CN110103548A - 一种高韧性压花共挤包装膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高韧性压花共挤包装膜，为多层共挤膜，由表层至内层依次包括尼龙表层、粘接树脂层、至少两层中间聚乙烯层和热封层，位于粘接树脂层内侧的至少一层中间聚乙烯层为中密度聚乙烯层。该高韧性压花共挤包装膜采用含有尼龙表层、粘接树脂层、至少两层中间聚乙烯层和热封层的层叠结构，其中中间聚乙烯层中含有至少一层的中密度聚乙烯层，薄膜整体具有良好的阻隔性能、韧性和拉伸强度，同时该薄膜的压花保持时间长，真空包装图案不易回弹。本发明还公开了一种高韧性压花共挤包装膜的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种高韧性压花共挤包装膜及其制备方法。
背景技术
压花包装膜的作用在于利用薄膜压花形成凹凸表面，满足真空包装中抽真空时空气排出的要求，现有技术中的压花膜如CN202846980U所述的，压花膜由三层共挤而成的薄膜层组成，压花膜表面经过电晕处理，三层薄膜层中第一层的主要组成为茂金属线性低密度聚乙烯，第二层为高密度聚乙烯，第三层为低密度聚乙烯；上述方案中的高密度聚乙烯挺括，单层的高密度聚乙烯膜经压花处理后花纹保持时间长，满足抽真空形成空气通路的要求，但高密度聚乙烯材料易应力开裂，在受力情况下热变形温度较低，不利于保证包装膜的强度，用作包装膜时对于内容物的材质形状要求高；高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的层叠结构韧性较差。调整高密度聚乙烯层的厚度，无法兼顾花纹保持和韧性。
另外，PA/PE 非对称膜卷曲比较严重，原因在于尼龙树脂具有较大的收缩率，现有技术中抑平薄膜的方法如CN108527898A和CN104494269A，前一方案中将共挤膜导入水浴池中后轻度拉伸，最后收卷静置；后一方案中同样在共挤膜的尼龙表面引入水，然后保湿静置。上述两种方法中均向尼龙层材料中引入入水分子，区别在于引入水分子后的对于共挤膜的操作，两种方案中的共挤膜收卷静置处理周期长，还需要根据共挤膜中各层的厚度，适应性调整静置处理的时长。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种高韧性压花共挤包装膜，多层共挤结构中包括尼龙表层、中密度聚乙烯层，兼具良好的强度、韧性和阻隔性能。
实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种高韧性压花共挤包装膜，所述高韧性压花共挤包装膜为多层共挤膜，其特征在于，由表层至内层依次包括尼龙表层、粘接树脂层、至少两层中间聚乙烯层和热封层，位于粘接树脂层内侧的至少一层中间聚乙烯层为中密度聚乙烯层；所述中密度聚乙烯层与所述粘接树脂层之间层叠贴合。
优选的技术方案为，位于粘接树脂层内侧的至少两层中间聚乙烯层为中密度聚乙烯层，至少两层的所述中密度聚乙烯层之间层叠贴合。
优选的技术方案为，所述多层共挤膜为九层共挤膜，由表层至内层依次包括尼龙表层、粘接树脂层、三层层叠的中密度聚乙烯层、三层层叠的低密度聚乙烯层和热封层。
本发明的目的之二在于提供一种高韧性压花共挤包装膜的制备方法，包括共挤制膜和整平工序，其特征在于，其特征在于，所述整平工序包括以下步骤：
S1：加湿高韧性压花共挤包装膜的尼龙表层表面，吹扫共挤膜表面的水膜；
S2：将S1所得高韧性压花共挤包装膜依次绕设在至少两个整平辊单元表面，所述整平辊单元由一加热辊和一急冷辊组成。
优选的技术方案为，所述加热辊的辊面温度为55～65℃，所述急冷辊的辊面温度为8～13℃。
优选的技术方案为，沿所述高韧性压花共挤包装膜进料方向，前道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速小于后道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速。
优选的技术方案为，后道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速与前道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速之比为（1.01～1.1）:1。
优选的技术方案为，整平工序中所述高韧性压花共挤包装膜的收卷张力180～220N。
优选的技术方案为，整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速为8～13m/min。
优选的技术方案为，加湿后的共挤膜中含水量与尼龙表层重量之比为（3.5～6.2）：100。
本发明的优点和有益效果在于：
该高韧性压花共挤包装膜采用含有尼龙表层、粘接树脂层、至少两层中间聚乙烯层和热封层的层叠结构，其中中间聚乙烯层中含有至少一层的中密度聚乙烯层，薄膜整体具有良好的阻隔性能、韧性和拉伸强度，同时该薄膜的压花保持时间长，真空包装图案不易回弹；
吸水后和加热导致尼龙表层中分子链活动性增加，急冷条件下形成体积松散的无定型区，并形成微小尺寸的结晶，降低尼龙表层的收缩率，此外，中密度聚乙烯的机械性能也有助于经整平处理的共挤膜达到湿热定型的效果，与现有技术中的水浴静置相比，处理周期短。
附图说明
图1是本发明高韧性压花共挤包装膜实施例1的结构示意图；
图2是本发明高韧性压花共挤包装膜实施例2的结构示意图；
图3是实施例3压花包装袋的结构示意图；
图中：1、尼龙表层；2、粘接树脂层；3、中密度聚乙烯层；4、低密度聚乙烯层；5、茂金属线性低密度聚乙烯层；6、压花包装袋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
尼龙表层
尼龙材料阻隔气体性能强，作为表层使用，作用在于提供阻隔性能、表面抗穿刺和抗撕裂性能。
热封层
热封层的作用在于提供热封面，两层高韧性压花共挤包装膜的热封面相贴合，实现热封连接或者热封制袋。
高韧性压花共挤包装膜的共挤层数
高韧性压花共挤包装膜的层数取决于共挤设备，层数没有特别的限制，常见的高韧性压花共挤包装膜为5层、7层或者9层，除去尼龙表层、粘接树脂层和热封层外，其余均为中间聚乙烯层，即中间聚乙烯层的数量相应地为2层、4层或6层，至少一层中间聚乙烯层为中密度聚乙烯层。
中密度聚乙烯层直接与粘接树脂层层叠贴合，和/或中密度聚乙烯层与热封层层叠贴合。
中密度聚乙烯层的厚度或者厚度之和
九层高韧性压花共挤包装膜的总厚度为80～150μm，优选为80～120μm，根据内容物的不同具体确定。高韧性压花共挤包装膜中含有至少一层中密度聚乙烯层，中密度聚乙烯层的厚度或者厚度之和低于包装膜总厚度的40%时，压花花纹容易回弹；厚度百分比高于65%时，压花花纹保持完整，但中密度聚乙烯层厚度增加对于压花性能的优化无明显影响，但膜整体韧性下降较快。
加热辊和急冷辊的位置
加热辊为现有技术中已知的内部含有加热元件的辊体，急冷辊为现有技术中已知的内部含有冷却元件的辊体。加热和急冷的基准均为常温。
加热辊和急冷辊的相对位置或者排布方式没有特殊的限定，可设置为现有技术中共挤膜冷却辊的排布方式，即加热辊和急冷辊外的绕设的共挤膜呈S型。
前道整平辊单元和后道整平辊单元
前道整平辊单元和后道整平辊均相对于共挤包装膜的进料方向而言，共挤包装膜的某一固定位置依次与前道整平辊单元的加热辊、前道整平辊单元的急冷辊、后道整平辊单元的加热辊、后道整平辊单元的急冷辊接触。
实施例1
如图1所示，实施例1高韧性压花共挤包装膜为九层共挤膜，由表层至内层依次包括尼龙表层1、粘接树脂层2、三层层叠的中密度聚乙烯层3、三层层叠的低密度聚乙烯层4和茂金属线性低密度聚乙烯层5（热封层），膜结构式为PA/Tie/MDPE/MDPE/MDPE/LDPE/LDPE/LDPE/m-LLDPE。
实施例1的高韧性压花共挤包装膜总厚度实测值为82.9μm，宽度为833±3mm。其中，PA层厚度为15μm，三层MDPE总厚度为38μm，三层LDPE的厚度为15μm，茂金属线性低密度聚乙烯层的厚度为9μm，三层MDPE总厚度占高韧性压花共挤包装膜总厚度的45.84%。
实施例1高韧性压花共挤包装膜中PA层材料的牌号为F136-E2+C40LN，MDPE层材料的牌号为 3505HH，LDPE层材料的牌号为FE8000，m-LLDPE层材料的牌号为 1018MF。
压花前的高韧性压花共挤包装膜纵向拉伸强度为26.26N/15mm，纵向拉伸强度为21.8N/15mm（检测标准GB/T1040.3）；纵向断裂伸长率496.4%，横向断裂伸长率为457.8%；透光率88.7%，雾度30.63%（检测标准GB/T2410）；内热封强度23.34N/15mm（检测标准QB/T2358）。
采用实施例1试样真空包装食品，抽真空处理后包装膜的压花花纹保持良好，能满足最长货架期两年的使用要求。
实施例2
如图2所示，实施例2与实施例1的区别在于，实施例1高韧性压花共挤包装膜为九层共挤膜，由表层至内层依次包括尼龙表层1、粘接树脂层2、低密度聚乙烯层4、三层层叠的中密度聚乙烯层3、两层层叠的低密度聚乙烯层4和茂金属线性低密度聚乙烯层5（热封层），膜结构式为PA/Tie/ LDPE/ MDPE/MDPE/ MDPE /LDPE/LDPE/m-LLDPE。
高韧性压花共挤包装膜的膜结构还可以为PA/Tie/ LDPE/ LDPE /MDPE/ MDPE /LDPE/LDPE/m-LLDPE、PA/Tie/ MDPE/ MDPE /LDPE/LDPE/m-LLDPE、PA/Tie/LDPE/ MDPE/MDPE /LDPE/m-LLDPE、PA/Tie/LDPE/ MDPE/ MDPE /LDPE/m-LLDPE等。
实施例1膜结构中的相邻树脂料流不发生干扰，层间界面清晰，共挤所得包装膜各部分性能均匀。
实施例3
如图3所示，实施例3是压花包装袋6，由实施例1高韧性压花共挤包装膜的热封层贴合热封制得，实施例3的高韧性压花共挤包装膜上经过压花形成格纹。
实施例1-1
实施例1中的薄膜经共挤冷却后，再经过整平工序，然后收卷、熟化，最后用于制袋。
整平工序为：雾化加湿高韧性压花共挤包装膜的尼龙表层表面，直至共挤膜中含水量与尼龙表层重量之比为3.5：100，吹扫共挤膜表面的水膜；
S2：将S1所得高韧性压花共挤包装膜依次绕设在两个整平辊单元表面，整平辊单元由一加热辊和一急冷辊组成；
加热辊的辊面温度为65℃，急冷辊的辊面温度为9℃，整平辊单元中加热辊和急冷辊的转速为11m/min，收卷张力控制在180～200N的范围内。
实施例1-2
实施例1-2与实施例1-1的区别在于，加热辊的辊面温度为60℃，急冷辊的辊面温度为10℃。
沿高韧性压花共挤包装膜进料方向，前道整平辊单元中加热辊和急冷辊的转速小于后道整平辊单元中加热辊和急冷辊的转速，前道的加热辊和急冷辊的转速为10m/min，后道加热辊和急冷辊的转速为10.2m/min。
整平工序中高韧性压花共挤包装膜的收卷张力200～220N。
实施例1-3
实施例3基于实施例2，区别在于，整平工序中设置有三道整平辊单元，收卷张力控制在180～200N的范围内；第一道整平辊单元的加热辊和急冷辊的转速为10m/min，第二道整平辊的单元加热辊和急冷辊的转速为10.2m/min，第三道整平辊的单元加热辊和急冷辊的转速为10.3m/min。
对比例
对比例1基于实施例1-1，区别在于，加湿后共挤膜中含水量与尼龙表层重量之比为2.1：100。
对比例2基于实施例1-3，区别在于，加湿后共挤膜中含水量与尼龙表层重量之比为7.6：100。
试样的检测
实施例和对比例试样的卷曲程度检测方法：取边长约100mm的正方形膜块，对角线用刀片划开，测量翻卷高度，取5组平行试样的翻卷高度平均值；
试样的底热封强度检测方法：参照QB/T2358检测底热封强度，取5组平行试样的平均值。
实施例1、1-1、1-2、1-3、对比例1、2的翻卷高度分别为：3.6mm、2.0mm、1.4mm、0.6mm、2.5mm、1.7mm；底热封强度分别为：31.36N/15mm、28.27N/15mm、26.61 N/15mm、29.18N/15mm、28.34 N/15mm、24.28 N/15mm。
实施例2膜张力增加，共挤膜的卷曲程度得到改善，但共挤膜的底热封强度小幅下降，增加整平辊单元有助于改善共挤膜的平整效果，但是整平辊单元大于三，尼龙表层中的含水率下降，同样不利于共挤膜的底热封强度（见实施例1和对比例1）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高韧性压花共挤包装膜，所述高韧性压花共挤包装膜为多层共挤膜，其特征在于，由表层至内层依次包括尼龙表层、粘接树脂层、至少两层中间聚乙烯层和热封层，位于粘接树脂层内侧的至少一层中间聚乙烯层为中密度聚乙烯层；所述中密度聚乙烯层与所述粘接树脂层之间层叠贴合。
2.根据权利要求2所述的高韧性压花共挤包装膜，其特征在于，位于粘接树脂层内侧的至少两层中间聚乙烯层为中密度聚乙烯层，至少两层的所述中密度聚乙烯层之间层叠贴合。
3.根据权利要求1所述的高韧性压花共挤包装膜，其特征在于，所述多层共挤膜为九层共挤膜，由表层至内层依次包括尼龙表层、粘接树脂层、三层层叠的中密度聚乙烯层、三层层叠的低密度聚乙烯层和热封层。
4.一种高韧性压花共挤包装膜的制备方法，包括共挤制膜和整平工序，其特征在于，其特征在于，所述整平工序包括以下步骤：
S1：加湿高韧性压花共挤包装膜的尼龙表层表面，吹扫共挤膜表面的水膜；
S2：将S1所得高韧性压花共挤包装膜依次绕设在至少两个整平辊单元表面，所述整平辊单元由一加热辊和一急冷辊组成。
5.根据权利要求4所述的高韧性压花共挤包装膜的制备方法，其特征在于，所述加热辊的辊面温度为55～65℃，所述急冷辊的辊面温度为8～13℃。
6.根据权利要求4所述的高韧性压花共挤包装膜的制备方法，其特征在于，沿所述高韧性压花共挤包装膜进料方向，前道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速小于后道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速。
7.根据权利要求6所述的高韧性压花共挤包装膜的制备方法，其特征在于，后道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速与前道整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速之比为（1.01～1.1）:1。
8.根据权利要求4所述的高韧性压花共挤包装膜的制备方法，其特征在于，整平工序中所述高韧性压花共挤包装膜的收卷张力180～220N。
9.根据权利要求4所述的高韧性压花共挤包装膜的制备方法，其特征在于，整平辊单元中所述加热辊和急冷辊的转速为8～13m/min。
10.根据权利要求4所述的高韧性压花共挤包装膜的制备方法，其特征在于，加湿后的共挤膜中含水量与尼龙表层重量之比为（3.5～6.2）：100。
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