CN112549715A - 一种可回收液洗小包装膜及其生产工艺 - Google Patents

一种可回收液洗小包装膜及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可回收液洗小包装膜及其生产工艺，属于包装技术领域，本发明该包装膜包括依次连接的BOPP印刷膜层、VMCPP薄膜中间层和CPP薄膜内层组成；VMCPP薄膜中间层由第一电晕层、第一中间层和内层组成，CPP薄膜内层由第二电晕层、第二中间层和热封层组成；第一电晕层包括70质量份的聚丙烯、17质量份的环烯烃共聚物和13质量份的聚烯烃共聚物。本发明的材质结构为BOPP/VMCPP/CPP,从外层到中间层到内层均为PP树脂，整个薄膜为单一PP材料组成，相比于现有的聚酯和聚烯烃复合包装，本发明包装膜使用后可以继续回收加工利用，不仅减少对环境的污染，还可以继续创造价值。

Description

一种可回收液洗小包装膜及其生产工艺
技术领域
本发明涉及包装领域，特别是一种可回收液洗小包装膜及其生产工艺。
背景技术
近些年来，随着塑料工业的持续高速发展，塑料包装得到了广泛的应用。塑料包装材料因其具有质轻、强度高、方便价廉等优良特性，自20世纪70年代以来，极大地方便了人们的生活。但因为普通塑料及其助剂、添加剂均属高分子材料，化学结构及性能稳定，一般不能自行降解，也不易被细菌侵蚀，塑料包装材料废弃后不腐烂、不分解，会形成几百年不腐的永久垃圾，对环境造成了严重污染。特别是一次性塑料包装材料的废弃物，不仅量大、分散、脏乱，且很难收集。这些垃圾一部分被随意丢弃散落地面，污染城市市容和环境景观；一部分随垃圾填埋掩土，滞留于土壤中，破坏土壤的透气性能，降低土壤的蓄水能力，影响农作物对水分、养料的吸收，导致农作物减产；还有一部分被倒人江河湖海则会污染水体，造成水生物的大量死亡，若不加以区分地焚烧处理，则有的塑料燃烧后会释放有毒气体，破坏臭氧层及形成酸雨，破坏生态平衡。
为了解决“白色污染”问题，政府、企业和广大科技工作者都做了许多工作。主张少用、限用、禁用的有之；提倡并制定地方法规强制推行降解塑料的有之；提出利用经济手段(收税、收费)引导消费的也有之，遗憾的是诸多措施收效甚微。限用、禁用让老百姓感到不便；收费则给市民增加经济负担。事实证明，现代社会已离不开塑料，截堵不如疏导，用性能价格比更好的材料，用更符合时代特征的技术与方法进行可降解塑料的开发，加大对塑料废弃物的回收再利用，才是解决“白色污染”的出路。
目前市场上的液洗小包装的主要包装材料为：PET/PE/VMPET/PE,PET/VMPET/PE,PET/PE,主要缺点阻湿性能不高，大都数都为聚酯和聚烯烃的复合材料，使用过后的薄膜难以继续回收加工利用，且废弃的卷膜对环境造成污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可回收液洗小包装膜及其生产工艺。
为了实现本发明的目的之一，提供一种可回收液洗小包装膜，本发明采用了以下技术方案：
该包装膜包括依次连接的BOPP印刷膜层、VMCPP薄膜中间层和CPP薄膜内层组成；VMCPP薄膜中间层由第一电晕层、第一中间层和内层组成，CPP薄膜内层由第二电晕层、第二中间层和热封层组成；第一电晕层与BOPP印刷膜层连接，VMCPP薄膜中间层的内层与第二电晕层连接；第一电晕层包括70质量份的聚丙烯、17质量份的环烯烃共聚物和13质量份的聚烯烃共聚物；第一中间层和内层均包括85质量份的二元共聚聚丙烯和15质量份的聚丙烯；第二电晕层包括85质量份的二元共聚聚丙烯和15质量份的聚丙烯，第二中间层包括52质量份的二元共聚聚丙烯、33质量份的聚丙烯和12质量份的弹性体，热封层包括94质量份的三元共聚聚丙烯、3质量份的开口剂和3质量份的爽滑剂。
优选的，第一电晕层、第一中间层和内层的厚度比为2∶5∶3；第二电晕层、第二中间层和热封层的厚度比为1∶5∶2；BOPP印刷膜层、VMCPP薄膜中间层和CPP薄膜内层的厚度比为19∶20∶40。
优选的，第一电晕层的聚丙烯的牌号为北欧化工公司生产的RD265CF，第一电晕层的环烯烃共聚物的牌号为日本宝理公司生产的8007F-600，第一电晕层的聚烯烃共聚物的牌号为日本住友化学公司生产的WH303；第一中间层和内层的二元共聚聚丙烯的牌号为中韩石化公司生产的FCP80，第一中间层和内层的聚丙烯的牌号为北欧化工公司生产的RD265CF。
优选的，第二电晕层和第二中间层中的二元共聚聚丙烯的牌号均为中韩石化公司生产的FCP80，第二电晕层和第二中间层中的聚丙烯的牌号均为北欧化工公司生产的RD265CF，第二中间层中的弹性体的牌号为埃克森公司生产的6102FL；热封层中的三元共聚聚丙烯的牌号为日本JPC公司生产的WFX4，热封层中的开口剂的牌号为宝利德公司生产的ABPP10S，热封层中的爽滑剂的牌号为北京亚伦公司生产的SLIP-7；BOPP印刷膜层的牌号为国风塑业公司生产的印刷级BOPP。
为了实现本发明的目的之二，提供一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，该生产工艺包括如下步骤：
S1、依照包装膜中VMCPP薄膜中间层的配方组成，分别称取各重量质量份的组分，经过流延工艺制得CPP中间薄膜，CPP中间薄膜再经过镀铝工艺得到VMCPP中间薄膜；
S2、依照包装膜中CPP薄膜内层的配方组成，分别称取各重量质量份的组分，经过流延工艺制得CPP内层薄膜；
S3、将步骤S1中的VMCPP中间薄膜的表面与BOPP印刷膜经过一次复合工艺得到BOPP/VMCPP复合膜；
S4、将步骤S3中的BOPP/VMCPP复合膜与步骤S2中CPP内层薄膜经过在线电晕复合工艺制得本发明的包装膜。
优选的，步骤S1中的挤出量为868±50kg/h；牵引速度为110±10m/min；电晕功率36Wmin/m2；步骤S1中的流延工艺冷却辊的温度为35±5℃。
优选的，步骤S1中镀铝工艺的镀铝基材的运行速度为500m/min；冷却辊的温度为-20±3℃。
优选的，步骤S2中的挤出量为1560±50kg/h；牵引速度为110±10m/min；电晕功率40Wmin/m2；步骤S2中的流延工艺冷却辊的温度为30±5℃。
优选的，步骤S3中一次复合工艺的胶黏剂的牌号为北京高盟公司生产的GM910A；固化剂的牌号为北京高盟公司生产的GM910AB；胶黏剂、固化剂和乙酯含量的配比为20∶3.3∶15；步骤S3中BOPP印刷膜进入烘道的温度一次为65℃、75℃、85℃；步骤S3中的熟化温度为45℃。
优选的，步骤S4中在线电晕复合工艺的胶黏剂的牌号为华腾公司生产的UK2866A；固化剂的牌号为华腾公司生产的2866；胶黏剂、固化剂和乙酯含量的配比为20∶4∶32；步骤S4中的电晕机电流为9.8kvA；烘道温度为：65℃、75℃、85℃；熟化温度为45℃。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
1)本发明的材质结构为BOPP/VMCPP/CPP,从外层到中间层到内层均为PP树脂，整个薄膜为单一PP材料组成，相比于现有的聚酯和聚烯烃复合包装，本发明包装膜使用后可以继续回收加工利用，不仅减少对环境的污染，还可以继续创造价值。
2)本发明制得的包装膜阻隔性搞高，满足高速包装设备对水蒸气高阻隔性的要求，能够减少液洗小包装水分的散失，适用于高速自动液洗小包装；本发明由于内层有更加低温的CPP膜层，使得整个包装有更加宽的热封窗口，且走机适应性好，耐压不漏热，易撕效果好，客户使用更佳方便；相比于现有的液洗小包装，本发明能够减少包装膜保质期内的水分散失，能够长时间的保持包装内容物液洗物质的品质。
3)本发明VMCPP薄膜中间层中第一电晕层和第二电晕层中聚丙烯的牌号均为北欧化工公司生产的RD265CF，该材料可以提高包装膜的光泽度，与此同时电晕后可以长时间保持表面张力不衰退；且第一电晕层中加入的环烯烃共聚物(牌号为日本宝理公司生产的8007F-600)可以提高包装膜的阻隔性，第一电晕层中加入的聚烯烃共聚物(牌号为日本住友化学公司生产的WH30)还可以提高铝层的附着牢度，降低了复合膜在复合后剥离铝层转移的情况发生。
4)本发明本发明VMCPP薄膜中间层中第一中间层和内层均加入了二元共聚聚丙烯(牌号为中韩石化公司生产的FCP80)，可以提高包装膜的耐热性能，同时还可以提高包装膜的耐冲击性能；加入适量的聚丙烯(牌号为北欧化工公司生产的RD265CF)可以提高包装膜的光学性能，而且耐化学侵蚀性更好。
5)本发明包装膜CPP薄膜内层在流延过程中进行高压在线电晕处理，使其表面达英值达到38以上，在复合的时候，胶水能够均匀的分散在薄膜的表面上，使复合膜剥离力更高；VMCPP薄膜中间层在流延过程中进行高压在线电晕处理，使其表面达英值达到38以上，且；VMCPP薄膜中间层流延加工完以后进行高真空镀铝处理，在其电晕层镀铝，使其OD值达到2.6，可有效提高薄膜的阻隔性。
6)本发明CPP薄膜内层中第二电晕层加入了二元共聚聚丙烯(牌号为中韩石化公司生产的FCP80)，可以提高包装膜的耐热性能，同时还可以提高包装膜的耐冲击性能，加入适量的聚丙烯(牌号为北欧化工公司生产的RD265CF)可以提高卷膜的光学性能，而且耐化学侵蚀性更好，与此同时电晕后可以长时间保持表面张力不衰退。
7)本发明CPP薄膜内层中第二中间层加入了二元共聚聚丙烯(牌号为中韩石化公司生产的FCP80)和聚丙烯(牌号为北欧化工公司生产的RD265CF)，可以为包装膜提供更好的抗冲击性和更好的机械性能；加入的弹性体(牌号为埃克森公司生产的6102FL)，可以使包装膜变得更加柔软，从而在热封的过程中使薄膜重复的接触热封，降低漏液率。
8)本发明由于外表面为BOPP印刷膜层，该层耐热性能较差，高温容易烫化起皱，而CPP薄膜内层加入的三元共聚聚丙烯(牌号为日本JPC公司生产的WFX4)，可以提供更低的热封温度，而热封温度越低，提供的热封加工窗口就越宽；CPP薄膜内层加入的开口剂(牌号为宝利德公司生产的ABPP10S)可以提高包装膜的开口性，降低包装膜粘连的情况发生；加入的爽滑剂(牌号为北京亚伦公司生产的SLIP-7)可以降低包装膜的摩擦系数，使得包装膜在包装机上走机更加顺畅。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明的结构示意图。
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。
本发明提供一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，该生产工艺包括如下步骤：
S1、依照包装膜中VMCPP薄膜中间层的配方组成，分别称取各重量质量份的组分，将各组分原材料树脂吸入流延机内，设置挤出温度，吸入的树脂从流延机的模口中挤出，经过铸片系统，成膜测厚，挤出量设置为868±50kg/h，牵引速度设置为110±10m/min，挤出的流延膜经过冷却辊冷却，冷却辊的温度设置为35±5℃，随后统经过电晕机，对电晕面进行电晕，电晕功率为36Wmin/m2，电晕后进行切边，收卷，制得CPP中间薄膜；
将上述制得的CPP薄膜中间膜进行蒸镀，CPP薄膜中间膜按照一定的方式穿过一系列的导辊，被连接在收料轴上放入密封的真空腔中，采取三级真空泵抽真空，当真空腔中的真空度达到10-4Pa以上时，预先安装好的蒸发舟开始升温加热，达到1400℃以上后，铝线开始熔化蒸发，镀铝基材CPP以500m/min的运行速度，通过布满来自蒸发舟上的铝蒸发的区域时，铝蒸发被吸附积在薄膜表面；经过镀铝的薄膜温度很高，经过冷却辊冷却，冷却辊的温度为-20±3℃，冷却后收卷制得VMCPP中间薄膜；
S2、依照包装膜中CPP薄膜内层的配方组成，分别称取各重量质量份的组分，将各组分原材料树脂吸入流延机内，设置挤出温度，吸入的树脂从流延机的模口中挤出，经过铸片系统，成膜测厚，挤出量设置为1560±50kg/h，牵引速度设置为110±10m/min，挤出的流延膜经过冷却辊冷却，冷却辊温度为30±5℃，随后统经过电晕机，对电晕面进行电晕，电晕功率为40Wmin/m2，电晕后进行切边，收卷制得CPP内层薄膜。
S3、一次复合工艺：BOPP印刷膜经过网目辊，压胶辊，胶水涂布到印刷膜内面后进入烘道，烘道温度为：65℃、75℃、85℃，经过烘道后胶黏剂中的溶剂挥发，在贴合辊处与VMCPP中间薄膜贴合，再收卷，下机后进入熟化室，熟化室温度为45℃，摆放24小时后拉出得到BOPP/VMCPP复合膜。
S4、二复：将步骤S3中的BOPP/VMCPP复合膜经过电晕机，对VMCPP中间薄膜的内面进行电晕处理，电晕机电流为9.8kvA；电晕处理过后，经过网目辊，压胶辊，胶水涂布到BOPP印刷膜的内面后进入烘道，烘道温度为：65℃、75℃、85℃，经过烘道后胶黏剂中的溶剂挥发，在贴合辊处与CPP内层薄膜贴合，后收卷，下机后进入熟化室，熟化室温度为45℃，摆放36小时，后拉出得到制得本发明的包装膜。
实施例1
S1、依照包装膜中VMCPP薄膜中间层的配方组成，分别称取第二电晕层、第二中间层和内层的各组分原材料，包括第一电晕层中70质量份的聚丙烯、17质量份的环烯烃共聚物和13质量份的聚烯烃共聚物；第一中间层和内层中85质量份的二元共聚聚丙烯和15质量份的聚丙烯；再将各原材料经过流延工艺制得CPP中间薄膜，CPP中间薄膜再经过镀铝工艺得到VMCPP中间薄膜；其中第二电晕层、第二中间层和内层的厚度分别为4μm、10μm和6μm。
S2、依照包装膜中CPP薄膜内层的配方组成，分别称取第二电晕层、第二中间层和热封层的各组分原材料；包括第二电晕层中85质量份的二元共聚聚丙烯和15质量份的聚丙烯，第二中间层中52质量份的二元共聚聚丙烯、33质量份的聚丙烯和12质量份的弹性体，热封层包括94质量份的三元共聚聚丙烯、3质量份的开口剂和3质量份的爽滑剂；再将各原材料经过流延工艺制得CPP内层薄膜；其中第二电晕层、第二中间层和热封层的厚度分别为5μm、25μm和10μm。
S3、将步骤S1中的VMCPP中间薄膜的表面与BOPP印刷膜经过一次复合工艺得到BOPP/VMCPP复合膜。
S4、将步骤S3中的BOPP/VMCPP复合膜与步骤S2中CPP内层薄膜经过在线电晕复合工艺制得本发明的包装膜。
上述步骤S1中流延工艺的流延机挤出温度如下表1：
Figure BDA0002809974700000071
上述步骤S2中流延工艺的流延机挤出温度如下表2：
Figure BDA0002809974700000081
对比例1
现有的液洗小包装膜的结构为PET/挤复PE/VMPET/PE，各层厚度分别为12μm、15μm、12μm和40μm。
其中40μm的PE层吹膜的配方如下表3：
Figure BDA0002809974700000082
生产工艺包括如下步骤：
S1、将上述PE层粒子原料加入到料斗中，通过负压吸入到螺杆，当料粒与螺杆斜棱接触后，旋转的斜棱面对塑料和生产与斜棱面相垂直的推力，将塑料粒子向前推进，推移过程中，料筒加热融化，融化的塑料经过机头从模口中出来，经风环冷却，吹胀经稳泡架和人字牵引板后电晕，切边收卷得到40μm的PE膜。
S2、将PET印刷膜经过导辊，在网目辊处涂布胶水，送入硅胶辊至冷却辊之间，同时机头口模中挤出热熔膜，涂覆到基材上，在压力的作用下，热熔膜与VMPET复合到一起；经冷却钢辊冷却定型后，通过切除废边，将其绕到收卷轴纸芯上，最后所得的挤复合膜(PET/挤复PE/VMPET)；其中挤复PE树脂包括8μm的PE955和7μm的PE955/EAA3004。
S3、将步骤S2中的挤复合膜(PET/挤复PE/VMPET)与步骤S1中的40μm的膜复合得到PET/挤复PE/VMPET/PE复合膜。
实施例1的包装膜与对比例1的包装膜性能测试结果如下表4：
Figure BDA0002809974700000091
1、根据实施例1可得，实施例1制得的包装膜的材质结构为BOPP/VMCPP/CPP复合膜，该结构为单一的PP材质，从最外层的BOPP膜层，到中间层的VMCPP膜层到内层的CPP膜层，均为PP材料，不仅有利于回收加工，且回收加工价值高，还可以降低塑料的环境污染；而对比例1的材质结构为PET/挤复PE/VMPET/PE复合膜，该材质为非单一材质结构，外层和次内层均为PET，次外层和内层为PE，属于PET和PE不同性质材料复合结构，无法回收再利用，且会对环境造成污染。
2、由上述表格4可得，实施例1制得的包装膜的阻隔性可以做到：WVTR<0.2g/(㎡·24h)(WVTR为水蒸气透过率)，而对比例1中制得的包装膜的阻湿性能为：WVTR<0.8g/(㎡·24h)，相比而言，本发明制得的包装膜阻湿性能更好，具有更优异的阻湿性能，使得产品的保质期相对更长。
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)

1.一种可回收液洗小包装膜，其特征在于，该包装膜包括依次连接的BOPP印刷膜层、VMCPP薄膜中间层和CPP薄膜内层组成；所述VMCPP薄膜中间层由第一电晕层、第一中间层和内层组成，所述CPP薄膜内层由第二电晕层、第二中间层和热封层组成；所述第一电晕层与BOPP印刷膜层连接，所述VMCPP薄膜中间层的内层与第二电晕层连接；所述第一电晕层包括70质量份的聚丙烯、17质量份的环烯烃共聚物和13质量份的聚烯烃共聚物；所述第一中间层和内层均包括85质量份的二元共聚聚丙烯和15质量份的聚丙烯；所述第二电晕层包括85质量份的二元共聚聚丙烯和15质量份的聚丙烯，所述第二中间层包括52质量份的二元共聚聚丙烯、33质量份的聚丙烯和12质量份的弹性体，所述热封层包括94质量份的三元共聚聚丙烯、3质量份的开口剂和3质量份的爽滑剂。
2.根据权利要求1所述的一种可回收液洗小包装膜，其特征在于，所述第一电晕层、第一中间层和内层的厚度比为2∶5∶3；所述第二电晕层、第二中间层和热封层的厚度比为1∶5∶2；所述BOPP印刷膜层、VMCPP薄膜中间层和CPP薄膜内层的厚度比为19∶20∶40。
3.根据权利要求1所述的一种可回收液洗小包装膜，其特征在于，所述第一电晕层的聚丙烯的牌号为北欧化工公司生产的RD265CF，第一电晕层的环烯烃共聚物的牌号为日本宝理公司生产的8007F-600，第一电晕层的聚烯烃共聚物的牌号为日本住友化学公司生产的WH303；所述第一中间层和内层的二元共聚聚丙烯的牌号为中韩石化公司生产的FCP80，所述第一中间层和内层的聚丙烯的牌号为北欧化工公司生产的RD265CF。
4.根据权利要求1所述的一种可回收液洗小包装膜，其特征在于，所述第二电晕层和第二中间层中的二元共聚聚丙烯的牌号均为中韩石化公司生产的FCP80，第二电晕层和第二中间层中的聚丙烯的牌号均为北欧化工公司生产的RD265CF，所述第二中间层中的弹性体的牌号为埃克森公司生产的6102FL；所述热封层中的三元共聚聚丙烯的牌号为日本JPC公司生产的WFX4，热封层中的开口剂的牌号为宝利德公司生产的ABPP10S，热封层中的爽滑剂的牌号为北京亚伦公司生产的SLIP-7；所述BOPP印刷膜层的牌号为国风塑业公司生产的印刷级BOPP。
5.如权利要求1-4任一项所述的可回收液洗小包装膜的生产工艺，其特征在于，该生产工艺包括如下步骤：
S1、依照包装膜中VMCPP薄膜中间层的配方组成，分别称取各重量质量份的组分，经过流延工艺制得CPP中间薄膜，CPP中间薄膜再经过镀铝工艺得到VMCPP中间薄膜；
S2、依照包装膜中CPP薄膜内层的配方组成，分别称取各重量质量份的组分，经过流延工艺制得CPP内层薄膜；
S3、将步骤S1中的VMCPP中间薄膜的表面与BOPP印刷膜经过一次复合工艺得到BOPP/VMCPP复合膜；
S4、将步骤S3中的BOPP/VMCPP复合膜与步骤S2中CPP内层薄膜经过在线电晕复合工艺制得本发明的包装膜。
6.根据权利要求5所述的一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中的挤出量为868±50kg/h；牵引速度为110±10m/min；电晕功率36Wmin/m2；步骤S1中的流延工艺冷却辊的温度为35±5℃。
7.根据权利要求5所述的一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中镀铝工艺的镀铝基材的运行速度为500m/min；冷却辊的温度为-20±3℃。
8.根据权利要求5所述的一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中的挤出量为1560±50kg/h；牵引速度为110±10m/min；电晕功率40Wmin/m2；步骤S2中的流延工艺冷却辊的温度为30±5℃。
9.根据权利要求5所述的一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3中一次复合工艺的胶黏剂的牌号为北京高盟公司生产的GM910A；固化剂的牌号为北京高盟公司生产的GM910AB；所述胶黏剂、固化剂和乙酯含量的配比为20∶3.3∶15；所述步骤S3中BOPP印刷膜进入烘道的温度一次为65℃、75℃、85℃；所述步骤S3中的熟化温度为45℃。
10.根据权利要求5所述的一种可回收液洗小包装膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤S4中在线电晕复合工艺的胶黏剂的牌号为华腾公司生产的UK2866A；固化剂的牌号为华腾公司生产的2866；所述胶黏剂、固化剂和乙酯含量的配比为20∶4∶32；所述步骤S4中的电晕机电流为9.8kvA；烘道温度为：65℃、75℃、85℃；熟化温度为45℃。
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