CN111038053A - 一种冷拉伸套管膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种冷拉伸套管膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种冷拉伸套管膜及其制备方法和应用，依次包括外层、中层和内层；其中，按中层的总重量份为100份计，所述中层的组成原料包括50‑60份低密度聚乙烯发泡棉和40‑50份低密度聚乙烯。本发明提供的套管膜单位负荷高、夹持力高，包装完整性好，耐候性能优异，并且套管膜的回弹性能响应速度快，在使用时可以具有更快的包装速度，进而提高生产效率。

Description

一种冷拉伸套管膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种冷拉伸套管膜及其制备方法和应用。
背景技术
拉伸套管(Stretch Hood)是近年来开始流行的一种新型包装形式。由于高效、节能和保护效果好的特点，它正在不断替代传统的热收缩膜和缠绕膜包装形式。通俗的说，拉伸套管就是一个具有一定弹性的罩子。利用特殊的包装机，先把筒状的薄膜封成一端封闭的罩子，把这个罩子撑开，套在待包装的托盘或者物体上，然后依靠薄膜自身的弹性回缩把包装物包裹好。整个过程不需要经过烘道加热收缩，因此和热收缩膜相比，它具有占地面积小、节能的优点。而与缠绕膜相比，拉伸套管包装过程简单很多，所以它具有包装效率高和五面保护(四个侧面和一个顶面)的优势。此外，拉伸套管包装比纸箱包装的成本更低，还具有防拆卸/更换、易于扫码、便于检查的优势。由于拉伸套管的这些独特优势，它在很多不同的包装领域都有应用。
包装及后续运输过程中，对拉伸套管薄膜有很多不同的性能要求。在包装过程中，为了能均匀地拉伸并且回弹，需要薄膜有一定的弹性、稳定的摩擦系数和良好的厚度控制；且需要薄膜拉伸强度要高、纵横延伸率需达到100％以上；需要其抗戳穿、防撕裂性能好，可变双向拉伸、紧固性强。在运输过程中，为了能够保证货物运输的稳定性，需要薄膜具有一定的夹持力。
CN 101439607 A公开了一种高强度冷收缩拉伸套管膜，为三层结构，依次为外层、中层和内层，外层包括茂金属线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共共聚物或乙烯-丙烯共聚物(弹性体)或丙烯基的多元共聚物、功能母料；中层包括茂金属线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或乙烯-丙烯共聚物(弹性体)或丙烯基的多元共聚物；内层包括茂金属线性低密度聚乙烯、功能母料；该专利的套管膜具有一定的夹持力和回弹力，但是依旧无法满足应用要求，并且其耐候性较差，在较高温度和较低温度环境下衰减较多。CN109878180A公开了一种拉伸套管膜，其包含至少三个层，包括两个表层和一个芯层；所述芯层包含至少75wt％的乙烯/α-烯烃共聚物(A)，所述乙烯/α-烯烃共聚物(A)具有0.890g/cc到0.910g/cc的密度，2.0到4.0的Mw/Mn，小于6.0的ZSVR，85到150的CDC；其中乙烯/α-烯烃共聚物(A)的α-烯烃共聚单体为1-辛烯，所述乙烯/α-烯烃共聚物(A)具有每一千个碳原子小于0.15乙烯基的乙烯基不饱和度；并且至少一个表层包含选自由以下组成的群组的聚合材料：所述乙烯/α-烯烃共聚物(A)、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和其组合；该专利提供的套管膜的拉伸性能和弹性恢复能力较好，但是其耐候性较差，并且夹持力不高，仍无法满足应用要求。同时现有的薄膜的回弹响应速度较慢，导致在实际包装时速率较慢。
因此，需要开发一种夹持力较好、回弹性好的套管膜在可以满足应用性能要求的同时可以提升包装速率，进而提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷拉伸套管膜及其制备方法和应用，本发明提供的套管膜单位负荷高、夹持力高，包装完整性好，耐候性能优异，并且套管膜的回弹性能响应速度快，在使用时可以具有更快的包装速度，进而提高生产效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种冷拉伸套管膜，依次包括外层、中层和内层；
其中，按中层的总重量份为100份计，所述中层的组成原料包括50-60份低密度聚乙烯发泡棉和40-50份低密度聚乙烯。
本发明特异性的选择将低密度聚乙烯发泡棉(EVE)应用于冷拉伸套管膜中，使其中包括的中层具有更优异的单位负荷，增加了拉伸套管膜的夹持力，并且低密度聚乙烯发泡棉回弹力好，拉伸性能佳，环境稳定性好，可以确保本发明提供的冷拉伸套管膜具有较优的拉伸性能、夹持力较高，回弹力较高，更有利于应用。
需要说明的是，由于冷拉伸套管膜为环形结构的薄膜，因此，由外向内依次称之为外层、中层和内层。
在本发明中，所述低密度聚乙烯发泡棉50-60份，例如52份、54份、55份、56份、58份等。
在本发明中，所述低密度聚乙烯40-50份，例如42份、44份、45份、46份、48份等。
在本发明中，按重量份为100份计，所述外层包括40-50份低密度聚乙烯发泡棉、30-40份线性低密度聚乙烯和20-30份低密度聚乙烯。
在所述外层中，所述低密度聚乙烯发泡棉40-50份，例如42份、44份、45份、46份、48份等。
在所述外层中，所述线性低密度聚乙烯30-40份，例如32份、34份、35份、36份、38份等。
在所述外层中，所述低密度聚乙烯20-30份，例如22份、24份、25份、26份、28份等。
在本发明中，按重量份为100份计，所述内层包括40-50份低密度聚乙烯发泡棉、30-40份线性低密度聚乙烯和20-30份低密度聚乙烯。
在所述内层中，所述低密度聚乙烯发泡棉40-50份，例如42份、44份、45份、46份、48份等。
在所述内层中，所述线性低密度聚乙烯30-40份，例如32份、34份、35份、36份、38份等。
在所述内层中，所述低密度聚乙烯20-30份，例如22份、24份、25份、26份、28份等。
在本发明中，所述外层、中层和内层的质量比为(1-2):(1-4):1。所述1-2可以是1.2、1.4、1.5、1.6、1.8等，所述1-4可以是1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.4、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8等。
本发明所述外层、中层和内层的质量比需在本发明的限定范围内，若外层质量过小，则会影响到产品的热封和穿刺性能，在使用时若热封不够则会破包，穿刺性能低则会容易被割破从而不能保护产品；若中层质量过小，则会影响到回弹和夹持力，回弹不够会导致产品包不牢固，夹持不够的话会在运输过程中产品有倾斜的风险。
优选地，在所述中层中，所述低密度聚乙烯发泡棉为EPE AT6101。
优选地，在所述外层和所述内层中，所述低密度聚乙烯发泡棉均为EPE 5100G。
优选地，在所述外层和所述内层中，所述线性低密度聚乙烯均为LLDPE2045G。
优选地，在所述外层、中层和所述内层中，所述低密度聚乙烯均为LDPE 150E。
在本发明中，当外层和内层的低密度聚乙烯发泡棉均为EPE 5100G，中层的低密度聚乙烯发泡棉为EPE AT6101时，外层主要提供抗穿刺性能，中层主要提供夹持性能，内层主要提供热封性能。
作为本发明的优选技术方案，所述冷拉伸套管膜由外向内依次为外层、中层和内层。
其中，按中层重量份为100份计，由50-60份低密度聚乙烯发泡棉EPE AT6101和40-50份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按外层重量份为100份计，由40-50份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、30-40份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和20-30份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按内层重量份为100份计，由40-50份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、30-40份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和20-30份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
由本发明提供的优选技术方案得到的拉伸管套膜具有优异的拉伸性能，且单位负荷高、夹持力好；同时，其回弹力高且回弹响应速度快。
第二方面，本发明提供了根据第一方面所述的冷拉伸套管膜的制备方法，将外层、中层和内层利用薄膜共挤的方法制备得到拉伸管套膜。
本发明所述的制备方法为现有技术中常规的利用共挤出工艺制备共挤膜的工艺手段。
第三方面，本发明提供了根据第一方面所述的冷拉伸套管膜作为包装材料的应用。
本发明提供的冷拉伸套管膜具有优异的拉伸性能、并且单位负荷高，具有优异的夹持力，因此可以应用于建筑材料、食品饮料、石化产品、家用电器或异形货物等多方面的包装领域。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明特异性的选择将低密度聚乙烯发泡棉(EVE)应用于拉伸套管膜中，使其中包括的中层具有更优异的单位负荷，增加了拉伸套管膜的夹持力，并且低密度聚乙烯发泡棉回弹力好，拉伸性能佳，环境稳定性好，可以确保本发明提供的冷拉伸套管膜具有较优的拉伸性能、夹持力较高，回弹力较高，更有利于应用。
(2)本发明提供的优选技术方案得到的冷拉伸管套膜具有优异的拉伸性能，且单位负荷高、夹持力好；同时，其回弹力高并且回弹响应速度快；其中，耐倾斜性可达7天以上，横向拉伸强度和横向拉伸强度均在32MPa以上，横向断裂伸长率和横向断裂伸长率均在900％以上，横向撕裂强度和横向撕裂强度均在22N以上，并且拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均表现出各向同性，具有较好的应用效果。
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。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
下述实施例和对比例所涉及材料及牌号信息如下：
Figure BDA0002353745900000061
Figure BDA0002353745900000071
实施例1
一种冷拉伸套管膜，从外到内依次为外层、中层和内层。
其中，外层、中层和内层的质量比为1:1:1。
其中，按中层重量份为100份计，由55份低密度聚乙烯发泡棉EPE AT6101和45份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按外层重量份为100份计，由45份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、35份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和20份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按内层重量份为100份计，由45份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、35份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和20份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
制备方法如下：
(1)混料，将配方量的外层的制备原料混合后制备冷拉伸膜的外层原料混合物，将配方量的中层的制备原料混合后制备冷拉伸膜的中层原料混合物，将配方量的内层的制备原料混合后制备冷拉伸膜的内层原料混合物；
(2)配料，将步骤1)制备的冷拉伸膜的外层原料混合物、中层原料混合物、内层原料混合物按配比进行配料；
(3)吹膜，将步骤2)配料后的膜材料共挤吹塑成型。
实施例2-4
与实施例1的区别在于，调整外层、中层和内层的使用量，使外层、中层和内层的质量比为1:2:1(实施例2)、1:3:1(实施例3)、1:4:1(实施例4)。
实施例5
一种冷拉伸套管膜，从外到内依次为外层、中层和内层。
其中，外层、中层和内层的质量比为1:1:1。
其中，按中层重量份为100份计，由50份低密度聚乙烯发泡棉EPE AT6101和50份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按外层重量份为100份计，由40份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、30份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和30份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按内层重量份为100份计，由50份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、30份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和20份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
制备方法参照实施例1。
实施例6
一种冷拉伸套管膜，从外到内依次为外层、中层和内层。
其中，外层、中层和内层的质量比为1:1:1。
其中，按中层重量份为100份计，由55份低密度聚乙烯发泡棉EPE AT6101和45份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按外层重量份为100份计，由40份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、40份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和20份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
按内层重量份为100份计，由45份低密度聚乙烯发泡棉EPE 5100G、30份线性低密度聚乙烯LLDPE 2045G和25份低密度聚乙烯LDPE 150E组成。
制备方法参照实施例1。
对比例1
与实施例1的区别在于，将中层中的EPE AT6101替换为EVA。
对比例2
与实施例1的区别在于，冷拉伸套管膜的层分布不同，从外到内依次为中层、外层和内层。
对比例3
与实施例1的区别在于，冷拉伸套管膜的层分布不同，从外到内依次为外层、内层和中层。
性能测试
对实施例1-6和对比例1-3提供的冷拉伸管套膜进行性能测试，方法如下：
(1)力学性能：依据GB-T4456-2008提供的测试方法进行测试；
其中，MD为纵向；TD为横向；
(2)撕裂强度：依据GB-T4456-2008提供的测试方法进行测试；
(3)摩擦系数：依据GB/T 10006-1988提供的测试方法进行测试；
(4)耐倾侧性：将30×50cm2的承重包装物以交错的形式摞成1×1m2的方形剁，然后利用套管膜打包装，倾斜19°角放置，记录可保持原状时间。
测试结果见表1：
表1
Figure BDA0002353745900000091
Figure BDA0002353745900000101
由实施例和性能测试可知，本发明提供的冷拉伸管套膜具有优异的机械性能，且单位负荷高、夹持力好；同时，其回弹力高且回弹响应速度快；其中，耐倾斜性可达7天以上，横向拉伸强度和横向拉伸强度均在32MPa以上，横向断裂伸长率和横向断裂伸长率均在900％以上，横向撕裂强度和横向撕裂强度均在22N以上，并且拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均表现出各向同性，具有较好的应用效果。
由实施例1和对比例1-3的对比可知，只有选用本发明提供的冷拉伸管套膜才能达到本发明的有益效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的冷拉伸套管膜及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。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 (10)

1.一种冷拉伸套管膜，其特征在于，依次包括外层、中层和内层；
其中，按中层的总重量份为100份计，所述中层的组成原料包括50-60份低密度聚乙烯发泡棉和40-50份低密度聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，按重量份为100份计，所述外层包括40-50份低密度聚乙烯发泡棉、30-40份线性低密度聚乙烯和20-30份低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1或2所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，按重量份为100份计，所述内层包括40-50份低密度聚乙烯发泡棉、30-40份线性低密度聚乙烯和20-30份低密度聚乙烯。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，所述外层、中层和内层的质量比为(1-2):(1-4):1。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，在所述中层中，所述低密度聚乙烯发泡棉为EPE AT6101。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，在所述外层和所述内层中，所述低密度聚乙烯发泡棉均为EPE 5100G。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，在所述外层和所述内层中，所述线性低密度聚乙烯均为LLDPE 2045G。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，在所述外层、中层和所述内层中，所述低密度聚乙烯均为LDPE 150E。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的冷拉伸套管膜的制备方法，其特征在于，将外层、中层和内层利用薄膜共挤的方法制备得到冷拉伸管套膜。
10.根据权利要求1-8中的任一项所述的冷拉伸套管膜作为包装材料的应用。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106084379A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 王健 一种自动收缩套管膜
CN106335261A (zh) * 2016-08-20 2017-01-18 安徽义林塑业有限公司 一种抗拉珍珠棉
CN109843587A (zh) * 2016-10-18 2019-06-04 陶氏环球技术有限责任公司 多层拉伸罩组合物和结构

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