CN110497675B - 一种ffs包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种FFS包装膜及其制备方法。本发明的FFS包装膜,包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为(1~2):(1~3):1,其中,按重量份计,所述外层包含40~50份的ELITE AT 5100G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E;所述中层包含40~50份的ELITE AT 5100G、40~50份的ELITE AT 5538G和10~20份的DOW LDPE 150E;所述内层包含40~50份的ELITE AT 5400G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E。本发明的FFS包装膜,通过调整各层的原料组成及配比,制得的FFS包装膜的膜厚可减薄至160μm,膜的挺度和韧性均得到了提高,具有良好的热封性能。

Description

一种FFS包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装膜技术领域,涉及一种FFS包装膜及其制备方法,尤其涉及一种减薄FFS包装膜及其制备方法。
背景技术
FFS(Form-Fill-Seal)三层共挤重包装膜是国内近几年发展起来的一种新型包装材料,由于其能够实现一次性自动成型(Form)、自动开口充料(Fill)和自动袋口加热密封(Seal)多道工序高速连续作业,特别适用于大批量的工业化高速包装线。
为了保证重包装膜具有较高的力学强度和热封强度,重包装膜通常选用己烯或者辛烯共聚的茂金属线性低密度聚乙烯树脂(MLLDP)、己烯或者辛烯共聚的线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)、均聚的低密度聚乙烯树脂(LDPE)以及丁烯共聚的高密度聚乙烯树脂(HDPE)混配制得。
现有的重包装膜配方不仅原料多,且制备的重包装膜强度不理想。也有选用大量己烯或者辛烯共聚的线性低密度聚乙烯树脂(MLLDPE)、均聚的低密度聚乙烯树脂(LDPE)和丁烯共聚的高密度聚乙烯树脂(HDPE)混配制得,但制得的重包装膜由于强度较高的LLDPE、MLLDPE和刚性较大的HDPE对设备加工能力要求苛刻,难以广泛应用生产,而目前常用的解决方法是加入LDPE改善整体原料的加工能力,然而LDPE的加入大大降低了重包装膜强度,削减了产品的经济价值。
CN102452204A公开了一种重包装用FFS薄膜,其具有三层结构,其中外层:中层:内层的厚度比为介于1:1:1至1:3:1之间;外层含有两种m-LLDPE,其与LDPE按一定比例配比,也可加入一定量的加工助剂、抗静电剂等;中层含有1种m-LLDPE,其与HDPE、LDPE、钛白按一定比例配比;内层含有2种m-LLDPE,其与LDPE按一定比例配比,也可加入一定量的加工助剂、开口剂等;该发明所涉及的m-LLDPE均为己烯共聚m-LLDPE。该重包装用FFS薄膜使用的LDPE量较多,影响薄膜的整体强度,同时,HDPE对设备要求苛刻,需要购买订制专用设备,不仅增加了重包装膜的生产成本而且生产工艺难度大,难以推广使用。
传统的重包装膜的厚度一般为180μm,制备成的重包装膜的挺度和韧性很难达到平衡,热封性能有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种FFS包装膜及其制备方法,制得的FFS包装膜的膜厚可减薄至160μm,膜的挺度和韧性均得到了提高,具有良好的热封性能。
本发明的目的之一在于提供一种FFS包装膜,为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种FFS包装膜,所述FFS包装膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为(1~2):(1~3):1,其中,按重量份计,
所述外层包含40~50份的ELITE AT 5100G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E;
所述中层包含40~50份的ELITE AT 5100G、40~50份的ELITE AT 5538G和10~20份的DOW LDPE 150E;
所述内层包含40~50份的ELITE AT 5400G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E。
本发明FFS包装膜的各层材料中,采用DOW LDPE 150E和DOWLEX2045G作为新型的聚乙烯材料,具有长支链结构提供加工挤出性和熔体强度、高熔体强度,有利于薄膜的生产加工,有良好的膜泡稳定性;采用ELITE AT5538G、ELITE AT 5100G和ELITE AT 5400G作为新型EPE(增强型聚乙烯树脂)材料,相对于传统的MLLDP,能够实现更好的短支链分布及分子量分布的控制,且低不饱和度提供了更好的热稳定性,减少晶点和析出物;本发明的FFS包装膜具有优异的挺度和韧性,具有良好的冲击强度和热封性能。
具体地,按重量份计,所述外层包含40~50份的ELITE AT 5100G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E;例如ELITE AT 5100G的重量份为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份,DOWLEX 2045G的重量份为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份,DOW LDPE 150E的重量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
按重量份计,所述中层包含40~50份的ELITE AT 5100G、40~50份的ELITE AT5538G和10~20份的DOW LDPE 150E;例如ELITE AT 5100G的重量份为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份,ELITE AT 5538G的重量份为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份,DOW LDPE 150E的重量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
按重量份计,所述内层包含40~50份的ELITE AT 5400G、30~40份的DOWLEX2045G和20~30份的DOW LDPE 150E,例如ELITE AT 5400G的重量份为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份,DOWLEX 2045G的重量份为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份,DOW LDPE 150E重量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
本发明中,所述FFS包装膜的厚度为160μm,相对于传统的180μm的膜厚度来说,厚度减薄,增加了产品结构和性能的多样性和灵活性,同时膜的挺度和韧性均得到了提高,具有良好的热封性能。
本发明中,所述外层、中层、内层的重量比为1:2:1。
本发明中,按重量份计,所述外层包含42~46份的ELITE AT 5100G、32~35份的DOWLEX 2045G和22~25份的DOW LDPE 150E。
优选地,按重量份计,所述外层包含43份的ELITE AT 5100G、33份的DOWLEX 2045G和24份的DOW LDPE 150E。
本发明中,按重量份计,所述中层包含40~45份的ELITE AT 5100G、42~44份的ELITE AT 5538G和10~15份的DOW LDPE 150E。
优选地,按重量份计,所述中层包含42份的ELITE AT 5100G、43份的ELITE AT5538G和15份的DOW LDPE 150E。
本发明中,按重量份计,所述内层包含42~46份的ELITE AT 5400G、30~35份的DOWLEX 2045G和22~25份的DOW LDPE 150E。
优选地,按重量份计,所述内层包含45份的ELITE AT 5400G、32份的DOWLEX 2045G和23份的DOW LDPE 150E。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的FFS包装膜的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
1)混料:将配方量的外层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到外层原料混合物,将配方量的中层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到中层原料混合物,将配方量的内层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到内层原料混合物;
2)配料:将步骤1)制备的外层原料混合物、中层原料混合物、内层原料混合物按配比进行配料;
3)挤出成膜:将步骤2)配料后的膜材料同时输送至三层共挤挤出机中挤出成型,得到所述FFS包装膜。
其中,步骤1)中,所述挤出机的螺杆温度为170~180℃,机头温度为180~190℃,螺杆转速为50~100r/min,挤出的压力为100~150BAR;例如挤出机的螺杆温度为170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、178℃、179℃、180℃,机头温度为180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃、189℃、190℃,螺杆转速为50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min、100r/min,挤出的压力为100BAR、110BAR、120BAR、130BAR、140BAR、150BAR。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明制得的FFS包装膜的膜厚可减薄至160μm,膜的挺度和韧性均得到了提高,具有良好的热封性能,其中,纵向拉伸强度为35~50MPa,横向拉伸强度为37~55MPa,纵向杨氏模量为310~380MPa,横向杨氏模量为330~400MPa,横向撕裂强度为35~50N;相对于普通180μm薄膜,本申请的新型160μm减薄薄膜具有更强的热封强度;并且新型160μm减薄薄膜在120℃的热封温度下就有40N的热封强度,说明本申请的新型160μm减薄薄膜有相对较低的起封温度,且热封温度更宽。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明,本发明的各种原料均可市售购得,或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的FFS包装膜,包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为1:2:1,其中,按重量份计,
所述外层包含40份的ELITE AT 5100G、40份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E;
所述中层包含50份的ELITE AT 5100G、40份的ELITE AT 5538G和10份的DOW LDPE150E;
所述内层包含40份的ELITE AT 5400G、35份的DOWLEX 2045G和25份的DOW LDPE150E。
本实施例的FFS包装膜的制备方法包括以下步骤:
1)混料:将配方量的外层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到外层原料混合物,将配方量的中层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到中层原料混合物,将配方量的内层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到内层原料混合物;其中,挤出机的螺杆温度为175℃,机头温度为185℃,螺杆转速为80r/min,挤出的压力为120BAR;
2)配料:将步骤1)制备的外层原料混合物、中层原料混合物、内层原料混合物按配比进行配料;
3)挤出成膜:将步骤2)配料后的膜材料同时输送至三层共挤挤出机中挤出成型,得到FFS包装膜,厚度为160μm。
实施例2
本实施例的FFS包装膜,包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为1:3:1,其中,按重量份计,
所述外层包含50份的ELITE AT 5100G、30份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E;
所述中层包含45份的ELITE AT 5100G、40份的ELITE AT 5538G和15份的DOW LDPE150E;
所述内层包含50份的ELITE AT 5400G、30份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E。
本实施例的FFS包装膜的制备方法同实施例1,制得的FFS包装膜的厚度为160μm。
实施例3
本实施例的FFS包装膜,包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为2:1:1,其中,按重量份计,
所述外层包含46份的ELITE AT 5100G、32份的DOWLEX 2045G和22份的DOW LDPE150E;
所述中层包含48份的ELITE AT 5100G、42份的ELITE AT 5538G和10份的DOW LDPE150E;
所述内层包含50份的ELITE AT 5400G、30份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E。
本实施例的FFS包装膜的制备方法同实施例1,制得的FFS包装膜的厚度为160μm。
实施例4
本实施例的FFS包装膜,包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为1:3:1,其中,按重量份计,
所述外层包含50份的ELITE AT 5100G、30份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E;
所述中层包含45份的ELITE AT 5100G、45份的ELITE AT 5538G和10份的DOW LDPE150E;
所述内层包含40份的ELITE AT 5400G、32份的DOWLEX 2045G和28份的DOW LDPE150E。
本实施例的FFS包装膜的制备方法同实施例1,制得的FFS包装膜的厚度为160μm。
实施例5
本实施例的FFS包装膜,包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为2:3:1,其中,按重量份计,
所述外层包含50份的ELITE AT 5100G、30份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E;
所述中层包含45份的ELITE AT 5100G、41份的ELITE AT 5538G和14份的DOW LDPE150E;
所述内层包含42份的ELITE AT 5400G、38份的DOWLEX 2045G和20份的DOW LDPE150E。
本实施例的FFS包装膜的制备方法同实施例1,制得的FFS包装膜的厚度为160μm。
实施例6
本实施例与实施例1的区别之处在于,所述外层、中层、内层的重量比为2:3:1,其他的与实施例1的均相同。
对比例1
本对比例的FFS包装膜,与实施例1的区别之处在于,外层、中层、内层的原料及配比不同,具体如下:
所述外层包含30份的LDPE2420D、35份的MLLDPE 1018MA、35份的LLDPE/LL0209AA;
所述中层包含30份的HDPE/FB1460、30份的MLLDPE 1018MA,40份的LLDPE/LL0209AA;
所述内层包含30份的LDPE2420D,35份的LLDPE/LL 0209AA,35份的MLLDPE1018MF。
本对比例制得的FFS膜的厚度为180μm,其制备方法参照实施例1。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于,将各层中的原料中的ELITE AT5100G、ELITEAT 5538G、ELITE AT 5400G替换为MLLDPE 2045G,其他的与实施例1的均相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别之处在于,将各层中的原料中的DOWLEX2045G和DOWLDPE 150E替换为LDPE 2420H,其他的与实施例1的均相同。
将实施例1-7与对比例1-3制得的FFS包装膜的性能进行拉伸强度、撕裂强度、杨氏模量,实验结果如表1所示,将实施例1制得的FFS包装膜与对比例1制得的FFS包装膜进行热封性能的测试,实验结果如表2所示。
其中,拉伸强度的测试标准参照GB/T 1040.3 2006的测试方法进行,撕裂强度的测试标准参照GB/T 16578.1的测试方法进行。
表1
Figure BDA0002201250260000101
表2
Figure BDA0002201250260000102
由表1可以看出,本发明的FFS包装膜,通过调整各层的原料组成及配比,制得的FFS包装膜的膜厚可减薄至160μm,膜的挺度和韧性均得到了提高,具有良好的热封性能,其中,纵向拉伸强度为35~50MPa,横向拉伸强度为37~55MPa,纵向杨氏模量为310~380MPa,横向杨氏模量为330~400MPa,横向撕裂强度为35~50N。其中,对比例1中,常规技术制得的FFS包装膜的厚度为180μm,比本申请的厚,但是其挺度和韧性、热封性能均没有本申请的好。
对比例2将各层中的原料中的ELITE AT 5100G、ELITE AT 5538G、ELITE AT 5400G替换为MLLDPE 2045G,对比例3将各层中的原料中的DOWLEX2045G和DOW LDPE 150E替换为LDPE 2420H,制得的FFS包装膜的挺度和韧性、热封性能同样没有本申请的好。
由表2的数据可以看出,在相同的热封温度下,相对于普通180μm薄膜,本申请的新型160μm减薄薄膜具有更强的热封强度;并且新型160μm减薄薄膜在120℃的热封温度下就有40N的热封强度,说明本申请的新型160μm减薄薄膜有相对较低的起封温度,且热封温度更宽。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种厚度为160μm的FFS包装膜,其特征在于,所述FFS包装膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分,所述外层、中层、内层的重量比为(1~2):(1~3):1,其中,按重量份计,
所述外层包含40~50份的ELITE AT 5100G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E;
所述中层包含40~50份的ELITE AT 5100G、40~50份的ELITE AT 5538G和10~20份的DOW LDPE 150E;
所述内层包含40~50份的ELITE AT 5400G、30~40份的DOWLEX 2045G和20~30份的DOW LDPE 150E。
2.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,所述外层、中层、内层的重量比为1:2:1。
3.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,按重量份计,所述外层包含42~46份的ELITE AT 5100G、32~35份的DOWLEX 2045G和22~25份的DOW LDPE 150E。
4.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,按重量份计,所述外层包含43份的ELITE AT 5100G、33份的DOWLEX 2045G和24份的DOW LDPE 150E。
5.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,按重量份计,所述中层包含40~45份的ELITE AT 5100G、42~44份的ELITE AT 5538G和10~15份的DOW LDPE 150E。
6.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,按重量份计,所述中层包含42份的ELITE AT 5100G、43份的ELITE AT 5538G和15份的DOW LDPE 150E。
7.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,按重量份计,所述内层包含42~46份的ELITE AT 5400G、30~35份的DOWLEX 2045G和22~25份的DOW LDPE 150E。
8.根据权利要求1所述的FFS包装膜,其特征在于,按重量份计,所述内层包含45份的ELITE AT 5400G、32份的DOWLEX 2045G和23份的DOW LDPE 150E。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的FFS包装膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
1)混料:将配方量的外层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到外层原料混合物,将配方量的中层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到中层原料混合物,将配方量的内层的制备原料混合后输送至挤出机中混炼得到内层原料混合物;
2)配料:将步骤1)制备的外层原料混合物、中层原料混合物、内层原料混合物按配比进行配料;
3)挤出成膜:将步骤2)配料后的膜材料同时输送至三层共挤挤出机中挤出成型,得到所述FFS包装膜。
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