CN112537110A - 一种可回收高阻隔vmcpp薄膜及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可回收高阻隔VMCPP薄膜及其生产方法，属于薄膜材料领域，该薄膜由MCPP基膜和镀铝层构成，MCPP基膜包括电晕层、中间层和热封层；电晕层、中间层和热封层的层厚比为1∶3∶1，电晕层由70‑75质量份的二元共聚聚丙烯和25‑30质量份聚环烯烃共聚物构成，中间层由80‑85质量份的均聚聚丙烯和15‑20质量份聚烯烃弹性体构成，热封层由1‑3质量份开口剂和97‑99质量份的三元共聚聚丙烯构成。本发明制得的薄膜用于实现软包装薄膜的阻隔性，与现有的用于实现软包装薄膜的阻隔性的复合铝箔或者VMPET相比，本发明制得的薄膜在与印刷膜复合后，则可实现单一材质的可回收，使得包装可以绿色、可持续性的发展，缓解对环境压力。
Description
技术领域
本发明涉及包装领域，特别是一种可回收高阻隔VMCPP薄膜及其生产方法。
背景技术
近年来，包装行业发展迅速，尤其是快速消费食品包装增长较快，所使用的软包装已经成为塑料垃圾的大头，塑料垃圾对环境的影响已经日益突出，包装废弃物处理问题已经日益严峻，因此急需开发一种功能可靠、安全和环保的包装解决方案，实现包装的绿色、可持续性发展。
目前国内市场上软包装薄膜阻隔性基本通过复合铝箔或者VMPET来实现，但由于铝箔或VMPET不具备热封性能，在与印刷层复合后，复合膜内层还需复合一层实现热封功能的薄膜，因此使用铝箔或者VMPET的软包装膜至少为三层复合结构，不仅包装成本大，而且该复合薄膜不可回收，造成了大量的废弃物，不利于环境保护；同时现有的阻隔性薄膜大多为铝箔或者VMPET，以及普通的VMCPP薄膜，由于铝箔、VMPET或者普通的VMCPP薄膜具有刚性好、挺度高等优点，但是这就容易导致在包装运输过程中，相互挤压碰撞出现薄膜轻微裂纹，无法满足包装薄膜的功能性要求的情况。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可回收高阻隔VMCPP薄膜及其生产方法，该可回收高阻隔VMCPP薄膜具有可回收、高阻隔性的优点。
为了实现本发明的目的之一，本发明采用了以下技术方案：
一种可回收高阻隔VMCPP薄膜，该薄膜由MCPP基膜和镀铝层构成，MCPP基膜包括电晕层、中间层和热封层，电晕层与镀铝层连接；电晕层由70-75质量份的二元共聚聚丙烯和25-30质量份聚环烯烃共聚物构成，中间层由80-85质量份的均聚聚丙烯和15-20质量份聚烯烃弹性体构成，热封层由1-3质量份开口剂和97-99质量份的三元共聚聚丙烯构成。
作为优选的，电晕层由70质量份的二元共聚聚丙烯和30质量份聚环烯烃共聚物构成，中间层由85质量份的均聚聚丙烯和15质量份聚烯烃弹性体构成，热封层由2质量份开口剂和98质量份的三元共聚聚丙烯构成，电晕层、中间层和热封层的层厚比为1∶3∶1。
作为优选的，二元共聚聚丙烯的牌号为北欧化工公司生产的RD265CF；聚环烯烃共聚物的牌号为日本宝理公司生产的8007-F600；均聚聚丙烯的牌号为北欧化工生产的HD601CF；聚烯烃弹性体的牌号为美国陶氏公司生产的8200；开口剂的牌号为法国宝利得公司生产的ABPP10S；三元共聚聚丙烯的牌号为韩国湖南公司生产的SFC750M。
本发明的另一目的在于提供：一种可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，包括以下步骤：
S1、依照MCPP基膜中电晕层、中间层以及热封层的配方组成，分别将各组分的粒子投入到流延机的吸料桶内，各层物料由真空吸料系统分别加入到流延机的各个挤出机中熔融；
S2、挤出机将步骤S1中的熔融物挤出经分配器分配至模头，再依次经过流延机的流延辊、冷却辊、测厚装置、电晕处理装置并经收卷系统收卷成MCPP基膜；
S3、步骤S2中的MCPP基膜经过流延机熟化分切后，再经过镀铝工艺得到VMCPP薄膜。
作为优选的，步骤S1中的流延机设备由A/B/C三层挤出机组成，挤出机A/B/C生产方法设定温度分别为A层：230℃/230℃/225℃/225℃/225℃/225℃/225℃；B层：230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃；C层：230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃。
作为优选的，步骤S2中分配器生产方法温度设定为225℃/225℃/225℃；流延辊、冷却辊温度为45℃和50℃。
作为优选的，步骤S2中测厚装置采用β射线测厚仪自动测厚显示记录并反馈到模头的热膨胀螺丝上，自动模头调整间隙，控制薄膜厚薄度，膜头采用衣架式模头。
作为优选的，步骤S2中电晕处理装置电晕表面处理功率设定为36W·min/m2，薄膜下机检测达因值为48以上。
作为优选的，步骤S3中MCPP基膜的熟化温度为42-45℃，熟化湿度为40-50％，熟化时间为72小时。
作为优选的，步骤S3中镀铝工艺采用纯度为99.99％的铝线，镀铝设备宽度为2.45米，蒸发源包括34组蒸发舟，镀铝工艺设定为2.70。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
1)本发明制得的薄膜用于实现软包装薄膜的阻隔性，与现有的用于实现软包装薄膜的阻隔性的复合铝箔或者VMPET相比，本发明制得的薄膜在与印刷膜复合后(如与BOPP复合)，则可实现单一材质的可回收，使得包装可以绿色、可持续性的发展，缓解对环境压力，而复合铝箔或者VMPET在与印刷膜复合后，材质不统一，无法实现回收再利用。
2)本发明制得的薄膜与现有的普通的VMCPP薄膜相比，水蒸气透过量和氧气透过量均小于普通的VMCPP薄膜的水蒸气透过量和氧气透过量，即热封性能好，阻隔性能更佳，且本发明为PP型的薄膜，与印刷层复合后即可实现包装膜的功能性要求，即可到达包装膜阻隔性的要求，从而降低了复合结构成本；同时本发明制得的薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均远大于普通的VMCPP薄膜的拉伸强度和断裂伸长率，即本发明制得的薄膜具有增韧的特性，使其在复合后不容易出现轻微裂纹，满足产品功能性要求。
3)本发明的电晕层所用的二元共聚聚丙烯具有良好的粘合强度、金属处理特性以及良好的光泽度和透明度，聚环烯烃共聚物具有良好的透明性、高阻隔性、耐介质性，且耐热封好、流动性好，易加工，低析出，使得本发明制得的薄膜阻隔性好；中间层使用的弹性体，具有良好的增韧性，以及高流动性，与PP粒子共混性好，低晶点，易于薄膜加工；热封层使用三元共聚聚丙烯具有良好的热封强度，所选用开口剂具有良好的开口效果，低析出。
4)本发明改善了软包装薄膜在使用铝箔、VMPET或普通高阻隔VMCPP由于刚性好、挺度高在包装或运输中挤压碰撞导致的产品出现的功能性不达标的问题，同时能减薄软包装薄膜，与BOPP印刷层复合时，能实现单一材质可回收，改善日益严峻的塑料垃圾问题，使得包装能绿色、可持续发展。
附图说明
图1是本发明的结构图。
附图中标记的含义如下：
1-电晕层、2-中间层、3-热封层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，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。
该薄膜由MCPP基膜和镀铝层构成，MCPP基膜包括电晕层1、中间层2和热封层3，该薄膜的厚度为20-30μm，电晕层1与镀铝层连接，且电晕层1、中间层2和热封层3的层厚比为1∶3∶1。
实施例1
S1、分别称取70质量份的二元共聚聚丙烯、30质量份聚环烯烃共聚物、85质量份的均聚聚丙烯和15质量份聚烯烃弹性体、2质量份开口剂和98质量份的三元共聚聚丙烯，然后将各层物料分别加入到挤出机中熔融；
S2、挤出机将步骤S1中的熔融物挤出经分配器分配至模头，再依次经过流延机的流延辊、冷却辊、测厚装置、电晕处理装置并经收卷系统收卷成MCPP基膜；
S3、步骤S2中的MCPP基膜经过流延机熟化分切后，再经过镀铝工艺得到VMCPP薄膜。
实施例2
S1、分别称取75质量份的二元共聚聚丙烯、25质量份聚环烯烃共聚物、80质量份的均聚聚丙烯和20质量份聚烯烃弹性体、3质量份开口剂和97质量份的三元共聚聚丙烯，然后将各层物料分别加入到挤出机中熔融；
S2、挤出机将步骤S1中的熔融物挤出经分配器分配至模头，再依次经过流延机的流延辊、冷却辊、测厚装置、电晕处理装置并经收卷系统收卷成MCPP基膜；
S3、步骤S2中的MCPP基膜经过流延机熟化分切后，再经过镀铝工艺得到VMCPP薄膜。
实施例3
S1、分别称取70质量份的二元共聚聚丙烯、30质量份聚环烯烃共聚物、80质量份的均聚聚丙烯和20质量份聚烯烃弹性体、2质量份开口剂和98质量份的三元共聚聚丙烯，然后将各层物料分别加入到挤出机中熔融；
S2、挤出机将步骤S1中的熔融物挤出经分配器分配至模头，再依次经过流延机的流延辊、冷却辊、测厚装置、电晕处理装置并经收卷系统收卷成MCPP基膜；
S3、步骤S2中的MCPP基膜经过流延机熟化分切后，再经过镀铝工艺得到VMCPP薄膜。
对比例1
分别称取80质量份的二元共聚聚丙烯、20质量份聚环烯烃共聚物、100质量份的均聚聚丙烯、2质量份开口剂和98质量份的三元共聚聚丙烯，然后将各层主料分别加入到挤出机中，待主料熔融后再将各层辅料分别加入到挤出机中熔融，然后将熔融物挤出至流延辊上，收卷成MCPP基膜，经熟化分切后，再经过镀铝工艺得到普通的VMCPP薄膜。
将实施例1-3以及对比例进行性能测试，测试结果如下表1所示：
表1
由上述表格可得，实施例1-3制得的VMCPP薄膜的水蒸气透过量均为0.5，对比例1制得的VMCPP薄膜的水蒸气透过量为0.8，且制得的VMCPP薄膜的氧气透过量分别为30、25和25，对比例1制得的VMCPP薄膜的氧气透过量为35，即实施例1-3制得的VMCPP薄膜的水蒸气透过量和氧气透过量均小于对比例1制得的VMCPP薄膜的水蒸气透过量和氧气透过量，表明本发明制得的VMCPP薄膜的热封性、阻隔性能高于普通的VMCPP薄膜。由上述表格1可得，实施例1-3制得的VMCPP薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均大于对比例1制得的VMCPP薄膜的拉伸强度和断裂伸长率，因此本发明制得的VMCPP薄膜增韧更佳，使其在复合后不容易出现轻微裂纹，满足产品功能性要求。
本领域的技术人员应理解，以上所述仅为本发明的若干个具体实施方式，而不是全部实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，还可以做出许多变形和改进，所有未超出权利要求所述的变形或改进均应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可回收高阻隔VMCPP薄膜，其特征在于，该薄膜由MCPP基膜和镀铝层构成，所述MCPP基膜包括电晕层(1)、中间层(2)和热封层(3)，所述电晕层(1)与镀铝层连接；所述电晕层(1)由70-75质量份的二元共聚聚丙烯和25-30质量份聚环烯烃共聚物构成，所述中间层(2)由80-85质量份的均聚聚丙烯和15-20质量份聚烯烃弹性体构成，所述热封层(3)由1-3质量份开口剂和97-99质量份的三元共聚聚丙烯构成。
2.根据权利要求1所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜，其特征在于，所述电晕层(1)由70质量份的二元共聚聚丙烯和30质量份聚环烯烃共聚物构成，所述中间层(2)由85质量份的均聚聚丙烯和15质量份聚烯烃弹性体构成，所述热封层(3)由2质量份开口剂和98质量份的三元共聚聚丙烯构成。
3.根据权利要求2所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜，其特征在于，所述二元共聚聚丙烯的牌号为北欧化工公司生产的RD265CF；所述聚环烯烃共聚物的牌号为日本宝理公司生产的8007-F600；所述均聚聚丙烯的牌号为北欧化工生产的HD601CF；所述聚烯烃弹性体的牌号为美国陶氏公司生产的8200；所述开口剂的牌号为法国宝利得公司生产的ABPP10S；所述三元共聚聚丙烯的牌号为韩国湖南公司生产的SFC750M。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，该生产方法包括如下步骤：
S1、依照MCPP基膜中电晕层(1)、中间层(2)以及热封层(3)的配方组成，分别将各组分的粒子投入到流延机的吸料桶内，各层物料由真空吸料系统分别加入到流延机的各个挤出机中熔融；
S2、挤出机将步骤S1中的熔融物挤出经分配器分配至模头，再依次经过流延机的流延辊、冷却辊、测厚装置、电晕处理装置并经收卷系统收卷成MCPP基膜；
S3、步骤S2中的MCPP基膜经过流延机熟化分切后，再经过镀铝工艺得到VMCPP薄膜。
5.根据权利要求4所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中的流延机设备由A/B/C三层挤出机组成，挤出机A/B/C生产方法设定温度分别为A层：230℃/230℃/225℃/225℃/225℃/225℃/225℃；B层：230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃；C层：230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃/230℃。
6.根据权利要求4所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中分配器生产方法温度设定为225℃/225℃/225℃；流延辊、冷却辊温度为45℃和50℃。
7.根据权利要求4所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中测厚装置采用β射线测厚仪自动测厚显示记录并反馈到模头的热膨胀螺丝上，自动模头调整间隙，控制薄膜厚薄度，所述膜头采用衣架式模头。
8.根据权利要求4所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中电晕处理装置电晕表面处理功率设定为36W·min/m2，薄膜下机检测达因值为48以上。
9.根据权利要求4所述的可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中MCPP基膜的熟化温度为42-45℃，熟化湿度为40-50％，熟化时间为72小时。
10.根据权利要求4所述的一种可回收高阻隔VMCPP薄膜的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中镀铝工艺采用纯度为99.99％的铝线，镀铝设备宽度为2.45米，蒸发源包括34组蒸发舟，镀铝工艺设定为2.70。
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