中，第一PET膜的厚度为80μm、第一EVA膜的厚度为100μm、第一PE膜的厚度为60μm、第二PE膜的厚度为80μm、第三PE膜的厚度为110μm、第二EVA膜的厚度为80μm、第二PET膜的厚度为130μm。其中，在280℃，第二PET膜的粘度大于第一PET膜的粘度，在160℃条件下，第二EVA膜小于第一EVA膜的粘度。其中，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯65份，低密度聚乙烯占25份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份，第二PE膜具有如下成分：线性聚乙烯占75份，高压聚乙烯占15份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份。以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯65份，低密度聚乙烯占25份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份。上述膜的制备方法如下：提供第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的原料；按照配比对原料进行干燥、混合，并将混合后的原料倒入双螺杆挤出机中；利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜；在第一PE膜外侧利用磁控溅射工艺沉积Al层，然后在第三PE膜的外侧利用磁控溅射工艺沉积Cu层，得到金属复合PE膜；依次层叠第一PET膜、第一EVA膜、金属复合PE膜、第二EVA膜以及第二PET膜，得到层叠体；对层叠体进行热压成型，得到用于储存牧草的复合PE膜。利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜具体工艺为：挤出机第一区温度为155℃，第二区温度为165℃，第三区温度为175℃，第四区温度为173℃，螺杆转速为80rpm。对层叠体进行热压成型包括：第一阶段热压、第二阶段热压以及第三阶段热压，其中在第一阶段热压中，热压温度为153℃，热压压力为3MPa，热压时间为4min，在第二阶段热压中，热压温度为157℃，热压压力为5MPa，热压时间为7min，在第三阶段热压中，热压温度为165℃，热压压力为6MPa，热压时间为4min。
对比例1
与实施例1不同之处在于：复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一PE膜、第一金属膜、第二PE膜、第二金属膜、第三PE膜、第二EVA膜、第二PET膜。
对比例2
与实施例1不同之处在于：复合PE膜自内到外依次包括：第一EVA膜、第一PET膜、胶黏剂层、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、胶黏剂层、第二PET膜、第二EVA膜。
对比例3
与实施例1不同之处在于：在270℃条件下，第二PET膜的粘度大于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜小于第一EVA膜的粘度。
对比例4
与实施例1不同之处在于：第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Al层。
对比例5
与实施例1不同之处在于：没有第一金属膜和第二金属膜。
对比例6
与实施例1不同之处在于：第二PET膜的厚度等于第二EVA膜的厚度，第二PET膜等于第一PET膜的厚度，第二EVA膜等于第一EVA膜的厚度。
对比例7
与实施例1不同之处在于：第三PE膜的厚度等于第二PE膜的厚度，第二PE膜的厚度等于第一PE膜的厚度。
对比例8
与实施例1不同之处在于：第一PET膜的厚度为110μm、第一EVA膜的厚度为120μm、第一PE膜的厚度为80μm、第二PE膜的厚度为110μm、第三PE膜的厚度为130μm、第二EVA膜的厚度为110μm、第二PET膜的厚度为160μm。
对比例9
与实施例1不同之处在于：在280℃，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在160℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度。
对比例10
与实施例1不同之处在于：以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯65份，低密度聚乙烯占25份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份，第二PE膜具有如下成分：线性聚乙烯65份，低密度聚乙烯占15份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份。
对比例11
与实施例1不同之处在于：挤出机第一区温度为170℃，第二区温度为180℃，第三区温度为180℃，第四区温度为180℃，螺杆转速为80rpm。
对比例12
与实施例1不同之处在于：只有一阶段热压，其中，热压温度为165℃，热压压力为6MPa，热压时间为20min。
对比例13
与实施例1不同之处在于：第一阶段热压、第二阶段热压以及第三阶段热压，其中在第一阶段热压中，热压温度为160℃，热压压力为5MPa，热压时间为6min，在第二阶段热压中，热压温度为165℃，热压压力为7MPa，热压时间为10min，在第三阶段热压中，热压温度为175℃，热压压力为9MPa，热压时间为10min。
对实施例1-3以及对比例1-13的复合膜进行拉伸强度测试(本申请的拉伸强度测试是委托东南大学复合材料实验室进行的，拉伸强度测试是按照相关国家标准进行的。必须指出，虽然拉伸强度测试的国家标准有多个，按照不同标准必定得出不同的拉伸强度数值，但是本发明的“趋势”或者“规律”不随标准的变化而变化)，穿刺强度测试(本申请的穿刺强度测试是委托本省司法鉴定中心进行测试，同样的，本发明的“趋势”或者“规律”不随标准的变化而变化)以及颜色观察，由于本发明的膜材结构较为特殊，且膜材强度还受膜材厚度影响，所以本申请将膜材强度进行了归一化处理，归一化处理的标准是实施例1的数值。
表1
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (1)
1.一种用于储存牧草的复合PE膜，其特征在于：用于储存牧草的复合PE膜自内到外依次包括：第一PET膜、第一EVA膜、第一金属膜、第一PE膜、第二PE膜、第三PE膜、第二金属膜、第二EVA膜、第二PET膜，其中，在270℃条件下，第二PET膜的粘度小于第一PET膜的粘度，在150℃条件下，第二EVA膜大于第一EVA膜的粘度，并且其中，第一金属膜是Al层，第二金属膜层是Cu层，其中，第一金属膜的厚度为90nm，第二金属膜的厚度为15nm，其中，第一PET膜的厚度为80μm、第一EVA膜的厚度为100μm、第一PE膜的厚度为60μm、第二PE膜的厚度为80μm、第三PE膜的厚度为110μm、第二EVA膜的厚度为80μm、第二PET膜的厚度为130μm，其中，在280℃，第二PET膜的粘度大于第一PET膜的粘度，在160℃条件下，第二EVA膜小于第一EVA膜的粘度，其中，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯65份，低密度聚乙烯占25份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份，第二PE膜具有如下成分：线性聚乙烯占75份，高压聚乙烯占15份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份，以重量份计，第三PE膜具有如下成分：线性聚乙烯65份，低密度聚乙烯占25份，防老化剂占3.5份，加工助剂占2.5份，所述用于储存牧草的复合PE膜的制备方法如下：提供第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的原料；按照配比对原料进行干燥、混合，并将混合后的原料倒入双螺杆挤出机中；利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜；在第一PE膜外侧利用磁控溅射工艺沉积Al层，然后在第三PE膜的外侧利用磁控溅射工艺沉积Cu层，得到金属复合PE膜；依次层叠第一PET膜、第一EVA膜、金属复合PE膜、第二EVA膜以及第二PET膜，得到层叠体；对层叠体进行热压成型，得到用于储存牧草的复合PE膜，利用共挤出的方法得到包括第一PE膜、第二PE膜以及第三PE膜的复合PE膜具体工艺为：挤出机第一区温度为155℃，第二区温度为165℃，第三区温度为175℃，第四区温度为173℃，螺杆转速为80rpm，对层叠体进行热压成型包括：第一阶段热压、第二阶段热压以及第三阶段热压，其中在第一阶段热压中，热压温度为153℃，热压压力为3MPa，热压时间为4min，在第二阶段热压中，热压温度为157℃，热压压力为5MPa，热压时间为7min，在第三阶段热压中，热压温度为165℃，热压压力为6MPa，热压时间为4min。
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Denomination of invention: A composite PE film for storing grass and its preparation method Granted publication date: 20210504 Pledgee: Bank of China Limited Xiamen Xiang'an sub branch Pledgor: Xiamen Fujin New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2024980023249 |