CN111531991B - 一种可100%回收的聚乙烯复合膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚乙烯材料技术领域,具体涉及一种可100%回收的聚乙烯复合膜及其制备方法和应用。本发明提供的可100%回收的聚乙烯复合膜,包括依次粘合的复合印刷层、粘合层和复合热封层;所述复合印刷层为纵向拉伸聚乙烯印刷薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合印刷层包括依次的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层;所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜或无溶剂胶水层;所述复合热封层为多层共挤聚乙烯热封薄膜,所述复合热封层包括依次的热封层外层、热封层中层和热封层内层。实验结果表明,本发明提供的可100%回收的聚乙烯复合膜可100%回收,具有厚度薄、密度低、耐穿刺、起封温度低的特点。
Description
技术领域
本发明属于聚乙烯材料技术领域,具体涉及一种可100%回收的聚乙烯复合膜及其制备方法和应用。
背景技术
在食品、洗液、化妆品等行业,相对于废纸以及废旧金属而言,废塑料由于成分复杂、形式各异,回收处理相对复杂,特别是食品包装为了印刷、保香、耐压、防破包、防潮、提升保质期等要求,每个袋子的结构都是2~4层成分各异的材料,例如PET/PE、BOPP/PE、PET/VMPET/PE、NY/PE、PET/AL/NY/PE,使用后根本无法剥离回收或再利用,只能焚烧或填埋,对环境造成很大污染。
目前有用双向拉伸的BOPE复合PE实现使用后可回收,但原材料只有陶氏与三井可生产,而且原材料的密度较低,只有0.926g/cm3,生产的BOPE耐温性差,制袋困难,又因BOPE经纵横向拉伸后,收缩率较大,制袋时易收缩,加之设备昂贵、工艺复杂、所以目前很难推广使用。寻找其他的塑料制品材料,对推动塑料与环境的平衡发展,具有重要作用,例如设计全聚乙烯(PE)材料。对于普通的PE膜或普通复合PE膜(如PE/PE)来说,由于普通PE膜耐温性差,膜柔软易拉伸,很难满足高速印刷、复合、制袋及自动灌装的工艺要求,也无法满足拉链袋和吸嘴袋的耐温性要求。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可100%回收的聚乙烯复合膜,本发明提供的聚乙烯复合膜除可能含有微量无溶剂胶水外,为同一材质,可实现100%回收,同时具有印刷性好、复合牢度高、耐冷冻、抗摔包性能优异、抗穿刺、热封性好的特点。
为了实现上述发明的目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种可100%回收的聚乙烯复合膜,包括依次粘合的复合印刷层、粘合层和复合热封层;
所述复合印刷层为纵向拉伸聚乙烯印刷薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合印刷层包括依次的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层;
所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜或无溶剂胶水层;
所述复合热封层为多层共挤聚乙烯热封薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合热封层包括依次的热封层外层、热封层中层和热封层内层。
优选的,所述复合印刷层的厚度为20~30μm,所述复合热封层的厚度为20~60μm。
优选的,所述印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为(1~3):(1~4):(1~3);
所述印刷层外层包括茂金属中密度聚乙烯和高密度聚乙烯;所述印刷层中层包括双峰中密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯;所述印刷层内层包括茂金属中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。
优选的,所述印刷层外层包括以下质量百分比的组分:茂金属中密度聚乙烯35~80%,高密度聚乙烯20~65%;
所述印刷层中层包括以下质量百分比的组分:双峰中密度聚乙烯10~70%,茂金属低密度聚乙烯30~90%;
所述印刷层内层包括以下质量百分比的组分:茂金属中密度聚乙烯25~65%,高密度聚乙烯35~75%。
优选的,所述热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为(1~3):(1~4):(1~3);
所述热封层外层包括低密度聚乙烯和C4线性低密度聚乙烯;所述热封层中层包括低密度聚乙烯、C8线性低密度聚乙烯和C8中密度聚乙烯;所述热封层内层包括低密度聚乙烯、茂金属超低密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯。
优选的,所述热封层外层包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~60%,C4线性低密度聚乙烯40~80%;
所述热封层中层包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~50%,C8线性低密度聚乙烯30~70%,C8中密度聚乙烯10~40%;
所述热封层内层包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~40%,茂金属超低密度聚乙烯30~70%,茂金属低密度聚乙烯10~50%。
本发明还提供了上述技术方案所述可100%回收的聚乙烯复合膜的制备方法,包括以下步骤:
将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级印刷层;
将所述初级印刷层依次进行纵向拉伸、退火和电晕处理,得到复合印刷层;
将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级热封层;
将所述初级热封层进行电晕处理,得到复合热封层;
当所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,将所述复合印刷层、低密度聚乙烯和复合热封层贴合,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、低密度聚乙烯和复合热封层的热封层外层依次接触;
或当所述粘合层为无溶剂胶水层时,将所述复合印刷层和复合热封层通过无溶剂胶水复合,经熟化,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、无溶剂胶水和复合热封层的热封层外层依次接触。
优选的,所述纵向拉伸的倍数为4~8倍。
优选的,在进行所述复合印刷层、粘合层与复合热封层的复合工序前,包括对复合印刷层的印刷外层面进行印刷的工序。
本发明还提供了上述技术方案所述可100%回收的聚乙烯复合膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的可100%回收的聚乙烯复合膜作为包装材料的应用。
本发明提供了一种可100%回收的聚乙烯复合膜,包括依次粘合的复合印刷层、粘合层和复合热封层;所述复合印刷层为纵向拉伸聚乙烯印刷薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合印刷层包括依次复合的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层;所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜或无溶剂胶水层;所述复合热封层为多层共挤聚乙烯热封薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合热封层包括依次复合热封层外层、热封层中层和热封层内层。本发明采用夹芯结构的复合印刷层和复合热封层,通过粘合层复合,保证了所得聚乙烯复合膜可以100%回收,并且具有优异的使用性能。
而且,本发明提供的可100%回收的聚乙烯复合膜具有良好的印刷性能,复合印刷层具有优异的光学性能,与BOPP、PET接近,印刷图案鲜艳、再现性好;挺度与BOPP、PET接近,平整度及耐温性好,满足高速印刷、复合及制袋;具有较高的拉伸强度、韧性、抗穿刺性及抗跌落性,适合各种对跌落有要求的重物包装,降低了破包率,可减薄15~20%;具有优异的复合牢度,不易分层,柔韧性、防潮性、阻水性能优异,适于食品、洗液、化妆品、卫生用品的包装;具有优异的热粘及热封强度,较低的起封温度,适合高速制袋及制动灌装生产。
实验结果表明,本发明提供的可100%回收的聚乙烯复合膜为聚乙烯材料,可100%回收,与同一应用领域内的其他塑料材料相比,具有可减薄、密度低、耐穿刺、起封温度低的特点,且1.5米高度跌落3次的摔包测试通过率达100%,具有优良的使用性能。
具体实施方式
本发明提供了一种可100%回收的聚乙烯复合膜,包括依次粘合的复合印刷层、粘合层和复合热封层;
所述复合印刷层为纵向拉伸聚乙烯印刷薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合印刷层包括依次的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层;
所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜或无溶剂胶水层;
所述复合热封层为多层共挤聚乙烯热封薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合热封层包括依次的热封层外层、热封层中层和热封层内层。
在本发明中,若无特殊说明,所述可100%回收的聚乙烯复合膜中各组分采用本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中,所述复合印刷层的厚度优选为20~30μm,更优选为22~28μm。在本发明中,所述复合热封层的厚度优选为20~60μm,更优选为30~50μm。在本发明中,当所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,所述粘合层的厚度优选为8~12μm,更优选为9~11μm。在本发明中,当所述粘合层为无溶剂胶水层时,由于无溶剂胶水层极薄,所述无溶剂胶水层的厚度忽略不计。
在本发明中,所述复合印刷层为纵向拉伸聚乙烯印刷薄膜。在本发明中,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合印刷层优选包括依次的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层。在本发明中,所述印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比优选为(1~3):(1~4):(1~3),更优选为1:2:1、3:4:3、1:1:1或1:3:1。
在本发明中,所述印刷层外层优选包括茂金属中密度聚乙烯和高密度聚乙烯;更优选包括以下质量百分比的组分:茂金属中密度聚乙烯35~80%,高密度聚乙烯20~65%。
在本发明中,所述印刷层外层中的茂金属中密度聚乙烯的质量百分比优选为35~80%,更优选为40~70%;所述茂金属中密度聚乙烯优选为埃克森的3505MC,熔指为0.5g/10min,密度为0.935g/cm3。在本发明中,所述印刷层外层中的高密度聚乙烯的质量百分比优选为20~65%,更优选为30~60%;所述高密度聚乙烯优选为埃克森的HTA108,熔指为0.7g/10min,密度为0.960g/cm3。
在本发明中,所述印刷层中层优选包括双峰中密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯;更优选包括以下质量百分比的组分:双峰中密度聚乙烯10~70%,茂金属低密度聚乙烯30~90%。
在本发明中,所述印刷层中层中的双峰中密度聚乙烯的质量百分比优选为10~70%,更优选为15~40%;所述双峰中密度聚乙烯优选为博禄产的FB1350熔指为0.7g/10min,密度为0.935g/cm3。在本发明中,所述印刷层中层中的茂金属低密度聚乙烯的质量百分比优选为30~90%,更优选为40~85%;所述茂金属低密度聚乙烯优选为埃克森的6056ML,熔指为0.5g/10min,密度为0.916g/cm3。
在本发明中,所述印刷层内层优选包括茂金属中密度聚乙烯和高密度聚乙烯;更优选包括以下质量百分比的组分:茂金属中密度聚乙烯25~65%,高密度聚乙烯35~75%。
在本发明中,所述印刷层内层中的茂金属中密度聚乙烯的质量百分比优选为25~65%,更优选为30~60%;所述茂金属中密度聚乙烯优选为埃克森4002MC,熔指为0.25g/10min,密度0.940g/cm3。在本发明中,所述印刷层内层中的高密度聚乙烯的质量百分比优选为35~75%,更优选为40~70%;所述高密度聚乙烯优选为陶氏的5960G,熔指为0.85g/10min,密度0.962g/cm3。
在本发明中,当所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,所述粘合层优选为日本住友的L705,熔指为7g/10min、密度为0.919g/cm3。当所述粘合层为无溶剂胶水时,所述粘合层优选为聚氨酯系的无溶剂胶水。在本发明的实施例中,所述无溶剂胶水具体为购自万华化学(北京)有限公司,牌号为6092A。
在本发明中,所述复合热封层为多层共挤聚乙烯热封薄膜。在本发明中,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合热封层包括依次的热封层外层、热封层中层和热封层内层。在本发明中,所述热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比优选为(1~3):(1~4):(1~3),更优选为1:2:1、3:4:3、1:1:1、1:3:1或1:2:2。
在本发明中,所述热封层外层优选包括低密度聚乙烯和C4线性低密度聚乙烯;更优选包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~60%,C4线性低密度聚乙烯40~80%。
在本发明中,所述热封层外层中的低密度聚乙烯的质量百分比优选为20~60%,更优选为25~50%;所述低密度聚乙烯优选为壳牌的2420H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3。所述热封层外层中的C4线性低密度聚乙烯的质量百分比优选为40~80%,更优选为50~75%;所述C4线性低密度聚乙烯优选为埃克森的1002AY,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3。
在本发明中,所述热封层中层优选包括低密度聚乙烯、C8线性低密度聚乙烯和C8中密度聚乙烯;更优选包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~50%,C8线性低密度聚乙烯和30~70%,C8中密度聚乙烯10~40%。
在本发明中,所述热封层中层中的低密度聚乙烯的质量百分比优选为20~50%,更优选为25~45%;所述低密度聚乙烯优选为壳牌的2426H,熔指为2g/10min、密度为0.924g/cm3。所述热封层中层中的C8线性低密度聚乙烯的质量百分比优选为30~70%,更优选为40~65%;所述C8线性低密度聚乙烯优选为陶氏的2645.11G,熔指为0.90g/10min,密度为0.921g/cm3。所述热封层中层中的C8中密度聚乙烯的质量百分比优选为10~40%,更优选为20~40%;所述C8中密度聚乙烯优选为陶氏的2038.68G,熔指为1g/10min,密度0.935g/cm3。
在本发明中,所述热封层内层优选包括低密度聚乙烯、茂金属超低密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯;更优选包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~40%,茂金属超低密度聚乙烯30~70%,茂金属低密度聚乙烯10~50%。
在本发明中,所述热封层内层中的低密度聚乙烯的质量百分比优选为20~40%,更优选为25~35%;所述低密度聚乙烯优选为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3。在本发明中,所述热封层内层中的茂金属超低密度聚乙烯的质量百分比优选为30~70%,更优选为40~65%;所述茂金属超低密度聚乙烯优选为日本三井化学的SP0510,熔指为1.0g/10min,密度为0.903g/cm3。在本发明中,所述热封层内层中的茂金属低密度聚乙烯的质量百分比优选为10~50%,更优选为15~45%;所述茂金属低密度聚乙烯优选为沙特基础的8115L,熔指为1.0g/10min,密度0.915g/cm3。
本发明还提供了上述技术方案所述可100%回收的聚乙烯复合膜的制备方法,当粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,包括以下步骤:
将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级印刷层;
将所述初级印刷层依次进行纵向单向拉伸、退火和电晕处理,得到复合印刷层;
将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级热封层;
将所述初级热封层进行电晕处理,得到复合热封层;
当所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,将所述复合印刷层、低密度聚乙烯和复合热封层贴合,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、低密度聚乙烯和复合热封层的热封层外层依次接触;
或当所述粘合层为无溶剂胶水层时,将所述复合印刷层和复合热封层通过无溶剂胶水复合,经熟化,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、无溶剂胶水和复合热封层的热封层外层依次接触。
在本发明中,所述制备方法中的各组分与上述技术方案中可100%回收的聚乙烯复合膜的组分一致,在此不再赘述。
本发明将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级印刷层。
本发明将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料分别配料后,分别送入挤出机的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的进料口,将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料分别进行熔融塑化后送入模头,进行共挤出吹膜,得到初级印刷层。在本发明中,所述挤出吹膜优选为三层吹膜共挤工艺。本发明对所述吹膜没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的吹膜工艺即可。在本发明中,所述吹膜中模头温度优选为190~205℃。在本发明中,所述印刷层外层的挤出中,挤出机的温度优选为175~185℃,挤出压力优选为210~380bar;印刷层中层的挤出中,挤出机的温度优选为182~197℃,挤出压力优选为260~480bar;印刷层内层的挤出中,挤出机的温度优选为182~195℃,挤出压力优选为250~500bar。
得到初级印刷层后,本发明将所述初级印刷层依次进行纵向拉伸和电晕处理,得到复合印刷层。
进行纵向拉伸前,本发明优选还包括将所述初级印刷层进行筒膜压扁和冷却。在本发明中,所述筒膜压扁的工艺优选为将所述初级印刷层进入人字排的膜泡,被夹成扁平的筒膜,再进入上牵引旋转装置。
在本发明的实施例中,所述冷却的设备优选为冷却辊,具体的如将膜展平后依次进入8条直径为120~200mm的冷却辊进行冷却。在本发明中,所述冷却辊的温度独立地优选为40~60℃。按照薄膜经过冷却辊的先后顺序,在本发明中,所述冷却辊的温度为一致或梯次降。在本发明中,所述冷却导辊为串联。
在本发明中,所述纵向拉伸的倍数优选为4~8倍,更优选为4.5~7倍。在本发明中,所述纵向拉伸包括依次进行的预热、拉伸、退火和冷却。
在本发明的实施例中,所述预热的设备优选为拉伸机。在本发明中,所述预热优选为通过预热辊实现。在本发明中,所述预热辊的数量优选为4条,所述预热辊的直径优选为240mm。在本发明中,所述预热辊的温度优选为60~98℃;按照薄膜经过预热辊的先后顺序,更优选为前面两条预热辊的温度为60~75℃、后面两条预热辊的温度为75~98℃。在本发明中,按照薄膜经过预热辊的先后顺序,所述预热辊的温度为一致或梯次升。
在本发明中,所述拉伸的设备优选为拉伸机。在本发明中,所述拉伸优选通过拉伸辊实现;所述拉伸辊的数量优选为4条,所述拉伸辊的直径优选为240mm。本发明对所述拉伸辊中单条拉伸辊的拉伸倍数没有特殊限定,以保证整体纵向拉伸倍数即可。在本发明中,所述拉伸辊为串联。在本发明中,所述拉伸辊的温度独立地优选为100~115℃。在本发明中,所述拉伸过程中拉伸速度与吹膜机牵引速度同步。
纵向单向拉伸后,本发明将所得纵向拉伸产物进行退火。在本发明中,所述退火优选通过退火辊实现。在本发明中,所述退火辊的数量优选为2条。在本发明中,所述退火辊为串联。在本发明中,所述退火辊的温度独立地优选为105~120℃。在本发明中,所述退火辊的牵引速度优选为40~60m/min,更优选为45~55m/min。
退火后,本发明优选将得到的退火产物进行冷却处理。在本发明中,所述退火后的冷却处理优选通过冷却辊实现;所述冷却辊的数量优选为3条。在本发明中,所述冷却辊为串联。按照退火后所得薄膜经过的先后顺序,所述冷却辊中前2条冷却辊的温度独立地优选为60~70℃,最后1条冷却辊的温度优选为30~40℃。按照薄膜经过冷却辊的先后顺序,在本发明中,所述冷却辊的温度为一致或梯次降。本发明通过退火后的冷却处理,将膜的内应力再一次释放,使薄膜彻底展平。
冷却处理后,本发明将冷却处理产物进行电晕处理,所述电晕处理中的输出功率为3.5~5kW,更优选为3.5~4.5kW。
本发明将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级热封层。
本发明将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料分别配料后,分别送入热封层外层、热封层中层和热封层内层挤出机,将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料分别进行熔融塑化后送入模头,进行共挤出吹膜,得到初级热封层。在本发明中,所述挤出吹膜优选为三层吹膜共挤工艺。本发明对所述吹膜没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的吹膜工艺即可。在本发明中,所述吹膜工艺中的模头温度优选为173~185℃。在本发明中,所述热封层外层的挤出中挤出机的温度优选为161~170℃,挤出压力优选为210~280bar;热封层中层的挤出中挤出机的温度优选为167~176℃,挤出压力优选为260~330bar;热封层内层的挤出中挤出机的温度优选为165~175℃,挤出压力优选为230~310bar。
得到初级热封层后,本发明将所述初级热封层进行电晕处理,得到复合热封层。
本发明将所述初级热封层经稳定环、人字排,被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,经导辊进入电晕处理装置进行电晕处理。在本发明中,所述电晕处理中的输出功率为3.5~5kW,更优选为3.5~4.5kW。
当所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,在得到复合印刷层与复合热封层后,将所述复合印刷层、低密度聚乙烯和复合热封层贴合,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、低密度聚乙烯和复合热封层的热封层外层依次接触。
本发明对所述贴合没有特殊限定,以所述所述印刷层、低密度聚乙烯和热封层接触即可,具体的,为所述印刷层的印刷层内层、低密度聚乙烯和热封层的热封层外层依次接触。本发明对所述挤出没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的挤出工艺即可。在本发明中,所述挤出工艺具体为采用单层挤出复合机,将印刷层的印刷层外层面与热封层的热封层外层面之间通过挤出低密度聚乙烯L705薄膜进行贴合的方式复合进行共挤出。在本发明中,所述共挤出时,印刷层放在挤出机一放的位置;制备好的热封层放在挤出复合机二放的位置,在挤出机料斗中放入低密度聚乙烯L705塑料粒子,经螺杆加温熔融送入模头,将熔融的PE挤出于印刷层与热封层中间形成复合结构。在本发明中,所述共挤出的速度优选为150~180m/min;烘道温度:第一段优选为213~238℃,第二段优选为235~243℃,第三段优选为285~293℃;螺杆温度优选为228~298℃;模头挤出温度优选为315~319℃;贴合辊压力3.5~4.5kg/cm2。
或当所述粘合层为无溶剂胶水层时,在得到印刷层与热封层后,本发明将所述复合印刷层和复合热封层通过无溶剂胶水复合,经熟化,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、无溶剂胶水和复合热封层的热封层外层依次接触。
在本发明中,所述胶水的用量优选为1~1.2g/m2,更优选为1.05~1.15g/m2。在本发明中,所述复合印刷层和复合热封层通过无溶剂胶水复合的共挤出工艺具体为将复合印刷层装在第一放卷装置上并按薄膜复合走向穿过导辊;将复合热封层装在第二放卷装置上,并按薄膜复合走向穿过导辊,开机调节胶水的涂布量,测试合格后进行正常生产。在本发明中,所述测试合格的测试项目为胶水用量(即上胶量),合格指标为胶水的用量为1~1.2g/m2。在本发明中,所述正常生产的产出速率为350m/min。
在本发明中,所述熟化的温度优选为38±2℃、湿度优选为55±3RH,熟化时间优选36~72h,更优选为48h。
当所述可100%回收的聚乙烯复合膜有印刷需求时,本发明优选在进行复合印刷层、粘合层与复合热封层的复合工序前对复合印刷层的印刷外层面进行印刷工序。本发明对所述印刷工序中的印刷工艺没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的印刷工艺即可,具体的,如柔版印刷或凹版印刷。
本发明还提供了上述技术方案所述可100%回收的聚乙烯复合膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的可100%回收的聚乙烯复合膜作包装材料的应用。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的可100%回收的聚乙烯复合膜及其制备方法和应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然,所描述的实施例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。
实施例所用试剂均为市售。
实施例1
本实施例制备的可100%回收的聚乙烯复合膜中,粘合层为无溶剂胶水层,厚度忽略,印刷层厚度为20μm,热封层为20μm;
印刷层中印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为3:4:3;以质量百分比计,印刷层外层包括45%的茂金属中密度聚乙烯3505MC和55%的高密度聚乙烯HTA108;以质量百分比计,印刷层中层包括25%的双峰中密度聚乙烯FB1350和75%的茂金属低密度聚乙烯6056ML;以质量百分比计,印刷层内层包括35%的茂金属中密度聚乙烯4002ML和65%的高密度聚乙烯5960G;
热封层中热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为2:5:3;以质量百分比计,热封层外层包括30%的低密度聚乙烯2420H和70%的C4线性低密度聚乙烯1002AY;以质量百分比计,热封层中层包括25%的低密度聚乙烯2426H、45%的C8线性低密度聚乙烯2645.11G和30%的C8中密度聚乙烯2038.68G;以质量百分比计,热封层内层包括20%的低密度聚乙烯2426H、45%的茂金属超低密度聚乙烯SP0510和35%茂金属低密度聚乙烯8115L。
制备方法为:
将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料分别通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层挤出机,将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料依次进行熔融塑化后送入模头,模头温度为190~205℃,调整厚度为98μm挤出吹膜,其中印刷层外层的挤出机的温度为175~185℃,挤出压力210~380bar;印刷层中层的挤出机的温度为182~197℃,挤出压力260~480bar;印刷层内层的挤出机的温度为182~195℃,挤出压力250~500bar,初级印刷层具体挤出参数见表1,得到初级印刷层;
将所得初级印刷层经风冷冷却,然后进入人字排的初级印刷层膜泡被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,将膜展平后依次进入串联的8条直径为120~200mm的导辊进一步冷却,冷却后的薄膜再进入拉伸机进行加热拉伸,首先依次进入串联的4条直径为240mm的预热辊,按照薄膜经过的先后顺序,前面2条温度为60~75℃、后面2条温度为75~98℃的预热辊,预热辊温度为梯次升,然后进入4条直径为240mm、温度分别100~115℃的拉伸辊,拉伸速度与吹膜机牵引速度同步,拉伸后再进入串联的2条温度为105~120℃的的退火辊,退火后再进入3条冷却辊(按照退火后所得薄膜经过的先后顺序,所述冷却辊中前2条冷却辊的温度独立地优选为60~70℃,最后1条冷却辊的温度优选为30~40℃)冷却,将所得薄膜彻底展平;然后进入电晕处理装置进行电晕处理,得到复合印刷层;
将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入热封层外层、热封层中层和热封层内层挤出机,将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料分别进行熔融塑化后送入模头,模头温度为173~185℃,挤出吹膜,其中,热封层外层挤出机的温度为161~170℃,挤出压力210~280bar;热封层中层挤出机的温度为167~176℃,挤出压力260~330bar;热封层内层挤出机的温度为165~175℃,挤出压力230~310bar,初级热封层具体挤出参数见表2,得到初级热封层;
将所得初级热封层经风冷冷却,经稳定环、人字排,被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,经导辊进入电晕处理装置进行电晕处理,得到复合热封层;
将复合印刷层装在第一放卷装置上并按薄膜复合走向穿过导辊;将复合热封层装在第二放卷装置上,并按薄膜复合走向穿过导辊,开机调节胶水的涂布量,将上胶量控制在1~1.2g/m2,测试符合要求后将机数开到350m/min进行正常生产;将复合好的薄膜放入温度为38±2℃、湿度为55±3RH的熟化房熟化48h,熟化好自然冷却,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜。
表1初级印刷层具体挤出参数
温度 | 1区 | 2区 | 3区 | 4区 | 5区 | 压力(bar) |
外层 | 174 | 180 | 185 | 182 | 178 | 210-380 |
中层 | 182 | 188 | 195 | 191 | 184 | 260-480 |
内层 | 180 | 186 | 193 | 187 | 183 | 250-500 |
模头 | 190 | 195 | 203 | 197 | / | / |
表2初级热封层具体挤出参数
温度 | 1区 | 2区 | 3区 | 4区 | 5区 | 压力(bar) |
外层 | 162 | 168 | 170 | 165 | 163 | 210-280 |
中层 | 167 | 170 | 176 | 172 | 168 | 260-330 |
内层 | 165 | 171 | 175 | 168 | 163 | 230-310 |
模头 | 173 | 180 | 185 | 182 | / | / |
实施例2
本实施例制备的可100%回收的聚乙烯复合膜中,粘合层为无溶剂胶水层,厚度忽略,印刷层厚度为30μm,热封层为20μm;
印刷层中印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为1:2:1;以质量百分比计,印刷层外层包括45%的茂金属中密度聚乙烯3505MC和55%的高密度聚乙烯HTA108;以质量百分比计,印刷层中层包括25%的双峰中密度聚乙烯FB1350和75%的茂金属低密度聚乙烯6056ML;以质量百分比计,印刷层内层包括35%的茂金属中密度聚乙烯4002ML和65%的高密度聚乙烯5960G;
热封层中热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为5:9:6;以质量百分比计,热封层外层包括30%的低密度聚乙烯2420H和70%的C4线性低密度聚乙烯1002AY;以质量百分比计,热封层中层包括25%的低密度聚乙烯2426H、45%的C8线性低密度聚乙烯2645.11G和30%的C8中密度聚乙烯2038.68G;以质量百分比计,热封层内层包括20%的低密度聚乙烯2426H、45%的茂金属超低密度聚乙烯SP0510和35%茂金属低密度聚乙烯8115L。
制备方法中印刷层吹膜厚度为150μm,的纵向单向拉伸倍数为5倍,其余工艺与实施例1一致,得到可100%回收的聚乙烯复合膜。
实施例3
本实施例制备的可100%回收的聚乙烯复合膜中,粘合层为无溶剂胶水层,厚度忽略,印刷层厚度为25μm,热封层为40μm;
印刷层中印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为4:11:5;以质量百分比计,印刷层外层包括45%的茂金属中密度聚乙烯3505MC和55%的高密度聚乙烯HTA108;以质量百分比计,印刷层中层包括25%的双峰中密度聚乙烯FB1350和75%的茂金属低密度聚乙烯6056ML;以质量百分比计,印刷层内层包括35%的茂金属中密度聚乙烯4002ML和65%的高密度聚乙烯5960G;
热封层中热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为1:2:1;以质量百分比计,热封层外层包括30%的低密度聚乙烯2420H和70%的C4线性低密度聚乙烯1002AY;以质量百分比计,热封层中层包括25%的低密度聚乙烯2426H、45%的C8线性低密度聚乙烯2645.11G和30%的C8中密度聚乙烯2038.68G;以质量百分比计,热封层内层包括20%的低密度聚乙烯2426H、45%的茂金属超低密度聚乙烯SP0510和35%茂金属低密度聚乙烯8115L。
制备方法中印刷层吹膜厚度为138μm,的纵向单向拉伸倍数为5.5倍,其余工艺与实施例1一致,得到可100%回收的聚乙烯复合膜。
实施例4
本实施例制备的可100%回收的聚乙烯复合膜中,粘合层为低密度聚乙烯,厚度为8μm,印刷层厚度为20μm,热封层为45μm;
印刷层中印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为1:3:1;以质量百分比计,印刷层外层包括45%的茂金属中密度聚乙烯3505MC和55%的高密度聚乙烯HTA108;以质量百分比计,印刷层中层包括25%的双峰中密度聚乙烯FB1350和75%的茂金属低密度聚乙烯6056ML;以质量百分比计,印刷层内层包括35%的茂金属中密度聚乙烯4002ML和65%的高密度聚乙烯5960G;
热封层中热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为1:2:1;以质量百分比计,热封层外层包括25%的低密度聚乙烯2420H和75%的C4线性低密度聚乙烯1002AY;以质量百分比计,热封层中层包括25%的低密度聚乙烯2426H、50%的C8线性低密度聚乙烯2645.11G和25%的C8中密度聚乙烯2038.68G;以质量百分比计,热封层内层包括20%的低密度聚乙烯2426H、40%的茂金属超低密度聚乙烯SP0510和40%茂金属低密度聚乙烯8115L。
制备方法为:
将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料分别通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层挤出机,将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料依次进行熔融塑化后送入模头,模头温度为190~205℃,调整厚度为120μm挤出吹膜,其中印刷层外层的挤出机的温度为175~185℃,挤出压力210~380bar;印刷层中层的挤出机的温度为182~197℃,挤出压力260~480bar;印刷层内层的挤出机的温度为182~195℃,挤出压力250~500bar,初级印刷层具体挤出参数见表1,得到初级印刷层;
将所得初级印刷层经风冷冷却,然后进入人字排的初级印刷层膜泡被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,将膜展平后依次进入串联的8条直径为120~200mm的导辊进一步冷却,冷却后的薄膜再进入拉伸机进行加热拉伸,首先依次进入串联的4条直径为240mm的预热辊,按照薄膜经过的先后顺序,前面2条温度为60~75℃、后面2条温度为75~98℃的预热辊,预热辊温度梯次升,然后进入4条直径为240mm、温度分别100~115℃的拉伸辊,拉伸速度与吹膜机牵引速度同步,拉伸后再进入串联的2条温度为105~120℃的的退火辊,退火后再进入3条冷却辊(按照退火后所得薄膜经过的先后顺序,所述冷却辊中前2条冷却辊的温度独立地优选为60~70℃,最后1条冷却辊的温度优选为30~40℃)冷却,将所得薄膜彻底展平;然后进入电晕处理装置进行电晕处理,得到复合印刷层;
将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入热封层外层、热封层中层和热封层内层挤出机,将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料分别进行熔融塑化后送入模头,模头温度为173~185℃,挤出吹膜,其中,热封层外层挤出机的温度为161~170℃,挤出压力210~280bar;热封层中层挤出机的温度为167~176℃,挤出压力260~330bar;热封层内层挤出机的温度为165~175℃,挤出压力230~310bar,初级热封层具体挤出参数见表2,得到初级热封层;
将所得初级热封层经风冷冷却,经稳定环、人字排,被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,经导辊进入电晕处理装置进行电晕处理,得到热封层;
采用单层挤出复合机,将复合印刷层的印刷层外层面与复合热封层的热封层外层面之间通过挤出低密度聚乙烯L705薄膜进行贴合的方式复合进行复合挤出,复合挤出时,印刷层放在挤出机一放的位置;制备好的热封层放在挤出复合机二放的位置,在挤出机料斗中放入低密度聚乙烯L705塑料粒子,经螺杆加温熔融送入模头,将熔融的PE挤出于印刷层与热封层中间形成复合结构,其中挤出复合的速度是180m/min;烘道温度为第一段215℃,第二段235℃,第三段285℃;螺杆温度230~288℃;模头挤出温度为315℃;贴合辊压力3.5~4.5kg/cm2。
实施例5
本实施例制备的可100%回收的聚乙烯复合膜中,粘合层为低密度聚乙烯,厚度为10μm,印刷层厚度为25μm,热封层为60μm;
印刷层中印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为1:3:1;以质量百分比计,印刷层外层包括58%的茂金属中密度聚乙烯3505MC和42%的高密度聚乙烯HTA108;以质量百分比计,印刷层中层包括35%的双峰中密度聚乙烯FB1350和65%的茂金属低密度聚乙烯6056ML;以质量百分比计,印刷层内层包括45%的茂金属中密度聚乙烯4002ML和55%的高密度聚乙烯5960G;
热封层中热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为5:8:7;以质量百分比计,热封层外层包括25%的低密度聚乙烯2420H和75%的C4线性低密度聚乙烯1002AY;以质量百分比计,热封层中层包括25%的低密度聚乙烯2426H、50%的C8线性低密度聚乙烯2645.11G和25%的C8中密度聚乙烯2038.68G;以质量百分比计,热封层内层包括20%的低密度聚乙烯2426H、40%的茂金属超低密度聚乙烯SP0510和40%茂金属低密度聚乙烯8115L。
制备方法中印刷层吹膜厚度为160μm,的纵向单向拉伸倍数为6.4倍,挤出复合的速度是160m/min;烘道温度为第一段238℃,第二段243℃,第三段293℃;螺杆温度236~298℃;模头挤出温度319℃;贴合辊压力3.5~4.5kg/cm2,其余工艺与实施例4一致,得到可100%回收的聚乙烯复合膜。
实施例6
本实施例制备的可100%回收的聚乙烯复合膜中,粘合层为低密度聚乙烯,厚度为12μm,印刷层厚度为20μm,热封层为50μm;
印刷层中印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为1:3:1;以质量百分比计,印刷层外层包括58%的茂金属中密度聚乙烯3505MC和42%的高密度聚乙烯HTA108;以质量百分比计,印刷层中层包括35%的双峰中密度聚乙烯FB1350和65%的茂金属低密度聚乙烯6056ML;以质量百分比计,印刷层内层包括45%的茂金属中密度聚乙烯4002ML和55%的高密度聚乙烯5960G;
热封层中热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为5:8:7;以质量百分比计,热封层外层包括25%的低密度聚乙烯2420H和75%的C4线性低密度聚乙烯1002AY;以质量百分比计,热封层中层包括25%的低密度聚乙烯2426H、50%的C8线性低密度聚乙烯2645.11G和25%的C8中密度聚乙烯2038.68G;以质量百分比计,热封层内层包括20%的低密度聚乙烯2426H、40%的茂金属超低密度聚乙烯SP0510和40%茂金属低密度聚乙烯8115L。
制备方法中印刷层吹膜厚度为136μm,的纵向单向拉伸倍数为6.8倍,挤出复合的速度是150m/min;烘道温度为第一段213℃,第二段242℃,第三段290℃;螺杆温度228~292℃;模头挤出温度318℃;贴合辊压力3.5~4.5kg/cm2,其余工艺与实施例4一致,得到可100%回收的聚乙烯复合膜。
对比例1
采用聚丙烯薄膜(BOPP)印刷,再通过无溶剂胶水复合PE膜的方式制得BOPP~PE复合膜,复合膜配比及制备方式为:
聚丙烯薄膜(BOPP)印刷层与复合PE膜通过无溶剂胶水进行复合,其中,BOPP印刷膜直接从市场购得;BOPP印刷膜的厚度为19μm;由BOPP层至PE层的方向为由外到内,复合PE膜包括依次复合的外层、中层和内层,外层厚度为9μm、中层厚度为12μm、内层厚度9μm;以质量百分比计,外层包括30%的低密度聚乙烯和70%的C4线性低密度聚乙烯;中层包括30%的低密度聚乙烯和70%的C4线性低密度聚乙烯;内层包括30%的低密度聚乙烯、40%的C4线性低密度聚乙烯和30%的茂金属低密度聚乙烯;
具体的,外层中低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2420H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;外层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号为茂名石化7042,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;中层中低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;中层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号是福建联合石化的201XV,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;内层中的低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;内层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号为沙特基础的218W,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;内层中的茂金属低密度聚乙烯牌号是陶氏的5401G,熔指为1.0g/10min,密度为0.918g/cm3。
将外层、中层和内层的原料通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入外层、中层和内层挤出机,将外层、中层和内层的原材料分别进行熔融塑化后送入模头,模头温度为168~185℃,挤出吹膜,再经风冷冷却,经稳定环、人字排,被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,经导辊进入电晕处理装置,然后切边分开单张进行前后收卷,即可得到PE膜,其中外层挤出机的温度为155~165℃,挤出压力205~265bar;中层挤出机的温度为160~170℃,挤出压力220~280bar内层层挤出机的温度为165~175℃,挤出压力230~310bar;
将BOPP薄膜装在一放的位置并按薄膜复合走向穿过导向辊;PE膜装在第二放卷装置上并将薄膜按复合走向穿过导辊,开机低速调节无溶剂胶水涂布量至1~1.2g/m2,当产品符合上胶量要求时,将机速调到正常生产速度生产;将收卷后的复合膜放入温度为40℃±2℃、湿度50%RH以下的熟化房熟化48h;使胶粘剂充分交联固化,剥离强度达到要求值,拿出冷却分切,得到BOPP~PE复合膜。
对比例2
BOPP膜的厚度为28μm,复合PE膜包括依次复合的外层、中层和内层,外层厚度为13.5μm、中层厚度为18μm、内层厚度13.5μm,其余工艺与对比例1一致,得到BOPP~PE复合膜。
对比例3
采用对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)印刷,再通过无溶剂胶水复合PE膜的方式制得PET~PE复合膜,复合膜配比及制备方式为:
对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)印刷层与复合PE膜通过无溶剂胶水进行复合,其中,PET印刷膜直接从市场购得;PET印刷膜的厚度为12μm;由PET层至PE层的方向为由外到内,复合PE膜包括依次复合的外层、中层和内层,外层厚度为19.5μm、中层厚度为26μm、内层厚度19.5μm;以质量百分比计,外层包括30%的低密度聚乙烯和70%的C4线性低密度聚乙烯;中层包括30%的低密度聚乙烯和70%的C4线性低密度聚乙烯;内层包括20%的低密度聚乙烯、35%的C4线性低密度聚乙烯和45%的茂金属低密度聚乙烯;
具体的,外层中低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2420H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;外层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号为茂名石化7042,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;中层中低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;中层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号是福建联合石化的201XV,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;内层中的低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;内层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号为沙特基础的218W,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;内层中的茂金属低密度聚乙烯牌号是陶氏的5401G,熔指为1.0g/10min,密度为0.918g/cm3。
将外层、中层和内层的原料通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入外层、中层和内层挤出机,将外层、中层和内层的原材料分别进行熔融塑化后送入模头,模头温度为168~185℃,挤出吹膜,再经风冷冷却,经稳定环、人字排,被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,经导辊进入电晕处理装置,然后切边分开单张进行前后收卷,即可得到PE膜,其中外层挤出机的温度为155~165℃,挤出压力205~265bar;中层挤出机的温度为160~170℃,挤出压力220~280bar内层层挤出机的温度为165~175℃,挤出压力230~310bar;
将PET薄膜装在一放的位置并按薄膜复合走向穿过导向辊;PE膜装在第二放卷装置上并将薄膜按复合走向穿过导辊,开机低速调节涂布量,当产品复合要求时,将机速调到正常生产速度生产;将收卷后的复合膜放入温度为40℃±2℃、湿度50%RH以下的熟化房熟化48h;使胶粘剂充分交联固化,剥离强度达到要求值,拿出冷却分切,得到PET~PE复合膜。
对比例4
PET膜的厚度为12μm,复合PE膜包括依次复合的外层、中层和内层,外层厚度为23.4μm、中层厚度为31.2μm、内层厚度23.4μm,其余工艺与对比例3一致,得到PET~PE复合膜。
对比例5
采用对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)印刷,再通过无溶剂胶水复合PE膜的方式制得PET~PE复合膜,复合膜配比及制备方式为:
对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)印刷层与复合PE膜通过无溶剂胶水进行复合,其中,PET印刷膜直接从市场购得;PET印刷膜的厚度为12μm;由PET层至PE层的方向为由外到内,复合PE膜包括依次复合的外层、中层和内层,外层厚度为25μm、中层厚度为45μm、内层厚度30μm;以质量百分比计,外层包括30%的低密度聚乙烯和70%的C4线性低密度聚乙烯;中层包括30%的低密度聚乙烯和70%的C4线性低密度聚乙烯;内层包括20%的低密度聚乙烯、20%的C4线性低密度聚乙烯和60%的茂金属低密度聚乙烯;
具体的,外层中低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2420H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;外层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号为茂名石化7042,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;中层中低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;中层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号是福建联合石化的201XV,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;内层中的低密度聚乙烯的牌号为壳牌的2426H,熔指为2g/10min,密度为0.924g/cm3;内层中的C4的线性低密度聚乙烯的牌号为沙特基础的218W,熔指为2.0g/10min,密度为0.918g/cm3;内层中的茂金属低密度聚乙烯牌号是陶氏的5401G,熔指为1.0g/10min,密度为0.918g/cm3。
将外层、中层和内层的原料通过自动配料系统按比例分别混配后,分别送入外层、中层和内层挤出机,将外层、中层和内层的原材料分别进行熔融塑化后送入模头,模头温度为168~185℃,挤出吹膜,再经风冷冷却,经稳定环、人字排,被夹成扁平的筒膜,进入上牵引选装装置,经导辊进入电晕处理装置,然后切边分开单张进行前后收卷,即可得到PE膜,其中外层挤出机的温度为155~165℃,挤出压力205~265bar;中层挤出机的温度为160~170℃,挤出压力220~280bar内层层挤出机的温度为165~175℃,挤出压力230~310bar;
将PET薄膜装在一放的位置并按薄膜复合走向穿过导向辊;PE膜装在第二放卷装置上并将薄膜按复合走向穿过导辊,开机低速调节涂布量,当产品复合要求时,将机速调到正常生产速度生产;将收卷后的复合膜放入温度为40℃±2℃、湿度50%RH以下的熟化房熟化48h;使胶粘剂充分交联固化,剥离强度达到要求值,拿出冷却分切,得到PET~PE复合膜。
对比例6
PET膜的厚度为12μm,复合PE膜包括依次复合的外层、中层和内层,外层厚度为22.5μm、中层厚度为40.5μm、内层厚度27μm;
内层包括25%的低密度聚乙烯、25%的C4线性低密度聚乙烯和50%的茂金属低密度聚乙烯;
其余工艺与对比例5一致,得到PET~PE复合膜。
对实施例1~3和对比例1~3进行性能测试,测试标准以及所得测试结果见表3。
表3实施例1~3和对比例1~3产品测试结果
对实施例4~6以及对比例4~6进行性能测试,测试标准以及所得测试结果见表4。
表4实施例4~6和对比例4~6产品测试结果
由表3和表4可见,本发明提供的可100%回收的聚乙烯复合膜为聚乙烯材料,可100%回收,与同一应用领域内的塑料材料相比,具有厚度薄、密度低、耐穿刺、起封温度低的特点,且1.5米高度跌落3次的摔包测试通过率达100%,具有优良的使用性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种可100%回收的聚乙烯复合膜,包括依次粘合的复合印刷层、粘合层和复合热封层;
所述复合印刷层为纵向拉伸聚乙烯印刷薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合印刷层包括依次的印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层;
所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜或无溶剂胶水层;
所述复合热封层为多层共挤聚乙烯热封薄膜,由复合印刷层向复合热封层的方向为由外到内,所述复合热封层包括依次的热封层外层、热封层中层和热封层内层;
所述印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的质量比为(1~3):(1~4):(1~3);
所述印刷层外层包括茂金属中密度聚乙烯和高密度聚乙烯;所述印刷层中层包括双峰中密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯;所述印刷层内层包括茂金属中密度聚乙烯和高密度聚乙烯;
所述热封层外层、热封层中层和热封层内层的质量比为(1~3):(1~4):(1~3);
所述热封层外层包括低密度聚乙烯和C4线性低密度聚乙烯;所述热封层中层包括低密度聚乙烯、C8线性低密度聚乙烯和C8中密度聚乙烯;所述热封层内层包括低密度聚乙烯、茂金属超低密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的可100%回收的聚乙烯复合膜,其特征在于,所述复合印刷层的厚度为20~30μm,所述复合热封层的厚度为20~60μm。
3.根据权利要求1所述的可100%回收的聚乙烯复合膜,其特征在于,所述印刷层外层包括以下质量百分比的组分:茂金属中密度聚乙烯35~80%,高密度聚乙烯20~65%;
所述印刷层中层包括以下质量百分比的组分:双峰中密度聚乙烯10~70%,茂金属低密度聚乙烯30~90%;
所述印刷层内层包括以下质量百分比的组分:茂金属中密度聚乙烯25~65%,高密度聚乙烯35~75%。
4.根据权利要求1所述的可100%回收的聚乙烯复合膜,其特征在于,所述热封层外层包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~60%,C4线性低密度聚乙烯40~80%;
所述热封层中层包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~50%,C8线性低密度聚乙烯30~70%,C8中密度聚乙烯10~40%;
所述热封层内层包括以下质量百分比的组分:低密度聚乙烯20~40%,茂金属超低密度聚乙烯30~70%,茂金属低密度聚乙烯10~50%。
5.权利要求1~4任一项所述可100%回收的聚乙烯复合膜的制备方法,包括以下步骤:
将印刷层外层、印刷层中层和印刷层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级印刷层;
将所述初级印刷层依次进行纵向拉伸、退火和电晕处理,得到复合印刷层;
将热封层外层、热封层中层和热封层内层的原料熔融塑化后采用三层吹膜共挤工艺共挤出吹膜,得到初级热封层;
将所述初级热封层进行电晕处理,得到复合热封层;
当所述粘合层为低密度聚乙烯薄膜时,将所述复合印刷层、低密度聚乙烯和复合热封层贴合,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、低密度聚乙烯和复合热封层的热封层外层依次接触;
或当粘合层为无溶剂胶水层时,将所述复合印刷层和复合热封层通过无溶剂胶水复合,经熟化,得到所述可100%回收的聚乙烯复合膜;所述复合印刷层的印刷层内层、无溶剂胶水和复合热封层的热封层外层依次接触。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述纵向拉伸的倍数为4~8倍。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在进行所述复合印刷层、粘合层与复合热封层的复合工序前,包括对复合印刷层的印刷外层面进行印刷的工序。
8.权利要求1~4任一项所述可100%回收的聚乙烯复合膜或权利要求5~7任一项所述制备方法制备得到的可100%回收的聚乙烯复合膜作为包装材料的应用。
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