CN109940957B - 一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜，包括上膜层、中膜层和下膜层，所述中膜层为预拉伸膜层，所述中膜层设置在所述上膜层与所述下膜层之间且分别与所述上膜层和所述下膜层固定连接。本发明不仅在保证具有较好的拉伸强度和抗撕裂强度的前提下缠绕膜厚度较小，而且还具有较好的抗穿刺性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯缠绕膜领域，特别涉及到一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜。
背景技术
与传统纸质包装相比，缠绕膜材料成本更低，而且可以使产品防潮、防潮以及防水，加上缠绕膜包装方法简单，且特别适合物流行业中，因此缠绕膜市场增速非常快。现有缠绕膜多采用低密度聚乙烯经过流延或吹膜工艺制备得到，但由于由于缠绕膜成分较为单一，以致于缠绕膜材料的拉伸强度和抗撕裂强度较低，不能较好的应用于包装产品中，需要提高其拉伸强度和抗撕裂强度。加之国内由于技术或设备的滞后，基本生产的PE拉伸膜以单层或双层为主，这样的膜均匀度差厚度误差较大，膜的透明度差，纵向伸长率底，屈服点底，横向撕裂强度差，抗穿刺性能差等缺点。由于产品机械性能差，为了满足客户使用要求，厚度基本在20～35μm，这样直接会导致使用成本增加。。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜，不仅在保证具有较好的拉伸强度和抗撕裂强度的前提下缠绕膜厚度较小，而且还具有较好的抗穿刺性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜，包括上膜层、中膜层和下膜层，所述中膜层为预拉伸膜层，所述中膜层设置在所述上膜层与所述下膜层之间且分别与所述上膜层和所述下膜层固定连接；
所述上膜层和所述下膜层由以下组分组成：20～60重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30～40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20～30重量份聚乙烯二醇2000、10-20重量份聚乙烯二醇4000、5～15重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、1～6重量份抗菌剂3～6重量份防老剂；
所述中膜层由以下组分组成：40～60重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、10～30重量份多羧基化合物、10～20重量份碳酸钙晶须、5～10重量份EVA树脂和5～10重量份纤维素。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述抗菌剂为聚苯乙烯已内酰脲、聚吡啶、聚噻唑、银沸石抗菌剂和季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂中的一种或二种以上组合。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述抗菌剂由3～10重量份聚苯乙烯己内酰脲、1～4重量份银沸石抗菌剂和2～6重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述纤维素为氰乙基纤维素、磷酸纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或二种以上的组合。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述纤维素由20～30重量份氰乙基纤维素、10～20重量份磷酸纤维素和8～12重量份羧甲基纤维素组成。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述上膜层厚度为d1，所述中膜层厚度为d2，所述下膜层厚度为d3，d3≥1.5d1≥2d2。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述上膜层由30～40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、35～40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20～30重量份聚乙烯二醇2000、15-20重量份聚乙烯二醇4000、10～15重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、3～6重量份抗菌剂和4～6重量份防老剂。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述下膜层由40～60重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30～35重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20～30重量份聚乙烯二醇2000、10～15重量份聚乙烯二醇4000、5～10重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、1～4重量份抗菌剂和3～4重量份防老剂。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述防老剂为防老剂2246、防老剂A和防老剂NDBC中的一种或二种以上的组合物。
上述纤维增韧剂聚乙烯缠绕膜，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成。
本发明的有益效果如下：
本发明通过预拉伸膜和常规膜结合在保证缠绕膜较好的拉伸强度和抗撕裂强度的前提下，极大地减小了缠绕膜的厚度，进而降低了客户的使用成本，本发明纤维增韧聚乙烯缠绕膜在12～14μm厚度时，断裂强度高达36MPa，伸长率达到460％，抗穿刺强度大于26N。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜，包括上膜层、中膜层和下膜层，所述中膜层为预拉伸膜层，所述中膜层设置在所述上膜层与所述下膜层之间且分别与所述上膜层和所述下膜层固定连接。所述上膜层厚度为d1，所述中膜层厚度为d2，所述下膜层厚度为d3，d3＝1.5d1＝2d2。
其中，所述上膜层由30重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20重量份聚乙烯二醇2000、20重量份聚乙烯二醇4000、10重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、4重量份抗菌剂和6重量份防老剂；所述下膜层由60重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20重量份聚乙烯二醇2000、10重量份聚乙烯二醇4000、10重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、2重量份抗菌剂和4重量份防老剂。所述抗菌剂由4重量份聚苯乙烯己内酰脲、2重量份银沸石抗菌剂和5重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成。
所述中膜层由以下组分组成：40重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、30重量份多羧基化合物、20重量份碳酸钙晶须、10重量份EVA树脂和10重量份纤维素。所述多羧基化合物为枸橼酸；所述纤维素由20重量份氰乙基纤维素、20重量份磷酸纤维素和8重量份羧甲基纤维素组成。
制备本实施例中纤维增韧聚乙烯缠绕膜时，熔体温度范围控制230～270℃，流延冷却辊的温度控制在20～30℃，收卷张力不大于5kg，由此制得的聚乙烯缠绕膜记作缠绕膜1。
实施例2
本实施例中的纤维增韧聚乙烯缠绕膜与实施例1中纤维增韧聚乙烯缠绕膜的区别在于：
所述上膜层由40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、35重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、25重量份聚乙烯二醇2000、18重量份聚乙烯二醇4000、15重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、3重量份抗菌剂和5重量份防老剂；所述下膜层由40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、35重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、30重量份聚乙烯二醇2000、12重量份聚乙烯二醇4000、10重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、3重量份抗菌剂和4重量份防老剂。所述抗菌剂由4重量份聚苯乙烯己内酰脲、2重量份银沸石抗菌剂和5重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成；
所述中膜层由以下组分组成：40重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、20重量份多羧基化合物、10重量份碳酸钙晶须、8重量份EVA树脂和7重量份纤维素。所述多羧基化合物为枸橼酸；所述纤维素由20重量份氰乙基纤维素、20重量份磷酸纤维素和8重量份羧甲基纤维素组成。
制备本实施例中纤维增韧聚乙烯缠绕膜时，熔体温度范围控制230～270℃，流延冷却辊的温度控制在20～30℃，收卷张力不大于5kg，由此制得的聚乙烯缠绕膜记作缠绕膜2。
实施例3
本实施例中的纤维增韧聚乙烯缠绕膜与实施例1中纤维增韧聚乙烯缠绕膜的区别在于：
所述上膜层由34重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、36重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、25重量份聚乙烯二醇2000、20重量份聚乙烯二醇4000、13重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、6重量份抗菌剂和6重量份防老剂；所述下膜层由40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、35重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、30重量份聚乙烯二醇2000、10重量份聚乙烯二醇4000、6重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、1重量份抗菌剂和3重量份防老剂。所述抗菌剂由4重量份聚苯乙烯己内酰脲、2重量份银沸石抗菌剂和5重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成；
所述中膜层由以下组分组成：50重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、25重量份多羧基化合物、15重量份碳酸钙晶须、20重量份EVA树脂和5重量份纤维素。所述多羧基化合物为枸橼酸；所述纤维素由20重量份氰乙基纤维素、20重量份磷酸纤维素和8重量份羧甲基纤维素组成。
制备本实施例中纤维增韧聚乙烯缠绕膜时，熔体温度范围控制230～270℃，流延冷却辊的温度控制在20～30℃，收卷张力不大于5kg，由此制得的聚乙烯缠绕膜记作缠绕膜3。
实施例4
本实施例中的纤维增韧聚乙烯缠绕膜与实施例1中纤维增韧聚乙烯缠绕膜的区别在于：
所述上膜层由32重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、36重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、28重量份聚乙烯二醇2000、16重量份聚乙烯二醇4000、12重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、5重量份抗菌剂和6重量份防老剂；所述下膜层由56重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、28重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、30重量份聚乙烯二醇2000、10重量份聚乙烯二醇4000、10重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、3重量份抗菌剂和3重量份防老剂。所述抗菌剂由4重量份聚苯乙烯己内酰脲、2重量份银沸石抗菌剂和5重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成；
所述中膜层由以下组分组成：52重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、30重量份多羧基化合物、10重量份碳酸钙晶须、10重量份EVA树脂和8重量份纤维素。所述多羧基化合物为枸橼酸；所述纤维素由20重量份氰乙基纤维素、20重量份磷酸纤维素和8重量份羧甲基纤维素组成。
制备本实施例中纤维增韧聚乙烯缠绕膜时，熔体温度范围控制230～270℃，流延冷却辊的温度控制在20～30℃，收卷张力不大于5kg，由此制得的聚乙烯缠绕膜记作缠绕膜4。
实施例5
本实施例中的纤维增韧聚乙烯缠绕膜与实施例1中纤维增韧聚乙烯缠绕膜的区别在于：
所述上膜层由40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、30重量份聚乙烯二醇2000、20重量份聚乙烯二醇4000、15重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、6重量份抗菌剂和6重量份防老剂；所述下膜层由40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、30重量份聚乙烯二醇2000、15重量份聚乙烯二醇4000、6重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、2重量份抗菌剂和4重量份防老剂。所述抗菌剂由4重量份聚苯乙烯己内酰脲、2重量份银沸石抗菌剂和5重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成；
所述中膜层由以下组分组成：40重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、30重量份多羧基化合物、10重量份碳酸钙晶须、10重量份EVA树脂和10重量份纤维素。所述多羧基化合物为枸橼酸；所述纤维素由20重量份氰乙基纤维素、20重量份磷酸纤维素和8重量份羧甲基纤维素组成。
制备本实施例中纤维增韧聚乙烯缠绕膜时，熔体温度范围控制230～270℃，流延冷却辊的温度控制在20～30℃，收卷张力不大于5kg，由此制得的聚乙烯缠绕膜记作缠绕膜5。
对比实施例
本实施例中纤维增韧聚乙烯缠绕膜与实施例1中纤维增韧聚乙烯缠绕膜的区别在于：
所述上膜层由30重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、4重量份抗菌剂和6重量份防老剂；所述下膜层由60重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、2重量份抗菌剂和4重量份防老剂。所述抗菌剂由4重量份聚苯乙烯己内酰脲、2重量份银沸石抗菌剂和5重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成。
所述中膜层由以下组分组成：40重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、20重量份碳酸钙晶须和10重量份EVA树脂。
本实施例中聚乙烯缠绕膜的制备方法参照实施例1中纤维增韧聚乙烯缠绕膜的制备方法，制得的聚乙烯缠绕膜记作对比缠绕膜。
性能测试：
经测试，上述实施例1～实施例5中的缠绕膜和对比实例中的对比缠绕膜相关性能见表1。
表1缠绕膜1～5与对比缠绕膜×的性能测试结果
| 缠绕膜1 | 缠绕膜2 | 缠绕膜3 | 缠绕膜4 | 缠绕膜5 | 对比缠绕膜 | |
| 厚度(μm) | 14 | 12 | 13 | 14 | 12 | 15 |
| 断裂强度(Mpa) | 34 | 32 | 33 | 35 | 36 | 24 |
| 抗穿刺强度(N) | 24 | 25 | 22 | 23 | 26 | 18 |
| 伸长率(％) | 410 | 350 | 420 | 380 | 460 | 280 |
| 热收缩率(130℃×20S)MD | 60 | 65 | 62 | 68 | 72 | 52 |
由表1中的数据可知，通过聚乙二醇和多羧基化合物之间的反应提高了上膜层与中膜层以及中膜层与下膜层之间的融合程度，同时有利于提高纤维增韧聚乙烯缠绕膜的抗穿刺强度和断裂强度，而利用羧甲基纤维素与聚乙二醇之间的反应提高了羧甲基纤维素对纤维增韧聚乙烯缠绕膜的增韧效果，提高了纤维增韧聚乙烯缠绕膜的抗穿刺强度和断裂强度和横向撕裂强度。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，包括上膜层、中膜层和下膜层，所述中膜层为预拉伸膜层，所述中膜层设置在所述上膜层与所述下膜层之间且分别与所述上膜层和所述下膜层固定连接；
所述上膜层和所述下膜层由以下组分组成：20～60重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30～40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20～30重量份聚乙烯二醇2000、10-20重量份聚乙烯二醇4000、5～15重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、1～6重量份抗菌剂3～6重量份防老剂；
所述中膜层由以下组分组成：40～60重量份密度为0.918～0.935g/cm3线性低密度聚乙烯、10～30重量份多羧基化合物、10～20重量份碳酸钙晶须、5～10重量份EVA树脂和5～10重量份纤维素。
2.根据权利要求1所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述抗菌剂为聚苯乙烯已内酰脲、聚吡啶、聚噻唑、银沸石抗菌剂和季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂中的一种或二种以上组合。
3.根据权利要求2所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述抗菌剂由3～10重量份聚苯乙烯己内酰脲、1～4重量份银沸石抗菌剂和2～6重量份季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂组成。
4.根据权利要求1～3任一所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述纤维素为氰乙基纤维素、磷酸纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或二种以上的组合。
5.根据权利要求4所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述纤维素由20～30重量份氰乙基纤维素、10～20重量份磷酸纤维素和8～12重量份羧甲基纤维素组成。
6.根据权利要求1～3任一所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述上膜层厚度为d1，所述中膜层厚度为d2，所述下膜层厚度为d3，d3≥1.5d1≥2d2。
7.根据权利要求1～3任一所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述上膜层由30～40重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、35～40重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20～30重量份聚乙烯二醇2000、15-20重量份聚乙烯二醇4000、10～15重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、3～6重量份抗菌剂和4～6重量份防老剂。
8.根据权利要求1～3任一所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述下膜层由40～60重量份密度为0.890～0.915g/cm3的VLDPE、30～35重量份密度小于0.890g/cm3的ULPDE、20～30重量份聚乙烯二醇2000、10-15重量份聚乙烯二醇4000、5～10重量份长度为10～15mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维、1～4重量份抗菌剂和3～4重量份防老剂。
9.根据权利要求1～3任一所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述防老剂为防老剂2246、防老剂A和防老剂NDBC中的一种或二种以上的组合物。
10.根据权利要求9所述的纤维增韧聚乙烯缠绕膜，其特征在于，所述防老剂由1重量份防老剂2246、1.5重量份防老剂A和2重量份防老剂NDBC组成。
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