CN111331980A - 一种低熔点薄膜、制备方法及其应用 - Google Patents

一种低熔点薄膜、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低熔点薄膜、制备方法及其应用，属于薄膜的制备技术领域。其低熔点薄膜为复合结构，分别是从上到下依次排布的第一层体、第二层体和第三层体，所述的第一层体和第三层体均是低密度聚乙烯材质，所述的第二层体是乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)材质其低熔点薄膜的制备方法是使用三层共挤复合吹塑工艺加工生产的，将低密度聚乙烯和乙烯‑醋酸乙烯共聚物原料分别使用不同挤出机加热塑化挤出，在复合模具中复合，经吹胀成泡，风环冷却定型，经人字板后成筒状，经卷取成卷膜。本发明制备得到的薄膜的熔点≤85℃，本发明方法提高了薄膜加工性，不添加不利于使用的加工助剂，保证了稳定的薄膜热封强度，开口性，低气味性等性能。

Description

一种低熔点薄膜、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及薄膜的制备技术领域，具体涉及一种适用于包装行业的低熔点薄膜的制备。
背景技术
随着工业化发展，国家对工业生产环境的要求越来越严格，合成橡胶生产、橡胶制品生产过程中需要用包装材料对橡胶及炼胶辅助材料进行包装，普通包装材料在炼胶时需回收处理，造成粉尘飞扬污染环境，对生产加工人员身心遭成伤害，用低熔点薄膜制袋后盛装炼胶用原料、辅料，炼胶时可不用将包装回收，该包装袋可熔入橡胶中，不影响橡胶制品质量。但是该低熔点薄膜主要成分EVA是乙烯与醋酸乙烯共聚而成，醋酸乙烯成分类似于橡胶，加工制膜时随着EVA成分中醋酸乙烯含量的增加，成膜困难性加大，熔点随醋酸乙烯含量增加而降低，即薄膜中醋酸乙烯含量决定了薄膜的熔点。
目前现有技术中低熔点薄膜的制备方法，主要是将LDPE与EVA共混后，再添加含开口剂、爽滑剂、分散剂等多种助剂的母料改善薄膜加工性，但随着添加母料量的增多虽然改善了薄膜加工成型性，但也增加了薄膜中小分子物质的含量，会增加影响橡胶成品的质量因素，加工制膜时一旦混合料不均匀就会使薄膜成型困难，甚至造成废品产生，如何改善薄膜成型困难且制得质量稳定的低熔点薄膜已成为本领域相关研究者们急需解决的主要技术问题。
发明内容
为了解决薄膜成型困难这一技术问题，本发明的目的之一在于提供一种低熔点薄膜，本发明的目的之二是发明一种低熔点薄膜的加工生产方法，其可以提高薄膜的加工性，且为低熔点薄膜，本发明的目的之三在于提供上述低熔点薄膜的多种应用。
本发明采用了以下技术方案：
一种低熔点薄膜，其为层状复合结构，包括从上到下依次排布的第一层体、第二层体和第三层体，所述的第一层体和第三层体均由低密度聚乙烯(LDPE)构成，所述的第二层体由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)构成；
按照厚度百分数计，所述的第一层体和第三层体的总厚度占30％，所述的第二层体的厚度占70％。
作为本发明的一个优选方案，所述的第一层体、第三层体的厚度各占15％。
作为本发明的另一个优选方案，所述的第一层体和第三层体的LDPE质量相同。
进一步的，所述的第二层体的层数≥1,以利于EVA厚度生成。
进一步的，所述的EVA中VA质量含量为12-18％。
进一步优选，所述的LDPE的熔体指数为2-15g/10min。
本发明的目的之二在于提供上述低熔点薄膜的制备方法，包括以下步骤：
a、配料，
第一层体和第三层体的质量各占原料总质量的15％，第一层体和第三层体均由LDPE作为原料，第二层体的质量占原料总质量的70％，第二层体由EVA作为原料；
b、挤出，
准备三台挤出机，将步骤a配好的原料经各层的料斗分别送入三台挤出机中，其中，第一层体、第二层体、第三层体分别对应一台挤出机，三台挤出机将原料经加热塑化熔融后挤出，并按照从上到下分别为第一层体、第二层体、第三层体的顺序在共挤复合模具成型段复合在一起；
c、吹胀成膜泡、风环冷却定型，
步骤b所得复合在一起的熔体经模唇口挤出后，开始吹胀成膜泡进入制膜工序，启动冷却风环，并调节冷却风环的位置和出风量，进行风环冷却定型；
d、人字板夹持，牵引辊牵引，
调整人字板的夹角弧度，将吹胀成泡的泡引入人字板，当经过牵引辊时，把胶辊夹紧，继续向膜泡内送入压缩空气至设定宽度，引膜管上升；
e、卷取成卷，
校正收卷架位置，进行收卷工作，即得低熔点薄膜卷。
本发明的目的之三在于提供上述低熔点薄膜的应用。
上述的低熔点薄膜在制备包装袋、真空沙铸模的制作、低温冷冻食品的包装、服装类包装、橡胶类材料的包装或助剂包装中应用。
上述的应用中，低熔点薄膜的厚度为0.04-0.12mm。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
(1)本发明低熔点薄膜，其结构由从上到下依次排布的第一层体、第二层体和第三层体组成，可以形象的将其结构比喻为“三明治”，这样设计的目的在于，每个层体通过各自的挤出机挤出即按照这种结构复合在一起，薄膜中占主要成分的EVA材料被包覆在中间，可以提高薄膜的加工性和综合性能。
(2)本发明第二层体位于最中间，为其薄膜的主要原料EVA，其中VA质量含量为12-18％，制备得到的薄膜其熔点≤85℃，提高了薄膜的加工性，并且该薄膜的制备原料中，不包括其它加工助剂，保证了薄膜稳定的热封强度、低气味性、高透明性、高物理强度等性能。
(3)本发明低熔点薄膜,可通过调节第一层体、第二层体、第三层体厚度比例，制备生产不同熔点的薄膜。
(4)本发明低熔点薄膜，可通过调换不同VA含量的原料的方法，制备生产不同熔点的薄膜。
(5)本发明薄膜可用于橡胶、橡胶类原料的包装，橡胶加工用辅料、助剂的包装，该薄膜不用回收，不影响橡胶质量，可改善橡胶加工场所的粉尘、气味，从而提高加工环境的洁净质量。
(6)通过本发明方法制备得到的薄膜平整，无褶皱，薄膜厚度均匀，开口性好，可用于包装材料中。
(7)通过本发明方法制备得到的薄膜,柔软耐穿刺、可拉伸可用于真空沙铸模的制作。
(8)通过本发明方法制备得到的薄膜,耐低温性、无毒卫生，可用于低温冷冻食品的包装
(9)通过本发明方法制备得到的薄膜，手感柔软、耐穿刺、透明性好，可用于高档服装、席梦思的包装。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1、图2为本发明低熔点薄膜的结构示意图；
图3为低熔点薄膜制备生产示意图；
图中：1、第一层体，2、第二层体，3、第三层体，4、挤出机，5、料斗，6、联接体，7、风环，8、膜泡，9、人字板，10、牵引辊，11、导向辊，12、膜卷，13、卷取架，14、复合模具。
具体实施方式
本发明公开了一种低熔点薄膜、制备方法及其应用，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
本发明中述及的原料EVA是指乙烯-醋酸乙烯共聚物，LDPE是指低密度聚乙烯。
本发明低熔点薄膜的制备原料，仅有乙烯-醋酸乙烯共聚物和低密度聚乙烯两种，不再添加助剂。
按照质量百分数计，本发明低熔点薄膜配方为：乙烯-醋酸乙烯共聚物含量70％，低密度聚乙烯含量30％。
作为本发明的主要改进点，低熔点薄膜采用了上述原料，原料中不添加任何助剂，更为重要的是，其采用“三明治”结构，即：中间层为乙烯-醋酸乙烯共聚物，上下为低密度聚乙烯。
本发明低熔点薄膜的制备方法结合图3所示，其中的主要部件包括挤出机4、料斗5、联接体6、风环7、膜泡8、人字板9、牵引辊10、导向辊11、膜卷12、卷取架13、复合模具14。
制备方法主要包括以下步骤：
a、配料，
第一层体和第三层体的质量各占原料总质量的15％，第一层体和第三层体均由LDPE作为原料，第二层体的质量占原料总质量的70％，第二层体由EVA作为原料；
b、挤出，
准备三台挤出机4，将步骤a配好的原料经各层的料斗5分别送入三台挤出机4中，其中，第一层体、第二层体、第三层体分别对应一台挤出机，三台挤出机将原料经加热塑化熔融后挤出，并按照从上到下分别为第一层体、第二层体、第三层体的顺序在共挤复合模具14成型段复合在一起；
c、吹胀成膜泡8、风环7冷却定型，
步骤b所得复合在一起的熔体经模唇口挤出后，开始吹胀成膜泡8进入制膜工序，启动冷却风环7，并调节冷却风环7的位置和出风量，进行风环冷却定型；
d、人字夹板9夹持，牵引辊10牵引，
调整人字夹板9的夹角弧度，将吹胀成泡的膜泡引入人字板9，当经过牵引辊10时，把胶辊夹紧，继续向膜泡8内送入压缩空气至设定宽度，引膜管上升；
e、卷取成卷12，
校正收卷架13位置，进行收卷工作，即得低熔点薄膜卷12。
下面对本发明低熔点薄膜的结构做详细说明。
实施例1：
如图1所示，低熔点薄膜的结构为：自上而下的第一层体1、第二层体2和第三层体3，三者形成“三明治”结构，其中，第一层体1和第三层体3均是以低密度聚乙烯为原料，第二层体2以乙烯-醋酸乙烯共聚物为原料，其中，第一层体1、第二层体2、第三层体3的层数均为1，且第一层体1的厚度和第三层体3的厚度相同，第一层体、第二层体、第三层体的厚度之比为15:70:15。
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物中，VA含量为12％，低密度聚乙烯的熔体指数MI为2g/10min。
对本实施例低熔点薄膜的制备方法做具体说明。
首先挤出机4选择两台或三台，优选为三台，复合模具14是三层共挤复合模具，上下两层分别挤出LDPE材料，中间层挤出EVA材料，LDPE与EVA材料在复合模具14口模处复合，具体加工工艺为：
第一步、各台挤出机4上料，经加热塑化后在熔融状态挤出，在三层共挤复合模具14的作用下复合；
第二步、吹胀成泡8、风环7冷却定型，
开始吹胀成泡8进入制膜工序，启动风环7，并调节风环7的位置和出风量，进行风环冷却定型；
第三步、人字板9夹持，牵引辊10牵引，
调整人字板9的夹角弧度，将吹胀成泡的膜泡8引入人字板9，当经过牵引辊10时，把胶辊夹紧，继续向膜泡内送入压缩空气，引膜管上升；
第四步、卷取成卷，
校正收卷架13位置，进行收卷工作，即得低熔点薄膜卷12。
本实施例制备得到的低熔点薄膜的熔点为85℃。
实施例2：
如图2所示，低熔点薄膜的结构为：自上而下的第一层体1、第二层体2和第三层体3，三者形成“三明治”结构，其中，第一层体1和第三层体3均是以低密度聚乙烯为原料，第二层体2的层数为3，均是以乙烯-醋酸乙烯共聚物为原料，,第一层体1、第三层体3的层数均为1，且第一层体1的厚度和第三层体3的厚度相同，第一层体、第二层体、第三层体的厚度之比为15:70:15。
其中第二层体2的各层厚度比例自上而下为20:30:20。
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物中，VA含量为15％，低密度聚乙烯的熔体指数MI为4g/10min。
对本实施例低熔点薄膜的制备方法做具体说明。
首先挤出机4选择三台或三台以上，优选为五台，挤出模具14是五层共挤复合模具，上下两层分别挤出LDPE材料，中间三层挤出EVA材料，LDPE与EVA材料在模具14口模处复合，具体加工工艺为：
第一步、各台挤出机4上料，经加热塑化后在熔融状态挤出，在五层共挤复合模具14的作用下复合；
第二步、吹胀成膜泡8、风环7冷却定型，
开始吹胀成膜泡8进入制膜工序，启动冷却风环7，并调节冷却风环7的位置和出风量，进行风环7冷却定型；
第三步、人字板9夹持，牵引辊10牵引，
调整人字板9的夹角弧度，将吹胀成泡的膜泡引入人字板9，当经过牵引辊10时，把胶辊夹紧，继续向膜泡内送入压缩空气，引膜管上升；
第四步、卷取成卷，
校正收卷架位置，进行收卷工作，即得低熔点薄膜。
本实施例制备得到的低熔点薄膜的熔点为80℃。
实施例3：
如图2所示，低熔点薄膜的结构为：自上而下的第一层体1、第二层体2和第三层体3，三者形成“三明治”结构，其中，第一层体1和第三层体3均是以低密度聚乙烯为原料，第二层体2的层数为3，均是以乙烯-醋酸乙烯共聚物为原料，,第一层体1、第三层体3的层数均为1，且第一层体1和厚度和第三层体3的厚度相同，第一层体、第二层体、第三层体的厚度之比为10:80:10。
其中第二层体2的各层厚度比例自上而下为20:40:20。
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物中，VA含量为18％，低密度聚乙烯的熔体指数MI为4g/10min。
对本实施例低熔点薄膜的制备方法做具体说明。
首先挤出机4选择三台或三台以上，优选为五台，挤出模具14是五层共挤复合模具，上下两层分别挤出LDPE材料，中间三层挤出EVA材料，LDPE与EVA材料在模具口模处复合，具体加工工艺为：
第一步、各台挤出机4上料，经加热塑化后在熔融状态挤出，在五层共挤复合模具14的作用下复合；
第二步、吹胀成膜泡8、风环7冷却定型，
开始吹胀成泡8进入制膜工序，启动冷却风环7，并调节冷却风环7的位置和出风量，进行风环冷却定型；
第三步、人字板9夹持，牵引辊10牵引，
调整人字板9的夹角弧度，将吹胀成泡的泡8引入人字板9，当经过牵引辊10时，把胶辊夹紧，继续向膜泡内送入压缩空气，引膜管上升；
第四步、卷取成卷，
校正收卷架13位置，进行收卷工作，即得低熔点薄膜卷12。
本实施例制备得到的薄膜的熔点为76℃。
对上述实施例1-3制备得到的薄膜进行检测，其检测结果为：薄膜气味低，透明度高，物理强度高，加工制袋时热封强度高。从薄膜的外观来看，其平整无褶皱。
通过本发明制备方法得到的薄膜可以用于包装材料中，如经常使用的包装袋，如可按盛装物密度的大小及质量的多少，制作成0.04-0.12mm厚度，宽度200--2800mm、长度400-4000等多种规格、多种样式的包装袋。
本发明制备得到的薄膜的熔点≤85℃，提高了薄膜加工性，不添加不利于使用的加工助剂，保证了薄膜稳定热封强度，低气味性，透明性，物理强度等性能，该薄膜产品可用于橡胶原料、橡胶类原料的包装，橡胶加工用辅料、助剂的包装，该薄膜不用回收，不影响橡胶质量，可改善橡胶加工场所粉尘、气味，提高加工环境质量，本发明制备生产的低熔点薄膜还可用于低温冷冻食品包装，服装、席梦思的包装，以及真空沙铸模制作应用。
需要说明的是，在本文中，在未作相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下、左、右”均是指该说明书附图中所示的方向。
本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。
需要说明的是：在本说明的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低熔点薄膜，其特征在于，其为层状复合结构，包括从上到下依次排布的第一层体、第二层体和第三层体，所述的第一层体和第三层体均由LDPE构成，所述的第二层体由EVA构成；
按照厚度百分数计，所述的第一层体和第三层体的总厚度占30％，所述的第二层体的厚度占70％。
2.根据权利要求1所述的一种低熔点薄膜，其特征在于：所述层状复合结构的第一层体、第三层体的厚度各占15％。
3.根据权利要求2所述的一种低熔点薄膜，其特征在于：所述层状复合结构的第一层体和第三层体的LDPE质量相同。
4.根据权利要求1所述的一种低熔点薄膜，其特征在于：所述的第二层体的层数可≥1。
5.根据权利要求4所述的一种低熔点薄膜，其特征在于：所述的EVA中VA质量含量为12-18％。
6.根据权利要求3所述的一种低熔点薄膜，其特征在于：所述的LDPE的熔体指数为2-15g/10min。
7.根据权利要求1～3任选一所述的一种低熔点薄膜的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
a、配料，
第一层体和第三层体的质量各占原料总质量的15％，第一层体和第三层体均由LDPE作为原料，第二层体的质量占原料总质量的70％，第二层体由EVA作为原料；
b、挤出，
准备三台挤出机，将步骤a配好的原料经各层的料斗分别送入三台挤出机中，其中，第一层体、第二层体、第三层体分别对应一台挤出机，三台挤出机将原料经加热塑化熔融后挤出，并按照从上到下分别为第一层体、第二层体、第三层体的顺序在共挤复合模具成型段复合在一起；
c、吹胀成膜泡、风环冷却定型，
步骤b所得复合在一起的熔体经模唇口挤出后，开始吹胀成膜泡进入制膜工序，启动冷却风环，并调节冷却风环的位置和出风量，进行风环冷却定型；
d、人字板夹持，牵引辊牵引，
调整人字板的夹角弧度，将吹胀成泡的泡引入人字板，当经过牵引辊时，把胶辊夹紧，继续向膜泡内送入压缩空气至设定宽度，引膜管上升；
e、卷取成卷，
校正收卷架位置，进行收卷工作，即得低熔点薄膜卷。
8.根据权利要求7所述的一种低熔点薄膜的制备方法，其特征在于：步骤b中，当第二层体的层数大于1时，选用若干台挤出机配合挤出每层膜体。
9.根据权利要求1～6任一项所述的一种低熔点薄膜在制备包装袋、真空沙铸模的制作、低温冷冻食品的包装、服装类包装、橡胶类材料的包装或助剂包装中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：在制备包装袋时，所述低熔点薄膜的厚度为0.04-0.12mm。
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