CN110696457A - 一种五层共挤缠绕膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种五层共挤缠绕膜及其制备方法，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。本发明创造性地采用五层共挤缠绕膜的新型结构，可以使产品的厚度减至12μm左右，并且在此基础上还能保持更加优异的高保持性能、抗拉伸性能、抗穿刺性能和抗撕裂性能。
Description
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种五层共挤缠绕膜及其制备方法。
背景技术
缠绕膜又称“拉伸膜”，具有优越的抗拉性、抗刺穿性和抗撕性，被广泛用于化工产品、电子产品箱、陶瓷产品、机电设备等打包捆扎应用中。缠绕膜可以广泛用于外贸出口、易拉罐、食品饮料、印刷造纸、耐火材料、木质地板、化妆品、工艺品、无纺布、地毯、陶瓷机电产品、电脑、通讯产品、书刊、电子元件、家用电器、化工原辅料、瓷砖等建材、钢材、型材、线材、铝合金型材等产品的包装中。
缠绕膜具有以下特点：单元化，单元化是缠绕膜包装的最大特性之一，借助薄膜超强的缠绕力和回缩性，将产品紧凑地、固定地捆扎成一个单元，使零散小件成为一个整体，即使在不利的环境下产品也无任何松散与分离；初级保护性，初级保护性提供产品的表面保护，在产品周围形成一个很轻的、保护性外表，从而达到防尘、防油、防潮、防水、防盗的目的；成本节约性，利用缠绕膜进行产品包装，可以有效降低使用成本，其成本只有原木箱包装的15％左右，热收缩膜的35％左右，纸箱包装的50％左右；同时可以降低工人劳动强度，提高包装效率以及包装档次。
缠绕膜采用挤出工艺加工，其主要原料有聚氯乙烯、低密度聚乙烯、乙烯- 酯酸乙烯共聚物、线形低密度聚乙烯、聚丁二烯等具有黏弹性的高聚物。主要设备为挤出机及相应的辅助设备，如配料、混料、加料系统、测厚系统和卷取系统等。主要生产工艺有两种，即流延工艺和吹塑工艺。
常规的缠绕膜受温度影响缠绕膜的粘性，气温高于30℃时相对较粘，低于 15℃时粘性稍差，且拉伸强度和断裂伸长率较低，并不具有良好的品质，无法满足大规模的应用，因此有待进一步开发研究。且在实际使用PE缠绕膜的过程中，时常会碰到缠绕膜端面因摔伤、磕破造成缠绕膜在放卷时从两端端面破损处易撕裂，造成断料停机，降低了生产使用者的工作效率和增加了缠绕膜的损耗，造成浪费及相应的经济损失。
CN106965515B公开了一种防摔PE缠绕膜及其制备方法，由内层、中层和外层三层材料共挤而成，按质量分数计，内层材料占比10-20％、中层材料占比 50-70％、外层材料占比10-20％。内层材料包括乙烯-乙烯乙酸共聚物、茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；中层材料包括乙烯-乙烯乙酸共聚物、聚丙烯聚合物、线性低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯；外层材料包括茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯。本发明的优点：提高了膜卷端面的韧性、可防止磕碰造成的端面破损，具有很好的防摔性能，同时，提高了缠绕膜的断裂拉伸率，在实际使用时，大大提高了包装产品的防护性。
CN104151507B公开了一种拉伸缠绕膜材料及其制备方法，所述拉伸缠绕膜材料由以下成分按照重量比组成：环戊烯8-16份、六氯环戊二烯5-12份、聚乙二醇3-8份、聚乙烯16-23份、间苯二甲酸二乙酯2-5份、乙酸乙烯酯2-4份、丁酸甘油4-7份。制备方法包括混合、双螺杆挤压、流延等步骤。制备得到的拉伸缠绕膜材料的拉伸强度和抗刺穿强度得到了有效提高，高于常规的拉伸缠绕膜材料的相关性能。
CN206983443U公开了一种高伸缩率的彩色PE缠绕膜，包括缠绕膜本体，所述缠绕膜本体上表面设有均匀分布的微型球，微型球之间设有间隙，形成纹路；所述缠绕膜本体内部设有细丝，细丝纵向设置于缠绕膜本体内部；所述缠绕膜本体内设有涂料层，涂料层通过高压压合在缠绕膜本体的中间部位，涂料层上设有标示层。本实用新型微型球和细丝的设计，在保证了抗撕裂性前提下，缠绕膜的伸缩率能达到70％以上，在体积不变的情况下，增大使用面积，降低了成本。
以上现有技术均采用了一定的策略来改善和提高缠绕膜的拉伸性能和抗撕性能，但无法保证能够同时实现缠绕膜的高保持性能、抗拉伸性能、抗穿刺性能和抗撕裂性能。
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五层共挤缠绕膜及其制备方法。该五层共挤缠绕膜具有优异的高保持性能、抗拉伸性能、抗穿刺性能和抗撕裂性能。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。
现有技术中的缠绕膜通常采用三层共挤成型的方式，一般规格在15μm左右，而本发明创造性地采用五层共挤的新型结构，可以使产品的厚度减至12μm 左右，并且在此基础上还能保持更加优异的高保持性能、抗拉伸性能、抗穿刺性能和抗撕裂性能。在三层结构中只能采用混料的方式才能够达到产品的性能平衡，但是混料的结果就是原材料不能够发挥出全部的性能，本发明所涉及的缠绕膜用五层结构替代三层结构，能够发挥出每种原料的性能，不会受到其他原材料的干扰，进一步提高产品的综合性能。
优选地，所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:(1-3):(1-3):(1-3):1，例如1:1:1:1:1、1:1:2:1:1、1:2:2:2:1、1:1:2:2:1、1:2:2:1:1、 1:1:3:1:1、1:3:3:1:1、1:1:3:3:1、1:3:3:3:1、1:2:3:2:1、1:3:3:2:1、1:2:3:3:1、1:2:3:1:1 或1:1:3:2:1等。
所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比是采用上述比例范围方式特定选择的，其是影响产品各项性能的重要因素，在上述比例范围内能使产品在减薄的情况下拥有更好的机械性能，同时不会使得缠绕膜过粘。
优选地，所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:2:3:2:1、 1:2:2:2:1、1:3:3:3:1或1:1:1:1:1。
优选地，所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比为 1:(1-3):(1-3):(1-3):1，例如1:1:1:1:1、1:1:2:1:1、1:2:2:2:1、1:1:2:2:1、1:2:2:1:1、 1:1:3:1:1、1:3:3:1:1、1:1:3:3:1、1:3:3:3:1、1:2:3:2:1、1:3:3:2:1、1:2:3:3:1、1:2:3:1:1 或1:1:3:2:1等。
所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比是采用上述比例范围方式特定选择的，其是影响产品各项性能的重要因素，在上述比例范围内能使产品在减薄的情况下拥有更好的机械性能，同时不会使得缠绕膜过粘。
优选地，所述外层以重量份数计包括超低密度聚乙烯30-40份和普通聚乙烯 60-70份。
所述外层采用在普通聚乙烯中添加超低密度聚乙烯的方式是因为使得缠绕膜在使用的时候拥有自粘性能。
所述超低密度聚乙烯的重量份数可以为30份、31份、32份、33份、34份、 35份、36份、37份、38份、39份或40份等。
所述普通聚乙烯的重量份数可以为60份、61份、62份、63份、64份、65 份、66份、67份、68份、69份或70份等。
优选地，所述超低密度聚乙烯为ATTANE 4607G和/或ATTANE 4404G，优选ATTANE4607G。
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如DOWLEX 2607G和DOWLEX2606G的组合、DOWLEX 2606G和 DOWLEX 2636G的组合等，其他任意的可选的组合方式在此便不一一赘述。优选DOWLEX 2607G。
优选地，所述次外层包括普通聚乙烯。
优选地，所述聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如DOWLEX 2607G和DOWLEX2606G的组合、DOWLEX 2606G和 DOWLEX 2636G的组合等，其他任意的可选的组合方式在此便不一一赘述。优选DOWLEX 2606G。
优选地，所述次内层包括普通聚乙烯。
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如DOWLEX 2607G和DOWLEX2606G的组合、DOWLEX 2606G和 DOWLEX 2636G的组合等，其他任意的可选的组合方式在此便不一一赘述。优选DOWLEX 2606G。
优选地，所述中层包括增强聚乙烯。
此处在中层添加增强聚乙烯材料可以增强传统茂金属薄膜性能。
优选地，所述增强聚乙烯为EPE ELITE 5220G、EPE ELITE 5230G或EPE ELITE5210G中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如EPE ELITE 5220G和EPEELITE 5230G的组合、EPE ELITE 5230G和EPE ELITE 5210G的组合等，其他任意的可选的组合方式在此便不一一赘述。优选EPE ELITE 5220G。
优选地，所述内层包括普通聚乙烯。
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如DOWLEX 2607G和DOWLEX2606G的组合、DOWLEX 2606G和 DOWLEX 2636G的组合等，其他任意的可选的组合方式在此便不一一赘述。优选DOWLEX 2607G。
另一方面，本发明提供一种如上所述的五层共挤缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将外层、次外层、中层、次内层和内层的制备原料按配方量混合后输送至挤出机中混炼，分别得到外层原料混合物、次外层原料混合物、中层原料混合物、次内层原料混合物和内层原料混合物；
(2)将步骤(2)得到的各层原料混合物按配方量同时输送至五层共挤挤出机中挤出成型，得到所述五层共挤缠绕膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明创造性地采用五层共挤缠绕膜的新型结构，可以使产品的厚度减至 12μm左右，并且在此基础上还能保持更加优异的高保持性能、抗拉伸性能、抗穿刺性能和抗撕裂性能。在三层结构中只能采用混料的方式才能够达到产品的性能平衡，但是混料的结果就是原材料不能够发挥出全部的性能，本发明所涉及的缠绕膜用五层结构替代三层结构，能够发挥出每种原料的性能，不会受到其他原材料的干扰，进一步提高产品的综合性能。
附图说明
图1是本发明所涉及的五层共挤缠绕膜的结构示意图，其中，1为中层； 2为次外层；3为次内层；4为外层；5为内层。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
实施例1
本实施例提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:1:1:1:1。所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比为 1:1:1:1:1。所述外层以重量份数计含有ATTANE 4607G 35份和DOWLEX 2607G 65份；所述次外层为DOWLEX 2606G；所述次内层为DOWLEX 2606G；所述内层为DOWLEX 2607G；所述中层为EPE ELITE 5220G。
其制备方法如下：
(1)将外层、次外层、中层、次内层和内层的制备原料按配方量混合后输送至挤出机中混炼，分别得到外层原料混合物、次外层原料混合物、中层原料混合物、次内层原料混合物和内层原料混合物；
(2)将步骤(2)得到的各层原料混合物按配方量同时输送至五层共挤挤出机中挤出成型，得到所述五层共挤缠绕膜。
实施例2
本实施例提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。所述层共挤缠绕膜的结构及其原料组成与实施例1的区别仅在于“所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:2:2:2:1。所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比为1:2:2:2:1”。其他均与实施例1保持一致。
其制备方法参照实施例1。
实施例3
本实施例提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。所述层共挤缠绕膜的结构及其原料组成与实施例1的区别仅在于“所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:3:3:3:1。所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比为1:3:3:3:1”。其他均与实施例1保持一致。
其制备方法参照实施例1。
实施例4
本实施例提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。所述层共挤缠绕膜的结构及其原料组成与实施例1的区别仅在于“所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:3:1:3:1。所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比为1:3:1:3:1”。其他均与实施例1保持一致。
其制备方法参照实施例1。
实施例5
本实施例提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。所述层共挤缠绕膜的结构及其原料组成与实施例1的区别仅在于“所述外层以重量份数计含有ATTANE 4607G 35份和 DOWLEX 2606G 65份；所述内层为DOWLEX 2606G”。其他均与实施例1保持一致。
其制备方法参照实施例1。
实施例6
本实施例提供一种五层共挤缠绕膜，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。所述层共挤缠绕膜的结构及其原料组成与实施例1的区别仅在于“所述中层为线型聚乙烯(中石化LLDPE7042，中国)”。其他均与实施例1保持一致。
其制备方法参照实施例1。
对比例1
本实施例提供一种三层共挤缠绕膜，所述三层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、中层和内层。所述外层、中层和内层的重量比为1:3:1。所述外层、中层和内层的厚度比为1:3:1。所述外层以重量份数计含有ATTANE 4607G 35份和 DOWLEX 2607G 65份；所述内层为DOWLEX 2607G；所述中层为重量比为1:2 的EPE ELITE 5220G和DOWLEX 2606G。
其制备方法如下：
(1)将外层、中层和内层的制备原料按配方量混合后输送至挤出机中混炼，分别得到外层原料混合物、中层原料混合物和内层原料混合物；
(2)将步骤(2)得到的各层原料混合物按配方量同时输送至三层共挤挤出机中挤出成型，得到所述三层共挤缠绕膜。
对比例2
本实施例提供一种三层共挤缠绕膜，所述三层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、中层和内层。所述外层、中层和内层的重量比为1:3:1。所述外层、中层和内层的厚度比为1:3:1。所述外层以重量份数计含有线型聚乙烯(中石化 LLDPE7042，中国)97-99份和增粘母粒(PIB 60)1-3份；所述内层为线型聚乙烯(中石化LLDPE7042，中国)；所述中层为茂金属聚乙烯(日本三井SP1520，日本)。
其制备方法如下：
(1)将外层、中层和内层的制备原料按配方量混合后输送至挤出机中混炼，分别得到外层原料混合物、中层原料混合物和内层原料混合物；
(2)将步骤(2)得到的各层原料混合物按配方量同时输送至三层共挤挤出机中挤出成型，得到所述三层共挤缠绕膜。
评价试验：
分别对实施例1-6和对比例1-2制得的共挤缠绕膜产品进行如下性能测试，采用行业内普遍使用的是BB/T0024-2004《运输包装用拉伸缠绕膜》行业标准进行评价。结果如表1所示。
表1
由表1数据可知：本发明所涉及的五层共挤缠绕膜具有新型的五层共挤结构，可以使产品的厚度减至12μm左右，并且在此基础上还能保持更加优异的高保持性能、抗拉伸性能、抗穿刺性能和抗撕裂性能。同时，各层的材料选择、重量配比均会影响产品的各项性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种五层共挤缠绕膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。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。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (10)
1.一种五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述五层共挤缠绕膜包括依次相叠的外层、次外层、中层、次内层和内层。
2.如权利要求1所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:(1-3):(1-3):(1-3):1。
3.如权利要求1或2所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述外层、次外层、中层、次内层和内层的重量比为1:2:3:2:1、1:2:2:2:1、1:3:3:3:1或1:1:1:1:1。
4.如权利要求1-3中任一项所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述外层、次外层、中层、次内层和内层的厚度比为1:(1-3):(1-3):(1-3):1。
5.如权利要求1-4中任一项所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述外层以重量份数计包括超低密度聚乙烯30-40份和普通聚乙烯60-70份；
优选地，所述超低密度聚乙烯为ATTANE 4607G和/或ATTANE 4404G，优选ATTANE4607G；
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；优选DOWLEX 2607G。
6.如权利要求1-5中任一项所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述次外层包括普通聚乙烯；
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；优选DOWLEX 2606G。
7.如权利要求1-6中任一项所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述次内层包括普通聚乙烯；
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；优选DOWLEX 2606G。
8.如权利要求1-7中任一项所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述中层包括增强聚乙烯；
优选地，所述增强聚乙烯为EPE ELITE 5220G、EPE ELITE 5230G或EPE ELITE 5210G中的任意一种或至少两种的组合；优选EPE ELITE 5220G。
9.如权利要求1-8中任一项所述的五层共挤缠绕膜，其特征在于，所述内层包括普通聚乙烯；
优选地，所述普通聚乙烯为DOWLEX 2607G、DOWLEX 2606G、DOWLEX 2636G或DOWLEX2047G中的任意一种或至少两种的组合；优选DOWLEX 2607G。
10.如权利要求1-9中任一项所述的五层共挤缠绕膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将外层、次外层、中层、次内层和内层的制备原料按配方量混合后输送至挤出机中混炼，分别得到外层原料混合物、次外层原料混合物、中层原料混合物、次内层原料混合物和内层原料混合物；
(2)将步骤(2)得到的各层原料混合物按配方量同时输送至五层共挤挤出机中挤出成型，得到所述五层共挤缠绕膜。
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