CN110356085A - 一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜及其制造方法 - Google Patents

一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜及其制造方法，薄膜分为上层、中层和下层三层结构，所述上层包括以下原料：乙烯‑丙烯‑丁二烯三元共聚物低温热封功能母料、共聚聚丙烯混合物、抗粘连剂；所述中层包括以下原料：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯；所述下层包括以下原料：共聚聚丙烯、石油树脂、抗粘连剂。本发明提供的三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜具有高温抗粘连性，厚度小，重量轻，大大降低了原材料和生产成本，符合包装材料环保节约化的发展趋势，可用于香烟、化妆品、扑克等产品的条包裸包包装。

Description

一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种共挤薄膜及其制造方法，尤其是涉及一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜及其制造方法，属于高分子领域。
背景技术
随着社会的发展，人们越来越重视环保、节约等问题，环保和节约型软包装材料将成为未来包装发展的趋势。例如香烟产品，传统的包装方式是：先用BOPP薄膜包装小包，包装成型后，再用盒皮将10小包包装成一条，最后用BOPP薄膜对条盒进行包裹。目前，很多烟厂考虑到环保、节约问题，开始逐渐在个别品牌上使用薄膜直接对小包进行成型包装，省掉条盒盒皮的环节，俗称“裸包”。目前“裸包”使用的薄膜通常为PVDC涂布膜或丙烯酸涂布膜，目的是防止高温状态下热封时与小包外层的BOPP薄膜发生粘连，但PVDC涂布膜或丙烯酸涂布膜作为传统的产品，成本高且不环保。
因此，在一定的高温状态下薄膜的下层与常规型BOPP烟膜不发生粘连的基础上，开发环保型的“裸包”包装材料是未来的趋势和必然。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，一定的高温状态下薄膜的下层与常规型BOPP烟膜不发生粘连，且环保的特点，本发明的薄膜能够很好的应用于产品的条包裸包上。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，分为上层、中层和下层三层结构，所述上层包括以下原料：乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料、共聚聚丙烯混合物、抗粘连剂；所述中层包括以下原料：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯；所述下层包括以下原料：共聚聚丙烯、石油树脂、抗粘连剂。
更优的，所述上层由以下重量比的原料配制成：83％-94.5％乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料，5％-15％共聚聚丙烯混合物，0.5％-2％抗粘连剂；所述中层由以下重量比的原料配制成：80％-98％均聚聚丙烯，2％-20％共聚聚丙烯；所述下层由以下重量比的原料配制成：60％-90％共聚聚丙烯，5％-40％石油树脂，0.5％-2％的抗粘连剂。
更优的，所述上层的原料共聚聚丙烯混合物为聚丙烯与分子量不小于20万的硅酮类高分子材料的共混物，所述硅酮类高分子材料占所述混合物重量比11％-13％。
更优的，所述抗粘连剂是玻璃微珠。
更优的，所述上层厚度为0.8μm-1.5μm，所述下层厚度为0.8μm-1.5μm，所述中层厚度为16.4μm-33.4μm，所述薄膜总厚度为18μm-35μm。
更优的，三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法，工艺步骤为：配料→挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉伸→表面处理→收卷。
更优的，所述上、中、下三层分别根据上述重量比的原料进行混料，混料后流入各自挤出机，所述三层料挤出后在模头汇聚流出，然后经过铸片机冷却成片材，冷却温度为20℃-30℃。
更优的，所述上层挤出机温度为180℃-240℃；所述中层挤出机温度为240℃-255℃；所述下层挤出机温度为160℃-230℃。
更优的，所述片材经过110℃-120℃预热，在80℃-90℃下进行纵向拉伸，110℃-125℃热定型，拉伸倍率为450℃-590％；纵向拉伸薄膜后再进行横向拉伸，在横向拉伸前以168℃-178℃进行预热，在148℃-158℃下进行拉伸，130℃-165℃热定型，拉伸倍率为800％-1000％。
更优的，所述薄膜经双向拉伸后冷却，进行电晕处理，电晕强度为
8-12Wmin/m2，再通过展平辊展平，最后经收卷机进行收卷。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明制得的三层共挤聚丙烯薄膜，具有高温抗粘连性，其利用双向拉伸工艺，通过一次性共挤拉伸，形成两个差异性表层上层和下层。其上层在95℃热封强度可达到3.0N/15mm以上，属于低温热封范围。下层依靠石油树脂提供较弱的热封强度。在140℃-145℃，上下层之间热封，强度可达到1.5N/15mm以上，能够进行上下层之间的热封包装。而由于下层仅有较弱的热封强度，下层与常规双面热封BOPP薄膜无热封，使下层与小包香烟的外层不黏连。
2、本发明的三层共挤聚丙烯薄膜，具有很好的厚薄度、弹性模量、拉伸强度、透明度、热封强度、抗冲击性和可印刷性等特点，可用于香烟、化妆品、扑克等产品的条包裸包包装。
3、本发明的三层共挤聚丙烯薄膜，厚度小，重量轻，大大降低了原材料和生产成本，符合包装材料环保节约化的发展趋势。
4、本发明的三层共挤聚丙烯薄膜比现有完全无法回收且焚烧处理会产生含Cl的有毒有害气体的PVDC三层复合膜，即可以回收再利用，焚烧处理也不会产生有毒有害的气体，是一种环境友好、环保的包装材料。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
本发明的三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，分为上层、中层和下层三层结构,总厚度为18μm。所述上层厚度为0.8μm，由以下重量比的原料配制成：83％乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料，15％共聚聚丙烯混合物，2％抗粘连剂；所述中层厚度为16.4μm，由以下重量比的原料配制成：80％均聚聚丙烯，20％共聚聚丙烯；所述下层厚度为0.8μm，由以下重量比的原料配制成：60％共聚聚丙烯，39.5％石油树脂，0.5％的抗粘连剂。上层的原料共聚聚丙烯混合物为聚丙烯与分子量不小于20万的硅酮类高分子材料的共混物，其中硅酮类高分子材料占混合物11％。抗粘连剂是玻璃微珠。
上述三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法如下：
(1)配料
上、中、下三层分别根据上述重量比的原料进行混料，混料可人工混料或设备混料。
(2)挤出
三层原料各自混料后流入各自挤出机，挤出后在模头汇聚流出，上层挤出机温度为180℃，中层挤出机温度为240℃，下层挤出机温度为160℃。
(3)铸片
将模头流出的树脂经铸片机冷却成片材，冷却温度为20℃。
(4)纵向拉伸
将片材先110℃进行预热，然后在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向，拉伸温度为80℃，定型温度为110℃，拉伸倍率为450％。
(5)横向拉伸
将经过纵向拉伸后的片材先168℃预热，然后通过设定的链条导轨在有一定的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，使聚合物分子在横向取向，拉伸温度为148℃，定型温度为130℃，拉伸倍率为800％。
(6)电晕处理
薄膜经双向拉伸后冷却，在8Wmin/m2强度下进行电晕处理。
(7)收卷
薄膜经过电晕处理后通过展平辊展平，最后经收卷机进行收卷。
实施例2
本发明的三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，分为上层、中层和下层三层结构,总厚度为35μm。所述上层厚度为1.5μm，由以下重量比的原料配制成：94.5％乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料，5％共聚聚丙烯混合物，0.5％抗粘连剂；所述中层厚度为32μm，由以下重量比的原料配制成：98％均聚聚丙烯，2％共聚聚丙烯；所述下层厚度为1.5μm，由以下重量比的原料配制成：90％共聚聚丙烯，8％石油树脂，2％的抗粘连剂。上层的原料共聚聚丙烯混合物为聚丙烯与分子量不小于20万的硅酮类高分子材料的共混物，其中硅酮类高分子材料占混合物13％。抗粘连剂是玻璃微珠。
上述三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法如下：
(1)配料
上、中、下三层分别根据上述重量比的原料进行混料，混料可人工混料或设备混料。
(2)挤出
三层原料各自混料后流入各自挤出机，挤出后在模头汇聚流出，上层挤出机温度为240℃，中层挤出机温度为255℃，下层挤出机温度为230℃。
(3)铸片
将模头流出的树脂经铸片机冷却成片材，冷却温度为30℃。
(4)纵向拉伸
将片材先120℃进行预热，然后在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向，拉伸温度为90℃，定型温度为125℃，拉伸倍率为590％。
(5)横向拉伸
将经过纵向拉伸后的片材先178℃预热，然后通过设定的链条导轨在有一定的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，使聚合物分子在横向取向，拉伸温度为158℃，定型温度为165℃，拉伸倍率为1000％。
(6)电晕处理
薄膜经双向拉伸后冷却，在12Wmin/m2强度下进行电晕处理。
(7)收卷
薄膜经过电晕处理后通过展平辊展平，最后经收卷机进行收卷。
实施例3
本发明的三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，分为上层、中层和下层三层结构,总厚度为27μm。所述上层厚度为1.2μm，由以下重量比的原料配制成：89％乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料，10％共聚聚丙烯混合物，1％抗粘连剂；所述中层厚度为24.6μm，由以下重量比的原料配制成：89％均聚聚丙烯，11％共聚聚丙烯；所述下层厚度为1.2μm，由以下重量比的原料配制成：75％共聚聚丙烯，23.8％石油树脂，1.2％的抗粘连剂。上层的原料共聚聚丙烯混合物为聚丙烯与分子量不小于20万的硅酮类高分子材料的共混物，其中硅酮类高分子材料占混合物12％。抗粘连剂是玻璃微珠。
上述三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法如下：
(1)配料
上、中、下三层分别根据上述重量比的原料进行混料，混料可人工混料或设备混料。
(2)挤出
三层原料各自混料后流入各自挤出机，挤出后在模头汇聚流出，上层挤出机温度为210℃，中层挤出机温度为248℃，下层挤出机温度为195℃。
(3)铸片
将模头流出的树脂经铸片机冷却成片材，冷却温度为25℃。
(4)纵向拉伸
将片材先115℃进行预热，然后在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向，拉伸温度为85℃，定型温度为118℃，拉伸倍率为520％。
(5)横向拉伸
将经过纵向拉伸后的片材先173℃预热，然后通过设定的链条导轨在有一定的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，使聚合物分子在横向取向，拉伸温度为153℃，定型温度为148℃，拉伸倍率为900％。
(6)电晕处理
薄膜经双向拉伸后冷却，在10Wmin/m2强度下进行电晕处理。
(7)收卷
薄膜经过电晕处理后通过展平辊展平，最后经收卷机进行收卷。
实施例1-3制得的三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，均具有高温抗粘连性，在140℃-145℃，两个上层面之间可热封，两个下层之间不可热封，上下层之间热封强度可达到1.5N/15mm以上，同时下层与常规双面热封BOPP薄膜无热封。制得的薄膜，厚度小，重量轻，大大降低了原材料和生产成本，符合包装材料环保节约化的发展趋势，可用于香烟、化妆品、扑克等产品的条包裸包包装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，分为上层、中层和下层三层结构，其特征在于，所述上层包括以下原料：乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料、共聚聚丙烯混合物、抗粘连剂；所述中层包括以下原料：均聚聚丙烯、共聚聚丙烯；所述下层包括以下原料：共聚聚丙烯、石油树脂、抗粘连剂。
2.根据权利要求1所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，其特征在于，所述上层由以下重量比的原料配制成：83％-94.5％乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物低温热封功能母料，5％-15％共聚聚丙烯混合物，0.5％-2％抗粘连剂；所述中层由以下重量比的原料配制成：80％-98％均聚聚丙烯，2％-20％共聚聚丙烯；所述下层由以下重量比的原料配制成：60％-90％共聚聚丙烯，5％-40％石油树脂，0.5％-2％的抗粘连剂。
3.根据权利要求2所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，其特征在于，所述上层的原料共聚聚丙烯混合物为聚丙烯与分子量不小于20万的硅酮类高分子材料的共混物，所述硅酮类高分子材料占所述混合物重量比11％-13％。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，其特征在于，所述抗粘连剂是玻璃微珠。
5.根据权利要求4所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜，其特征在于，所述上层厚度为0.8μm-1.5μm，所述下层厚度为0.8μm-1.5μm，所述中层厚度为16.4μm-33.4μm，所述薄膜总厚度为18μm-35μm。
6.一种如权利要求1所述的三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于，工艺步骤为：配料→挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉伸→表面处理→收卷。
7.根据权利要求6所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于，所述上、中、下三层分别根据上述重量比的原料进行混料，混料后流入各自挤出机，所述三层料挤出后在模头汇聚流出，然后经过铸片机冷却成片材，冷却温度为20℃-30℃。
8.根据权利要求7所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于，所述上层挤出机温度为180℃-240℃；所述中层挤出机温度为240℃-255℃；所述下层挤出机温度为160℃-230℃。
9.根据权利要求8所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于，所述片材经过110℃-120℃预热，在80℃-90℃下进行纵向拉伸，110℃-125℃热定型，拉伸倍率为450％-590％；纵向拉伸薄膜后再进行横向拉伸，在横向拉伸前以168℃-178℃进行预热，在148℃-158℃下进行拉伸，130℃-165℃热定型，拉伸倍率为800％-1000％。
10.根据权利要求9所述的一种三层共挤型条包裸包聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于，所述薄膜经双向拉伸后冷却，进行电晕处理，电晕强度为8-12Wmin/m2，再通过展平辊展平，最后经收卷机进行收卷。
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