CN112406235B - 一种超消光乳白pe膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超消光乳白PE膜，包括：内层，所述内层包括消光LLDPE和消光母料；中间层，所述中间层包括LDPE、LLDPE和乳白色母料；外层，所述外层包括LDPE、LLDPE和消光母料；所述中间层设置在内层和外层之间；所述消光母料包括：二氧化硅、氧化镁、氧化钙、三氧化二铁和三氧化二铝。本发明通过在PE膜产品配方中添加一定比例消光剂，在加工成型后，使薄膜具有稳定、均匀的消光效果，实现持久的消光，且分散均匀、效果稳定持久，客户手感和感官体验大大提高。本发明还提供了一种超消光乳白PE膜的制备方法。

Description

一种超消光乳白PE膜及其制备方法
技术领域
本发明属于PE膜技术领域，尤其涉及一种超消光乳白PE膜及其制备方法。
背景技术
市场上现有的乳白PE膜，内表面光泽度高，亮度好，表面光泽度达10％及以上。作为内表面，光泽度高，亮度好，不能满足客户对于产品高端、简约的要求。因此，急需一种内表面为消光(消光，即哑光效果)的乳白PE膜产品。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超消光乳白PE膜及其制备方法，本发明提供的PE膜具有较好的消光效果。
本发明提供了一种超消光乳白PE膜，包括：
内层，所述内层包括消光LLDPE和消光母料；
中间层，所述中间层包括LDPE、LLDPE和乳白色母料；
外层，所述外层包括LDPE、LLDPE和消光母料；
所述中间层设置在内层和外层之间；
所述消光母料包括：二氧化硅、氧化镁、氧化钙、三氧化二铁和三氧化二铝。
优选的，所述内层包括：
30～70wt％的消光LLDPE；
30～70wt％的消光母料。
优选的，所述中间层包括：
20～40wt％的LDPE；
30～70wt％的LLDPE；
15～25wt％的乳白色母料。
优选的，所述外层包括：
20～40wt％的LDPE；
30～70wt％的LLDPE；
10～20wt％的消光母料。
本发明提供了一种上述技术方案所述的超消光乳白PE膜的制备方法，包括：
采用三层共挤制备得到超消光乳白PE膜。
优选的，所述三层共挤过程中制备内层时加热区一区的温度为0℃；二区温度为145～155℃；三区温度为150～160℃；四区温度为145～155℃；五区温度为145～155℃；
所述三层共挤过程中制备中间层时加热区一区的温度为155～165℃；二区温度为165～175℃；三区温度为170～180℃；四区温度为160～170℃；五区温度为155～165℃；
所述三层共挤过程中制备外层时加热区一区的温度为155～165℃；二区温度为165～175℃；三区温度为170～180℃；四区温度为160～170℃；五区温度为155～165℃。
优选的，所述三层共挤过程中模具加热区一区的温度为155～165℃；二区温度为165～175℃；三区温度为165～175℃；四区温度为155～165℃。
优选的，所述三层共挤过程中使用的料筒的下料端内部设置有数条沟槽；
料筒的下料端设置有冷却区。
优选的，所述三层共挤过程中使用的螺杆为双螺旋螺杆。
优选的，所述三层共挤过程中使用的料斗内设置有搅拌装置。
本发明采用特定的消光母料具有高消光效果；能够低温热封；柔软；熔融张力大，能够吹膜加工，不打折；与PE有较好的亲和性，易于分散。本发明提供的超消光乳白PE膜具有包装的实用性，内表面将光面改为消光效果，从视觉和触觉方面，提高产品的客户体验。
做为内层基材，现有技术的消光效果大部分通过消光油墨实现，需要大面积印刷，容易剥离、污染产品，不环保，而且内层膜易拉伸，不适应于印刷；消光效果较差，手感不好，没有质感；本发明通过薄膜的设计脱离了印刷环节，消光效果稳定、均匀，环保性好；采用本发明中的消光母料，分散均匀、牢固性好，手感好，有质感。
本发明通过在PE膜产品配方中添加一定比例消光剂，在加工成型后，使薄膜具有稳定、均匀的消光效果，实现持久的消光，且分散均匀、效果稳定持久，客户手感和感官体验大大提高。本发明提供的超消光乳白PE膜内表面消光效果明显，表面光泽度≤5％，从视觉和触觉方面，提高产品的客户体验，增加了产品质感，突显服装的高端定位。
附图说明
图1为本发明实施例中料筒的结构示意图；
图2为本发明实施例中料筒的照片；
图3为本发明实施例中螺杆的结构示意图；
图4为本发明实施例中料斗的照片；
图5为本发明实施例中料斗的结构示意图；
图6为本发明实施例制备超消光乳白PE膜的工艺图。
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经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供了一种超消光乳白PE膜，包括：
内层，所述内层包括消光LLDPE和消光母料；
中间层，所述中间层包括LDPE、LLDPE和乳白色母料；
外层，所述外层包括LDPE、LLDPE和消光母料；
所述中间层设置在内层和外层之间。
在本发明中，所述内层为接触层，优选包括：
30～70wt％的消光LLDPE；
30～70wt％的消光母料。
在本发明中，所述消光LLDPE为消光线性低密度聚乙烯，所述消光LLDPE在内层中的质量含量优选为40～60％，更优选为45～55％，最优选为50％。在本发明中，所述消光LLDPE优选为北欧化工FB2230产品。
在本发明中，所述消光母料在内层的添加比例为30％～70％，低于30％则产品很难达到良好的消光效果；高于70％则会影响到产品的热封强度，不能满足产品的基本性能要求。
在本发明中，所述消光母料在内层中的质量含量优选为40～60％，更优选为45～55％，最优选为50％。在本发明中，所述消光母料优选包括：
二氧化硅、氧化镁、氧化钙、三氧化二铁和三氧化二铝。
在本发明中，所述消光母料优选为舒尔曼塑料(东莞)有限公司提供的纳米高分子填充消光母料。
在本发明中，所述内层优选还包括开口剂和PPA助剂(聚合物加工助剂)，所述开口剂在内层中的质量含量优选为1～1.5％，更优选为1.1～1.3％，最优选为1.2％；所述PPA助剂在内层中的质量含量优选为0.7～0.9％，更优选为0.8％。本发明对所述开口剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的开口剂即可，可由市场购买获得。
在本发明中，所述内层的厚度优选为15～20μm，更优选为16～18μm。
在本发明中，所述中间层优选包括：
20～40wt％的LDPE；
30～70wt％的LLDPE；
15～25wt％的乳白色母料。
在本发明中，所述LDPE为低密度聚乙烯，所述LDPE在中间层的质量含量优选为25～35％，更优选为30％。
在本发明中，所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，所述LLDPE在中间层的质量含量优选为40～60％，更优选为45～55％，最优选为50％。
在本发明中，所述乳白色母料在中间层的质量含量优选为18～22％，更优选为20％。本发明对所述乳白色母料的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的乳白色母料即可，可由市场购买获得，如可采用濮阳市科美塑料有限公司的高细度乳白母料。
在本发明中，所述中间层优选还包括PPA助剂(聚合物加工助剂)，所述PPA助剂在中间层中的质量含量优选为0.8～1.2％，更优选为1％。
在本发明中，所述中间层的厚度优选为15～20μm，更优选为16～18μm。
在本发明中，所述外层为复合层，所述外层优选包括：
20～40wt％的LDPE；
30～70wt％的LLDPE；
10～20wt％的消光母料。
在本发明中，所述LDPE为低密度聚乙烯，所述LDPE在外层的质量含量优选为25～35％，更优选为30％。
在本发明中，所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，所述LLDPE在外层的质量含量优选为40～60％，更优选为45～55％，最优选为50％。
在本发明中，所述消光母料在外层中的质量含量优选为20％。在本发明中，所述消光母料与上述技术方案所述消光母料一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述外层优选还包括PPA助剂(聚合物加工助剂)，所述PPA在外层中的质量含量优选为0.7～0.9％，更优选为0.8％。
在本发明中，所述外层的厚度优选为15～25μm，更优选为18～22μm，最优选为20μm。
在本发明中，所述超消光乳白PE膜的厚度优选为60～80μm，更优选为65～75μm，最优选为70μm。
本发明提供了一种上述技术方案所述的超消光乳白PE膜的制备方法，包括：
采用三层共挤制备得到超消光乳白PE膜。
本发明对所述三层共挤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的三层共挤的方法按照上述技术方案所述的内层、中间层和外层的成分通过混炼、挤出进行制备即可。本发明采用三层共挤，平挤上吹法制备上述技术方案所述的超消光乳白PE膜，这种方法薄膜经拉伸、吹胀，力学强度较高；产品无边料、废料少、成本低；辐度宽、焊缝少、易于制袋；三层设计，配方灵活性更好。
在本发明中，所述三层共挤过程中进行混炼时优选为通过高速捏合机进行30min的混炼。
在本发明中，所述三层共挤过程中制备内层时加热区一区的温度优选为冷却，所述冷却的温度优选为0℃；二区温度优选为145～155℃，更优选为150℃；三区温度优选为150～160℃，更优选为155℃；四区温度优选为145～155℃，更优选为150℃；五区温度优选为145～155℃，更优选为150℃。本发明为保证制备的PE膜内层具有良好的加工效果，将内层主机温度进行了调整，1区通入0℃冷却水进行冷却，加速主机螺杆的推力；同时，将2、3、4、5区温度进行了大幅降低，从而保障消光母料和PE料掺混均匀，塑化稳定。
在本发明中，所述三层共挤过程中制备中间层时加热区一区的温度优选为155～165℃，更优选为160℃；二区温度优选为165～175℃，更优选为170℃；三区温度优选为170～180℃，更优选为175℃；四区温度优选为160～170℃，更优选为165℃；五区温度优选为155～165℃，更优选为160℃。
在本发明中，所述三层共挤过程中制备外层时加热区一区的温度优选为155～165℃，更优选为160℃；二区温度优选为165～175℃，更优选为170℃；三区温度优选为170～180℃，更优选为175℃；四区温度优选为160～170℃，更优选为165℃；五区温度优选为155～165℃，更优选为160℃。
在本发明中，所述三层共挤过程中模具加热区一区的温度优选为155～165℃，更优选为160℃；二区温度优选为165～175℃，更优选为170℃；三区温度优选为165～175℃，更优选为170℃；四区温度优选为155～165℃，更优选为160℃。
在本发明中，由于采用的消光母料为密度较高、熔指较大的材料，在挤出吹膜过程中，容易出现剪切过度、层流过快现象，从而导致吹膜不均匀，不稳定，打折等问题，因此，本发明对生产设备进行了改造。
在本发明中，所述三层共挤过程中优选使用的料筒的下料端内部设置有数条沟槽。本发明优选在使用的料筒的下料端内部开设数条沟槽，以增加下料推力，如图2所示。
在本发明中，所述三层共挤过程中优选使用的料筒的下料端设置有冷却区。本发明优选将料筒下料端的加热区改为冷却区，以使混合料推迟熔融，从而提供更高更稳定的被压。在本发明中，所述冷却区的设置优选为在料筒下料端外部加设循环冷却水套。在本发明的实施例中，所述料筒的结构图如图1所示，将靠近料斗的第一区加热部分改为冷却水套，将加热区改造为冷却区。
在本发明中，所述三层共挤过程中使用的螺杆优选为双螺旋螺杆。本发明在三层共挤过程中所采用的螺杆优选为高硬度高光洁度的双合金螺杆，同时为保障推迟熔融的情况下实现同样的塑化混炼效果，在螺杆螺纹的后半段增加一条螺纹，改为双螺旋螺杆，从而实现了更佳的加工塑化效果；本发明针对螺杆的改造，体现了本发明的技术研发能力与创新性。在本发明的实施例中，所述螺杆的结构示意图如图3所示，在螺杆中间塑化段位置，增加了一条螺旋螺纹，以使塑化混炼效果更均匀，从而实现持续稳定的加工效果。
在本发明中，所述三层共挤过程中优选使用的料斗内设置有搅拌装置。在本发明中，充分考虑混合料在料斗内因比重的不同，出现下料不均匀，导致消光母料在产品中的比例不准确，从而导致最终产品消光效果的不稳定，即不同的包装袋，消光效果不同，因此，为保障持续稳定均匀的下料，在料斗内增加搅拌装置，对料斗内的混合原料进行持续的搅拌。在本发明的实施例中，所述料斗的外观如图4所示，所述料斗的结构示意图如图5所示：在料斗上方安装一台带螺旋桨叶的搅拌装置，以达到持续搅混的效果，并同时提供强制下料的作用。
本发明实施例提供的制备超消光乳白PE膜的工艺如图6所示，图6中1为挤出料筒，2为过滤网，3为多孔板，4为风环，5为芯模，6为冷凝线，7为导辊，8为橡胶夹棍，9为夹送辊，10为不锈钢夹棍(被动)，11为处理棒，12为导辊，13为均衡张紧辊，14为收卷辊，15为模环，16为模头，17为空气入口，18为加热器，19为树脂，20为膜管。
本发明在生产控制过程中，关键控制点之一就是控制内层的低加工温度，另一个关键控制点是混料均匀，混料均匀通过高速捏合机30min的混炼可以得到保障，再在生产过程中依靠料斗内的搅拌装置持续搅拌，则可保障混合原料持续、稳定均匀的供应。本发明通过合理的设备改造，解决了生产加工的问题，保障了消光PE膜的量化生产。
做为内层基材，现有技术的消光效果大部分通过消光油墨实现，需要大面积印刷，容易剥离、污染产品，不环保，而且内层膜易拉伸，不适应于印刷；消光效果较差，手感不好，没有质感；本发明通过薄膜的设计脱离了印刷环节，消光效果稳定、均匀，环保性好；采用本发明中的消光母料，分散均匀、牢固性好，手感好，有质感。本发明通过在PE膜产品配方中添加一定比例消光剂，在加工成型后，使薄膜具有稳定、均匀的消光效果，实现持久的消光，且分散均匀、效果稳定持久，客户手感和感官体验大大提高。本发明提供的超消光乳白PE膜内表面消光效果明显，表面光泽度≤5％，从视觉和触觉方面，提高产品的客户体验，增加了产品质感，突显服装的高端定位。
本发明以下实施例所采用的原料均为市售商品，所用的消光LLDPE为北欧化工FB2230产品，所用的消光母料为舒尔曼塑料(东莞)有限公司的纳米高分子填充的消光母料，所用的LDPE为中海壳牌石油化工有限公司提供的2426H和2420H产品，所用的LLDPE为上海赛科有限公司提供的0220KJ产品和0220AA产品，所用的乳白色母料为濮阳市科美塑料有限公司提供的高细度乳白母料，所用的开口剂为美国安配色提供的产品，所用的PPA助剂为濮阳市科美塑料有限公司提供的产品。
本发明以下实施例制备超消光乳白PE膜过程中采用的料筒的下料端内部设置有数条沟槽，如图2所示；料筒下料端外部加设循环冷却水套设置冷却区，如图1所示；采用的螺杆为高硬度高光洁度的双合金双螺旋螺杆，如图3所示；料斗上方安装一台带螺旋桨叶的搅拌装置，如图5所示。
实施例
按照表1中的层结构及成分采用三层共挤法制备超消光乳白PE膜：
表1本发明实施例制备超消光乳白PE膜的结构及成分
Figure BDA0002784286180000081
Figure BDA0002784286180000091
三层共挤过程中的工艺参数如表2所示：
表2本发明实施例制备超消光乳白PE膜的工艺参数
Figure BDA0002784286180000092
性能检测
采用光泽度仪(KZG-1A光泽度仪)对本发明实施例制备的超消光乳白PE膜进行光泽度检测，检测结果为，实施例1制备的超消光乳白PE膜的光泽度为10％。，实施例2制备的超消光乳白PE膜的光泽度为4.5％，实施例3制备的超消光乳白PE膜的光泽度为4％。
采用GB/T 4456-2008《包装用聚乙烯吹塑薄膜》方法检测本发明实施例制备的超消光乳白PE膜的拉伸强度，检测结果为，实施例1制备的超消光乳白PE膜的拉伸强度为25MPa，实施例2制备的超消光乳白PE膜的拉伸强度为22MPa，实施例3制备的超消光乳白PE膜的拉伸强度为18MPa。
由以上实施例可知，本发明采用特定的消光母料具有高消光效果；能够低温热封；柔软；熔融张力大，能够吹膜加工，不打折；与PE有较好的亲和性，易于分散。本发明提供的超消光乳白PE膜具有包装的实用性，内表面将光面改为消光效果，从视觉和触觉方面，提高产品的客户体验。做为内层基材，现有技术的消光效果大部分通过消光油墨实现，需要大面积印刷，容易剥离、污染产品，不环保，而且内层膜易拉伸，不适应于印刷；消光效果较差，手感不好，没有质感；本发明通过薄膜的设计脱离了印刷环节，消光效果稳定、均匀，环保性好；采用本发明中的消光母料，分散均匀、牢固性好，手感好，有质感。
本发明通过在PE膜产品配方中添加一定比例消光剂，在加工成型后，使薄膜具有稳定、均匀的消光效果，实现持久的消光，且分散均匀、效果稳定持久，客户手感和感官体验大大提高。本发明提供的超消光乳白PE膜内表面消光效果明显，表面光泽度≤5％，从视觉和触觉方面，提高产品的客户体验，增加了产品质感，突显服装的高端定位。
以上所述的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 (7)

1.一种超消光乳白PE膜，包括：
内层，所述内层包括消光LLDPE和消光母料；
中间层，所述中间层包括LDPE、LLDPE和乳白色母料；
外层，所述外层包括LDPE、LLDPE和消光母料；
所述中间层设置在内层和外层之间；
所述消光母料包括：二氧化硅、氧化镁、氧化钙、三氧化二铁和三氧化二铝；
所述内层包括：
30～70wt％的消光LLDPE；
30～70wt％的消光母料；
所述中间层包括：
20～40wt％的LDPE；
30～70wt％的LLDPE；
15～25wt％的乳白色母料；
所述外层包括：
20～40wt％的LDPE；
30～70wt％的LLDPE；
10～20wt％的消光母料。
2.一种权利要求1所述的超消光乳白PE膜的制备方法，包括：
采用三层共挤制备得到超消光乳白PE膜。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三层共挤过程中制备内层时加热区一区的温度为0℃；二区温度为145～155℃；三区温度为150～160℃；四区温度为145～155℃；五区温度为145～155℃；
所述三层共挤过程中制备中间层时加热区一区的温度为155～165℃；二区温度为165～175℃；三区温度为170～180℃；四区温度为160～170℃；五区温度为155～165℃；
所述三层共挤过程中制备外层时加热区一区的温度为155～165℃；二区温度为165～175℃；三区温度为170～180℃；四区温度为160～170℃；五区温度为155～165℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三层共挤过程中模具加热区一区的温度为155～165℃；二区温度为165～175℃；三区温度为165～175℃；四区温度为155～165℃。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三层共挤过程中使用的料筒的下料端内部设置有数条沟槽；料筒的下料端设置有冷却区。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三层共挤过程中使用的螺杆为双螺旋螺杆。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三层共挤过程中使用的料斗内设置有搅拌装置。
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