CN111073542A - 一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法，其中包括底层、中间层和外层，所述中间层位于底层、外层之间；本发明采用EVA热熔胶层作为外层、聚乙烯膜作为底层和中间层，制备得到的复合膜具有高摩擦、耐水蒸气渗透性优异、密封性良好的效果，在作为药用包装使用时，更加安全环保，不仅可以有效地阻隔水蒸气和氧气的渗透，也可以有效的避免内容物的扩散；外层设计为EVA热熔胶层，厚度为20‑50um，EVA热熔胶是乙烯‑醋酸乙烯酯型热熔胶，是以25％的EVA树脂为基材，添加蜡、抗氧剂、填料等加工助剂，经过熔融共混后制备得到的热塑性胶黏剂，该胶黏剂具有粘结性能良好，易加工、无污染和表面摩擦系数高等优点，具有较高的实用性。

Description

一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法
技术领域
本发明包装薄膜技术领域，具体是一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。
随着社会经济的发展，在药用包装领域，我们已经逐渐习惯使用PE膜来作为包装膜进行包装，当PE膜在自动包装机上运行的时候，其走膜的顺畅与否取决于薄膜与自动包装机的接触面，如果聚乙烯薄膜的摩擦系数偏高，则会引起包装材料的走膜不畅，降低生产效率，如果是摩擦系数偏低，则会引起膜跑偏，发生包装不良，次品率增高。
现有技术中为改善聚乙烯膜的摩擦性，需要添加爽滑剂、抗粘剂，但在聚乙烯膜二次加工时，爽滑剂会从聚乙烯薄膜中释放出来，从而污染产品，最终污染内容物，给我们带来不便。
针对这种情况，我们设计了一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法，在不使用爽滑剂的情况下来改善聚乙烯摩擦性能，这是我们亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种药用高摩擦包装用复合膜，所述复合膜自下而上包括底层、中间层和外层，各层的组成原料(以重量计)包括：
底层：20-30重量份的低密度聚乙烯树脂、50-60重量份高密度聚乙烯树脂、1-3重量份的加工助剂；
中间层：65-80重量份的低密度聚乙烯树脂、20-30重量份的高密度聚乙烯树脂、1-3重量份的加工助剂；
所述外层为EVA热熔胶层。
较优化的方案，所述EVA热熔胶层的厚度为20-50um；所述底层、中间层的厚度均为20-30um。
较优化的方案，所述底层各组分原料包括25重量份的低密度聚乙烯树脂、55重量份高密度聚乙烯树脂、2重量份的加工助剂。
较优化的方案，所述中间层各组分原料包括75重量份的低密度聚乙烯树脂、25重量份的高密度聚乙烯树脂、2重量份的加工助剂。
本发明公开了一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法，其中包括底层、中间层和外层，外层设计为EVA热熔胶层，厚度为20-50um，EVA热熔胶是乙烯-醋酸乙烯酯型热熔胶，是以25％的EVA树脂为基材，添加蜡、抗氧剂、填料等加工助剂，经过熔融共混后制备得到的热塑性胶黏剂，该胶黏剂具有粘结性能良好，易加工、无污染和表面摩擦系数高等优点；底层、中间层中均含有低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂，高密度聚乙烯树脂可以使复合膜具有较好的耐温、耐溶剂和耐蒸汽渗透性，低密度聚乙烯树脂能够使复合膜具有较好的热封性，同时本发明对底层、中间层的组分原料含量进行限定，在该组分配比下，制备得到的复合膜具有优异的密封性、耐蒸汽渗透性能，综合性能优异。
本发明中，低密度聚乙烯树脂为乙烯均聚物，所述高密度聚乙烯树脂为乙烯、1-烯烃的共聚物。
较优化的方案，一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)准备制备底层、中间层的组分原料和准备EVA热熔胶，备用；
2)取步骤1)准备的组分原料，制备得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；
3)取基层膜和EVA热熔胶，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；
4)取步骤3)处理后的基层膜，置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备物料；
a)取制备底层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第一混合物料；
b)取制备中间层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第二混合物料；
c)准备EVA热熔胶，备用；本发明步骤1)中将制备底层的组分原料共混，得到第一混合物料，通过将制备中间层的组分原料共混，得到第二混合物料，便于后续进行基层膜的制备；
2)取步骤1)制备的第一混合物料、第二混合物料，分别投入双螺杆挤出机进行熔融、分散与挤出造粒，分别得到底层料、中间层料；步骤2)中将底层料、中间层料分别送入挤出机中挤出造粒，制备得到底层料和中间层料；
3)将步骤2)制备的底层料、中间层料分别投入挤出机中共挤出，挤出温度为160-210℃，吹胀冷却定型，得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；步骤3)中将底层料、中间层料投入挤出机中共挤出，制备得到基层膜，此时基层膜包括底层和中间层；
4)取步骤3)制备的基层膜，去离子水清洗，再置于烘箱中干燥12-14h，再取步骤1)准备的EVA热熔胶，通过热熔胶机将EVA热熔胶喷涂至基层膜表面，冷却固化，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；步骤4)中对制备得到的基层膜表面清洗，去除生产中残留的灰尘，再置于烘箱中干燥；干燥后将EVA热熔胶喷涂至基层膜表面，此时EVA热熔胶与中间层相互接触粘结，EVA热熔胶呈点状、丝状及网状结构覆盖在基层膜表面，改变了基层膜表面原有的光滑结构，大幅度增加其表面粗糙度；
5)取步骤4)处理后的基层膜，置于电热管上均匀加热，加热温度为60-200℃，加热时间为5-20min，再置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜。步骤5)中先将表面带有EVA热熔胶层的基层膜置于加热管上进行二次加热，此时基层膜表面的热熔胶会二次熔融，使其表面的热熔胶丝与胶粒出现一定程度的胶层塌陷现象，可以稍微降低其表面粗糙度，也能使热熔胶与基层膜之间更加贴合，提高二者的粘结强度，同时经过该处理之后，在进行凹凸压印处理时，凹凸压印效果更加均匀，整体美观度更高，也能够提高膜层表面的整体粗糙度。
较优化的方案，步骤5)中，采用压印机进行凹凸压印处理时，压印机的压印辊表面带有微纳凹凸结构。
较优化的方案，步骤5)中，凹凸压印处理时，压印温度为60-200℃，压印压力为8-12MPa。
本发明中压印机的压印辊表面带有微纳凹凸结构，在进行凹凸压印时，能够在复合膜表面形成微纳米凹凸结构，提高复合膜的摩擦性能；实际复合膜再进行压印处理时，可边加热边进行压印，提高压印效果。
较优化的方案，步骤4)中，EVA热熔胶喷涂时喷涂压力为1-2MPa，喷涂频率为5-20HZ，喷涂定量为60-75g/cm2。
较优化的方案，步骤1)中，制备第一混合物料、第二混合物料时，混合温度均为10-50℃，混合转速为300-1000rpm，混合时间为5-40min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备时，首先取制备底层的组分原料、制备中间层的组分原料，分别进行共混、熔融、挤出造粒，对应得到底层料和中间层料，再将底层料、中间层料分别投入挤出机中共挤出，吹胀冷却定型，得到基层膜，基层膜包括底层和中间层；制备得到基层膜之后，将EVA热熔胶喷涂在基层膜表面，干燥固化后形成EVA热熔胶层，能够大幅度增加其表面粗糙度；由于EVA热熔胶层在基层膜表面分布有不均匀的区域，因此本发明中进行了二次加热，使得基层膜表面的热熔胶会二次熔融，不仅能使热熔胶与基层膜之间更加贴合，提高二者的粘结强度；同时经过二次熔融后，在进行凹凸压印处理时能够提高凹凸压印效果，压印更加均匀，复合膜层的整体摩擦性能更优异。
经过凹凸压印处理后的EVA热熔胶层的摩擦性能较好，对水蒸气、污染液体具有较优异的隔绝效果，能够提高复合膜的安全、环保性能。
本发明公开了一种药用高摩擦包装用复合膜及其制备方法，工艺设计合理，操作简单，制备得到的复合膜采用EVA热熔胶层作为外层、聚乙烯膜作为底层和中间层，复合膜具有高摩擦、耐水蒸气渗透性优异、密封性良好的效果，在作为药用包装使用时，更加安全环保，不仅可以有效地阻隔水蒸气和氧气的渗透，也可以有效的避免内容物的扩散，具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种药用高摩擦包装用复合膜，所述复合膜包括底层、中间层和外层，所述外层为EVA热熔胶层，所述EVA热熔胶层的厚度为20um；所述底层、中间层的厚度均为20um。
其中所述底层各组分原料包括20重量份的低密度聚乙烯树脂、60重量份高密度聚乙烯树脂、1重量份的加工助剂；所述中间层各组分原料包括65重量份的低密度聚乙烯树脂、30重量份的高密度聚乙烯树脂、1-3重量份的加工助剂。
一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：取制备底层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第一混合物料；其中混合温度均为50℃，混合转速为300rpm，混合时间为40min；
取制备中间层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第二混合物料；其中混合温度均为50℃，混合转速为300rpm，混合时间为40min；
准备EVA热熔胶，备用；
S2：取第一混合物料、第二混合物料，分别投入双螺杆挤出机进行熔融、分散与挤出造粒，分别得到底层料、中间层料
再将底层料、中间层料分别投入挤出机中共挤出，挤出温度为160℃，吹胀冷却定型，得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；
S3：取基层膜，去离子水清洗，再置于烘箱中干燥12h，再取EVA热熔胶，通过热熔胶机将EVA热熔胶喷涂至基层膜表面，冷却固化，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；其中EVA热熔胶喷涂时喷涂压力为1MPa，喷涂频率为5HZ，喷涂定量为60g/cm2；
S4：取基层膜，置于电热管上均匀加热，加热温度为60℃，加热时间为5min，再置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜；其中压印机的压印辊表面带有微纳凹凸结构，凹凸压印时，压印温度为60℃，压印压力为8MPa。
实施例2：
一种药用高摩擦包装用复合膜，所述复合膜包括底层、中间层和外层，所述外层为EVA热熔胶层，所述EVA热熔胶层的厚度为35um；所述底层、中间层的厚度均为25um。
其中所述底层各组分原料包括25重量份的低密度聚乙烯树脂、55重量份高密度聚乙烯树脂、2重量份的加工助剂；所述中间层各组分原料包括70重量份的低密度聚乙烯树脂、25重量份的高密度聚乙烯树脂、2重量份的加工助剂。
一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：取制备底层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第一混合物料；其中混合温度均为35℃，混合转速为500rpm，混合时间为25min；
取制备中间层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第二混合物料；其中混合温度均为35℃，混合转速为5000rpm，混合时间为30min；
准备EVA热熔胶，备用；
S2：取第一混合物料、第二混合物料，分别投入双螺杆挤出机进行熔融、分散与挤出造粒，分别得到底层料、中间层料
再将底层料、中间层料分别投入挤出机中共挤出，挤出温度为180℃，吹胀冷却定型，得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；
S3：取基层膜，去离子水清洗，再置于烘箱中干燥13h，再取EVA热熔胶，通过热熔胶机将EVA热熔胶喷涂至基层膜表面，冷却固化，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；其中EVA热熔胶喷涂时喷涂压力为1.5MPa，喷涂频率为15HZ，喷涂定量为68g/cm2；
S4：取基层膜，置于电热管上均匀加热，加热温度为160℃，加热时间为15min，再置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜；其中压印机的压印辊表面带有微纳凹凸结构，凹凸压印时，压印温度为150℃，压印压力为10MPa。
实施例3：
一种药用高摩擦包装用复合膜，所述复合膜包括底层、中间层和外层，所述外层为EVA热熔胶层，所述EVA热熔胶层的厚度为50um；所述底层、中间层的厚度均为30um。
其中所述底层各组分原料包括30重量份的低密度聚乙烯树脂、50重量份高密度聚乙烯树脂、3重量份的加工助剂；所述中间层各组分原料包括80重量份的低密度聚乙烯树脂、20重量份的高密度聚乙烯树脂、3重量份的加工助剂。
一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：取制备底层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第一混合物料；其中混合温度均为10℃，混合转速为1000rpm，混合时间为5min；
取制备中间层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第二混合物料；其中混合温度均为10℃，混合转速为1000rpm，混合时间为5min；
准备EVA热熔胶，备用；
S2：取第一混合物料、第二混合物料，分别投入双螺杆挤出机进行熔融、分散与挤出造粒，分别得到底层料、中间层料
再将底层料、中间层料分别投入挤出机中共挤出，挤出温度为210℃，吹胀冷却定型，得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；
S3：取基层膜，去离子水清洗，再置于烘箱中干燥14h，再取EVA热熔胶，通过热熔胶机将EVA热熔胶喷涂至基层膜表面，冷却固化，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；其中EVA热熔胶喷涂时喷涂压力为2MPa，喷涂频率为20HZ，喷涂定量为75g/cm2；
S4：取基层膜，置于电热管上均匀加热，加热温度为200℃，加热时间为20min，再置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜；其中压印机的压印辊表面带有微纳凹凸结构，凹凸压印时，压印温度为200℃，压印压力为12MPa。
实验：
取实施例1-3制备的复合膜，分别进行测试，具体测试结果如下表所示：
临界表面张力测定：根据GB/T14216-2008《塑料膜和片润湿张力试验方法》对实施例1-3制备的复合膜进行测试。
摩擦系数测定：根据GB/T10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定法》对实施例1-3制备的复合膜样品进行测试。
热封强度：根据QB/T2358-1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》对实施例1-3制备的复合膜进行测试。
Figure BDA0002340609480000121
结论：由上表可知，本发明采用EVA热熔胶层作为外层、聚乙烯膜作为底层和中间层，复合膜具有高摩擦、耐水蒸气渗透性优异、密封性良好的效果，在作为药用包装使用时，更加安全环保，不仅可以有效地阻隔水蒸气和氧气的渗透，也可以有效的避免内容物的扩散，具有较高的实用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种药用高摩擦包装用复合膜，其特征在于：所述复合膜自下而上包括底层、中间层和外层，各层的组成原料(以重量计)包括：
底层：20-30重量份的低密度聚乙烯树脂、50-60重量份高密度聚乙烯树脂、1-3重量份的加工助剂；
中间层：65-80重量份的低密度聚乙烯树脂、20-30重量份的高密度聚乙烯树脂、1-3重量份的加工助剂；
所述外层为EVA热熔胶层。
2.根据权利要求1所述的一种药用高摩擦包装用复合膜，其特征在于：所述EVA热熔胶层的厚度为20-50um；所述底层、中间层的厚度均为20-30um。
3.根据权利要求1所述的一种药用高摩擦包装用复合膜，其特征在于：所述底层各组分原料包括25重量份的低密度聚乙烯树脂、55重量份高密度聚乙烯树脂、2重量份的加工助剂。
4.根据权利要求1所述的一种药用高摩擦包装用复合膜，其特征在于：所述中间层各组分原料包括75重量份的低密度聚乙烯树脂、25重量份的高密度聚乙烯树脂、2重量份的加工助剂。
5.一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备制备底层、中间层的组分原料和准备EVA热熔胶，备用；
2)取步骤1)准备的组分原料，制备得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；
3)取基层膜和EVA热熔胶，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；
4)取步骤3)处理后的基层膜，置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜。
6.根据权利要求5所述的一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备物料；
a)取制备底层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第一混合物料；
b)取制备中间层的组分原料，包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和加工助剂，高速搅拌混合，得到第二混合物料；
c)准备EVA热熔胶，备用；
2)取步骤1)制备的第一混合物料、第二混合物料，分别投入双螺杆挤出机进行熔融、分散与挤出造粒，分别得到底层料、中间层料；
3)将步骤2)制备的底层料、中间层料分别投入挤出机中共挤出，挤出温度为160-210℃，吹胀冷却定型，得到基层膜，其中基层膜包括底层和中间层；
4)取步骤3)制备的基层膜，去离子水清洗，再置于烘箱中干燥12-14h，再取步骤1)准备的EVA热熔胶，通过热熔胶机将EVA热熔胶喷涂至基层膜表面，冷却固化，在基层膜的中间层表面形成EVA热熔胶层；
5)取步骤4)处理后的基层膜，置于电热管上均匀加热，加热温度为60-200℃，加热时间为5-20min，再置于压印机中进行凹凸压印处理，得到所述复合膜。
7.根据权利要求6所述的一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，其特征在于：步骤5)中，采用压印机进行凹凸压印处理时，压印机的压印辊表面带有微纳凹凸结构。
8.根据权利要求6所述的一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，其特征在于：步骤5)中，凹凸压印处理时，压印温度为60-200℃，压印压力为8-12MPa。
9.根据权利要求6所述的一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，其特征在于：步骤4)中，EVA热熔胶喷涂时喷涂压力为1-2MPa，喷涂频率为5-20HZ，喷涂定量为60-75g/cm2。
10.根据权利要求6所述的一种药用高摩擦包装用复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，制备第一混合物料、第二混合物料时，混合温度均为10-50℃，混合转速为300-1000rpm，混合时间为5-40min。
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