CN110202895A - 一种吸塑包装盒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸塑包装盒，所述包装盒为三层结构，依次为PET底层、珠光中层和PET表层，所述三层结构通过热压复合在一起，然后利用吸塑工艺制成所需包装盒形状。本发明提供了一种加工成型性好、具有柔和高光泽度、表面能低、易降解的包装盒材料，该包装盒材料利用吸塑工艺制备出的包装盒外观精致高档、触感柔滑，满足高档包装材料的需求。

Description

一种吸塑包装盒
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种吸塑包装盒。
背景技术
吸塑包装盒是一种利用吸塑工艺制备出的塑料制品，其工艺过程一般为将高分子材料加工成片材，然后将片材经过真空吸气、冷却成型，最终制成设定好的包装盒结构。现有技术中，常使用的吸塑包装盒的一般为PVC、PS、PP、PET、PE等高分子材料。吸塑包装盒由于原料廉价易得、加工方法纯熟，在包装领域得到了极为广泛的应用，如电子产品的包装、玩具产品的包装、美容饰品的包装、食品包装等等，在各个生产生活领域都能够见到其身影。
我国高分子材料领域发展的比国外要晚，所以国内许多吸塑加工的厂家往往集中于低端加工，即购买现有原材料采用现有设备进行加工制造即可。这样粗犷式的加工方法在自动化日益发展以及消费者要求日益提高的现在已经越来越落伍，从市场上的反应来看，现有的吸塑包装产品主要的问题为以下几点：
1、随着商品种类的日益多样化，原有的普通包装样式已经无法达到吸引众多消费者的目的，特殊、复杂结构的包装样式越来越受到青睐，这样就对吸塑包装产品的可加工性、加工成型的尺寸精度提出了新的挑战；
2、包装结构已经成为提升商品附加价值的隐含组件，在玩具包装、手办包装领域，包装结构甚至在一定程度上决定了产品的高档程度，所以具有更有魅力、光泽度更高、表面触感更柔滑的包装材料越来越受到市场青睐；
3、在玩具包装等要与人体进行接触的领域，针对包装材料有更高的要求，如具有一定的抗菌性能、防脏污性能等；
4、在环境保护的大前提下，包装材料应该还需具有易降解的性能。
发明内容
聚酯材料是一类在重复单元中含有酯基的杂链高分子，主要涉及量大材料，一种是半刚性的聚酯，如PET、PBT、PEN等，是重要的热塑性塑胶原料，二是刚性的全芳香聚酯，具有高模量、低密度、良好的热稳定性等优异性能。PET材料自问世以来，由于其能够在较宽的温度范围内保持优良的物理性能、耐摩擦、高刚性、高硬度、吸湿性小、尺寸稳定性高、绝缘性能佳的优点，在包装领域得到了较为广泛的应用。通过对本身性能就比较优良的PET材料进行改性，然后将其设计成特殊结构，从而获得符合高端包装材料要求的吸塑材料是一种合理的开发选择。
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种加工成型性好、具有柔和高光泽度、表面能低、易降解的包装盒材料，该包装盒材料利用吸塑工艺制备出的包装盒外观精致高档、触感柔滑，满足高档包装材料的需求。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明中提供的吸塑包装盒为三层结构，依次为PET底层、珠光中层和PET表层，所述三层结构通过热压复合在一起，然后利用吸塑工艺制成所需包装盒形状。
现有技术中，吸塑包装盒的材料往往采用某一种原料，或者采用均一的混合塑胶料，如PET/PBS合金等，单一原料在吸塑过程中对吸塑工艺的要求比较高，如吸塑过程中的吸气、冷却等工艺，在制作表面形状复杂（如具有许多凹凸结构的玩具包装、化妆品包装）的包装时，一旦工艺上有所变化，包装盒整体的均匀程度以及批量性的一致性就会发生变化，使整体包装制品的质量都会大打折扣。在本发明中，利用的是三层结构的包装盒材料，包括PET底层、珠光中层和PET表层，PET底层最为柔软，作为底层材料具有最好的成型性，PET表层韧性和强度最高，而且光泽度好、触感好，最适宜作为表层材料，中间层的珠光中层透明中具有间于玻璃光泽与珍珠光泽之间的光泽度，折射出的光柔和美观，与PET表层材料、底层材料复合后形成一种特殊的柔和光泽，提升了包装盒材料的外观观感。
进一步地，所述PET底层原料的制备方法为：将对甲苯二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、钛酸四丁酯、二氧化锗、醋酸锑加入反应釜内，反应釜内加压至0.4-0.5MPa，分段加热至体系为240-260℃，搅拌反应4-5h后停止搅拌并恢复反应釜内压力与外部大气压力一致，然后加入醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂，开启搅拌，加热反应体系至280-285℃，反应0.5-1h后逐步减压至反应釜内压力低于1000Pa，反应6-8h后停止搅拌，向反应釜内充入惰性气体使其压力平衡，反应釜内体系自然冷却后停止充气，出料，得到所需PET底层的原料。
进一步地，所述对甲苯二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、钛酸四丁酯、二氧化锗、醋酸锑添加量的摩尔比为1：（1.3-1.4）：（0.05-0.1）：（0.05-0.1）：（0.05-0.1）；醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂的添加量为整个反应体系质量的1-2wt%，且醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂添加的质量的比例为1：（1-1.5）：（0.8-1）。
进一步地，所述热稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵中的一种。
进一步地，所述分段加热的工艺为：以3-5℃每分钟加热至120-130℃，保温0.4-0.5h后再以6-8℃加热至240-260℃。
进一步地，所述PET表层原料为PET/PBS合金，其组成及组成质量份数如下：
PET 150-160份
PBS 25-28份
十二碳醇酯 3-5份
环氧硬脂酸辛酯 5-8份
聚二甲基硅氧烷 1-2份
PET成核剂 5-8份
甲壳素纤维 1-2份。
进一步地，所述PET表层原料的制备方法为：将PET和PBS原料均在130-150℃条件下烘烤干燥6小时以上，将PET和PBS原料粉碎至粒度小于1mm，然后将粉碎好的PET和PBS原料与除了甲壳素纤维的其他添加剂加入行星式研磨机中研磨混合5-8分钟；将混合完毕后的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将甲壳素纤维从侧面加料口加入，经熔融共混后挤出、拉条，然后水冷、干燥、切粒，得到所需PET表层原料。
进一步地，所述甲壳素纤维的伸直长度为10-15μm，热收缩率低于10%。
进一步地，所述珠光中层的组成及组成质量份数如下：
PET 150-160份
方解石粉 15-18份
石英粉 3-5份
N，N-双羟乙基十二烷基酰胺 1-2份。
进一步地，所述珠光中层的制备方法为：将PET原料在130-150℃条件下烘烤干燥6小时以上，将PET原料粉碎至粒度小于1mm，然后将粉碎好的PET原料与方解石粉、石英粉加入行星式研磨机中研磨混合5-8分钟；将混合完毕后的原料与N，N-双羟乙基十二烷基酰胺混合均匀后加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混后挤出、拉条，然后水冷、干燥、切粒，得到所需珠光中层的原料。
本发明具有以下优点：
本发明提供了一种加工成型性好、具有柔和高光泽度、表面能低、易降解的包装盒材料，该包装盒材料利用吸塑工艺制备出的包装盒外观精致高档、触感柔滑，满足高档包装材料的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1 PET底层的制备
（1）原料的制备
将对甲苯二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、钛酸四丁酯、二氧化锗、醋酸锑以摩尔比1：1.35：0.07：0.06：0.05加入反应釜内，反应釜内加压至0.5MPa，分段加热至体系为260℃，分段加热的具体工艺为：以5℃每分钟加热至120℃，保温0.5h后再以7℃加热至260℃。
搅拌反应5h后停止搅拌并恢复反应釜内压力与外部大气压力一致，然后加入醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂，热稳定剂采用磷酸三甲酯（也可利用磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸二甲酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵中的一种进行替换，不影响试验效果）。醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂的添加量为整个反应体系质量的1.45wt%，且醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂添加的质量的比例为1：1.5：1。开启搅拌，加热反应体系至280℃，反应过程中温度不高于285℃，反应0.6h后逐步减压至反应釜内压力低于1000Pa，反应8h后停止搅拌，向反应釜内充入氮气使其压力平衡，反应釜内体系自然冷却后停止充气，出料，得到所需PET底层的原料。
（2）PET底层片材的制备
将原料制备工艺中得到的PET底层的原料经过挤出机成型并塑化制成PET片材，其厚度为0.3mm。
实施例2 PET表层的制备
（1）原料的制备
PET表层原料为PET/PBS合金，本实施例中其组成及组成质量份数如下：
PET 157份
PBS 26份
十二碳醇酯 4.3份
环氧硬脂酸辛酯 5.1份
聚二甲基硅氧烷 1.7份
PET成核剂 7份
甲壳素纤维 2份
具体制备方法为：
将PET和PBS原料均在145℃条件下烘烤干燥6小时（不超过8小时），将PET和PBS原料粉碎至粒度小于1mm，然后将粉碎好的PET和PBS原料与除了甲壳素纤维的其他添加剂加入行星式研磨机中研磨混合8分钟；将混合完毕后的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将甲壳素纤维从侧面加料口加入，经熔融共混后挤出、拉条，然后水冷、干燥、切粒，得到所需PET表层原料。
上述步骤中所选择的甲壳素纤维的伸直长度为12μm，热收缩率低于10%。
（2）PET表层片材的制备
将原料制备工艺中得到的PET表层的原料经过挤出机成型并塑化制成PET片材，其厚度为0.2mm。
实施例3 珠光中层的制备
（1）原料的制备
珠光中层的组成及组成质量份数如下：
PET 160份
方解石粉 15份
石英粉 3.5份
N，N-双羟乙基十二烷基酰胺 2份。
具体制备方法为：
将PET原料在145℃条件下烘烤干燥6小时以上（不超过8小时），将PET原料粉碎至粒度小于1mm，然后将粉碎好的PET原料与方解石粉、石英粉加入行星式研磨机中研磨混合8分钟；将混合完毕后的原料与N，N-双羟乙基十二烷基酰胺混合均匀后加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混后挤出、拉条，然后水冷、干燥、切粒，得到所需珠光中层的原料。
上述所选方解石粉和石英粉D100小于0.1μm。
（2）珠光中层片材的制备
将原料制备工艺中得到的珠光中层的原料经过挤出机成型并塑化制成片材，其厚度为0.1mm。
实施例4 吸塑包装盒的制备
将上述制备得到的PET底层、珠光中层和PET表层依次叠在一起，通过热压复合在一起，热压工艺分为三个阶段：
S01，在180-190℃范围内热压10分钟；
S02，在240-250℃范围内热压1分钟；
S03，在180-190℃范围内热压5分钟。
冷却后得到复合在一起的吸塑包装盒原材料，然后利用现有吸塑工艺将其制成所需包装盒即可。
本发明提供了一种加工成型性好、具有柔和高光泽度、表面能低、易降解的包装盒材料，该包装盒材料利用吸塑工艺制备出的包装盒外观精致高档、触感柔滑，满足高档包装材料的需求。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种吸塑包装盒，其特征在于：所述包装盒为三层结构，依次为PET底层、珠光中层和PET表层，所述三层结构通过热压复合在一起，然后利用吸塑工艺制成所需包装盒形状。
2.如权利要求1所述吸塑包装盒，其特征在于：所述PET底层原料的制备方法为：将对甲苯二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、钛酸四丁酯、二氧化锗、醋酸锑加入反应釜内，反应釜内加压至0.4-0.5MPa，分段加热至体系为240-260℃，搅拌反应4-5h后停止搅拌并恢复反应釜内压力与外部大气压力一致，然后加入醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂，开启搅拌，加热反应体系至280-285℃，反应0.5-1h后逐步减压至反应釜内压力低于1000Pa，反应6-8h后停止搅拌，向反应釜内充入惰性气体使其压力平衡，反应釜内体系自然冷却后停止充气，出料，得到所需PET底层的原料。
3.如权利要求2所述吸塑包装盒，其特征在于：所述对甲苯二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、钛酸四丁酯、二氧化锗、醋酸锑添加量的摩尔比为1：（1.3-1.4）：（0.05-0.1）：（0.05-0.1）：（0.05-0.1）；醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂的添加量为整个反应体系质量的1-2wt%，且醋酸锌、钛酸四丁酯和热稳定剂添加的质量的比例为1：（1-1.5）：（0.8-1）。
4.如权利要求2所述吸塑包装盒，其特征在于：所述热稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵中的一种。
5.如权利要求2所述吸塑包装盒，其特征在于：所述分段加热的工艺为：以3-5℃每分钟加热至120-130℃，保温0.4-0.5h后再以6-8℃加热至240-260℃。
6.如权利要求1所述吸塑包装盒，其特征在于：所述PET表层原料为PET/PBS合金，其组成及组成质量份数如下：
PET 150-160份
PBS 25-28份
十二碳醇酯 3-5份
环氧硬脂酸辛酯 5-8份
聚二甲基硅氧烷 1-2份
PET成核剂 5-8份
甲壳素纤维 1-2份。
7.如权利要求6所述吸塑包装盒，其特征在于：所述PET表层原料的制备方法为：将PET和PBS原料均在130-150℃条件下烘烤干燥6小时以上，将PET和PBS原料粉碎至粒度小于1mm，然后将粉碎好的PET和PBS原料与除了甲壳素纤维的其他添加剂加入行星式研磨机中研磨混合5-8分钟；将混合完毕后的原料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将甲壳素纤维从侧面加料口加入，经熔融共混后挤出、拉条，然后水冷、干燥、切粒，得到所需PET表层原料。
8.如权利要求7所述吸塑包装盒，其特征在于：所述甲壳素纤维的伸直长度为10-15μm，热收缩率低于10%。
9.如权利要求1所述吸塑包装盒，其特征在于：所述珠光中层的组成及组成质量份数如下：
PET 150-160份
方解石粉 15-18份
石英粉 3-5份
N，N-双羟乙基十二烷基酰胺 1-2份。
10.如权利要求9所述吸塑包装盒，其特征在于：所述珠光中层的制备方法为：将PET原料在130-150℃条件下烘烤干燥6小时以上，将PET原料粉碎至粒度小于1mm，然后将粉碎好的PET原料与方解石粉、石英粉加入行星式研磨机中研磨混合5-8分钟；将混合完毕后的原料与N，N-双羟乙基十二烷基酰胺混合均匀后加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混后挤出、拉条，然后水冷、干燥、切粒，得到所需珠光中层的原料。
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