CN113183574A - 一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料及其生产工艺，属于包装技术领域。本发明包括PE薄膜，PE薄膜包括依次连接的电晕层、中间层和热封层，电晕层和热封层均包括75‑88.5质量份的中密度茂金属聚乙烯、10‑22.5质量份的低压聚乙烯、1‑1.5质量份的开口剂和0.5‑1质量份的加工助剂，中间层包括98.5‑99.5质量份的茂金属聚乙烯和0.5‑1.5质量份的加工助剂。本发明制得的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签膜能够很好的解决易模切的问题，同时能够满足400m/min的高速印刷需求，大大提升了产品质量和生产效率。
Description
技术领域
本发明包装技术领域，具体涉及一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料及其工艺。
背景技术
随着食品、日化、医药、超市及物流等行业的快速发展，我国标签印刷产业取得了很大的进步，进而带动了标签印刷设备企业和标签材料生产企业也都有了长久的发展，形成了较完整的标签印刷产业链。随着人们消费能力的增长，市场上标签种类的不断丰富，技术的发展升级将为标签印刷产业带来新的市场空间及商机。
现有的PE标签膜，存在的不易模切，导致模切刀磨损严重，还容易出现毛边的情况，对产品外观影响很大；同时因PE基材膜MD方向的拉伸强度低，导致PE基材膜不能适应高速印刷的情况，印刷速度只能开到200m/min，大大的影响了印刷效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料及其生产工艺，具有易切成型、可高速印刷的特点。
为了实现本发明的目的之一，本发明采用了以下技术方案：
一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料，包括PE薄膜，PE薄膜包括依次连接的电晕层、中间层和热封层，电晕层和热封层均包括75-88.5质量份的中密度茂金属聚乙烯、10-22.5质量份的低压聚乙烯、1-1.5质量份的开口剂和0.5-1质量份的加工助剂，中间层包括98.5-99.5质量份的茂金属聚乙烯和0.5-1.5质量份的加工助剂。
作为优选的，电晕层和热封层均包括80质量份的中密度茂金属聚乙烯、 18.5质量份的低压聚乙烯、1质量份的开口剂和0.5质量份的加工助剂，所述中间层包括99质量份的茂金属聚乙烯和1质量份的加工助剂。
作为优选的，电晕层、中间层和热封层的厚度比为1∶(2-4)∶1。
作为优选的，电晕层和热封层中的中密度茂金属聚乙烯的牌号均为埃克森公司生产的3505MC，所述电晕层和热封层中的低压聚乙烯的牌号均为三星道达尔公司生产的F920A，所述电晕层和热封层中的开口剂的牌号均为北京亚伦公司生产的AB-20LD；所述中间层的茂金属聚乙烯的牌号为陶氏公司生产的TH60；所述电晕层、中间层和热封层中的加工助剂的牌号均为安配色公司生产的100991-K。
本发明的另一目的在于提供：一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，包括如下步骤：
S1、吹膜工艺：依照电晕层、中间层以及热封层的粒料配方组成，分别按比例投入吹膜机的料筒中熔融共挤出，制得三层共挤吹塑PE薄膜；
S2、MDO拉伸工艺：将三层共挤吹塑PE薄膜通过在线拉伸单元，经过预热、拉伸、退火、冷却定型后切边收卷，制得易切成型可高速印刷的聚乙烯标签薄膜。
作为优选的，所述步骤S1中吹膜机的熔融段温度为45-65℃、挤出段温度为180-190℃、模头温度为185-195℃、挤出量为500-680kg/h、吹胀比为 1∶(1.8-2.5)。
作为优选的，所述步骤S1中吹膜机的熔融段温度为50℃，挤出段温度为185℃，模头温度为190℃，挤出量为600kg/h，吹涨比为2.15。
作为优选的，步骤S2中的拉伸倍率为1∶(4.5-4.9)；拉伸预热辊PH1 温度为60-70℃，拉伸预热辊PH2温度为95-110℃，拉伸辊SD1温度为 112-120℃，拉伸辊FD1温度为112-120℃，退火辊A1温度为112-120℃，退火辊A2温度为112-120℃，冷却定型辊C1温度为30-50℃，冷却定型辊 C2温度为20-40℃。
作为优选的，步骤S2中拉伸倍率为1:4.8，拉伸预热辊PH1温度为68℃，拉伸预热辊PH2温度为105℃，拉伸辊SD1温度为114℃，拉伸辊FD1温度为114℃，退火辊A1温度为114℃，退火辊A2温度为114℃，冷却定型辊 C1温度为30℃，冷却定型辊C2温度为20℃。
作为优选的，步骤S2中PE薄膜拉伸前的总厚度为175μm-300μm；PE 薄膜拉伸后的总厚度为40μm-65μm。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
1)本发明制得的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签膜能够很好的解决易模切的问题，同时能够满足400m/min的高速印刷需求，大大提升了产品质量和生产效率。
2)本发明电晕层和热封层中的中密度茂金属聚乙烯的牌号均为埃克森公司生产的3505MC，密度为0.935g/cm3，熔指为0.5g/10min,该牌号挺度高、透明度好、晶点少，印刷适应性好，阻湿效果好，可以为薄膜提供一定的拉伸强度；电晕层和热封层中的低压聚乙烯的牌号均为三星道达尔公司生产的F920A，密度为0.956g/cm3，熔指为1.0g/10min,该牌号挺度高、透明度好、晶点少，阻湿效果好，也可以为薄膜提供较高的拉伸强度；中间层的茂金属聚乙烯的牌号为陶氏公司生产的TH60，密度为0.912g/cm3，熔指为0.85g/10min，耐撕裂效果好，抗穿刺效果好，可以为薄膜提供较高的拉伸倍率；电晕层和热封层中的开口剂的牌号均为北京亚伦公司生产的 AB-20LD，密度为0.92g/cm3，熔指为8g/10min,具有很好的分散性，起到抗粘连作用，可显著提高薄膜产品的开口性能并保持长期的稳定性；电晕层、中间层和热封层中的加工助剂的牌号均为安配色公司生产的100991-K，密度为0.93g/cm3，熔指为18g/10min,具有很好的抗熔体破裂的效果，改善膜面外观，利于印刷；即本发明中的电晕层和热封层，使用熔指低、密度高的粒子，为薄膜提供一定的拉伸强度和挺度，为印刷表层提供了良好的印刷适应性；芯层通过韧性更好的粒子提供薄膜拉伸倍率，低熔指粒子为薄膜提供更好的拉伸强度。
3)本发明通过开发这种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料，经过 MDO高倍率拉伸，薄膜的MD方向拉伸强度非常高，不容易变形，实现了高速印刷，提高了套色精度，实精美高速印；因经过MDO拉伸，薄膜挺度非常高，实现了易模切的效果，利于标签膜的美观。
附图说明
图1是本发明的标签材料流程示意图。
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。
实施例1
S1、吹膜工艺：电晕层和热封层的原料组分按照88.5质量份的中密度茂金属聚乙烯、10质量份的低压聚乙烯、1份的开口剂和0.5质量份的加工助剂称取；所述中间层的原料组分按照99.5质量份的茂金属聚乙烯、0.5 质量份的加工助剂称取，分别投入吹膜机的料筒中熔融共挤出，制得三层共挤吹塑PE薄膜；
其中PE薄膜的总厚度为175μm，层厚按照电晕层∶中间层∶热封层＝1∶ 3∶1的比例进行分配；吹膜机的熔融段温度为50℃，挤出段温度为183℃，模头温度为185℃，挤出量为550kg/h，吹胀比为1∶2.15；
S2、MDO拉伸工艺：将三层共挤吹塑PE薄膜通过在线拉伸单元，经过预热、拉伸、退火、冷却定型后切边收卷，制得拉伸后厚度为40μm的易切成型可高速印刷的聚乙烯标签薄膜1。
实施例1中的吹膜工艺参数如下表1所示：
表1
实施例1中的MDO拉伸工艺参数如下表2所示：
表2
实施例2
S1、吹膜工艺：电晕层和热封层的原料组分按照80质量份的中密度茂金属聚乙烯、18.5质量份的低压聚乙烯、0.5质量份的开口剂和1质量份的加工助剂称取；所述中间层的原料组分按照99质量份的茂金属聚乙烯、1 质量份的加工助剂称取；再分别投入吹膜机的料筒中熔融共挤出，制得三层共挤吹塑PE薄膜；
其中PE薄膜的总厚度为260μm，层厚按照电晕层∶中间层∶热封层＝1∶ 2.5∶1的比例进行分配；吹膜机的熔融段温度为50℃，挤出段温度为185℃，模头温度为188℃，挤出量为580kg/h，吹胀比为1∶2.25；
S2、MDO拉伸工艺：将三层共挤吹塑PE薄膜通过在线拉伸单元，经过预热、拉伸、退火、冷却定型后切边收卷，制得拉伸后厚度为58μm的易切成型可高速印刷的聚乙烯标签薄膜2。
实施例2中的吹膜工艺参数如下表3所示：
表3
实施例2中的MDO拉伸工艺参数如下表4所示：
表4
实施例3
S1、吹膜工艺：电晕层和热封层的原料组分按照75质量份的中密度茂金属聚乙烯、22.5质量份的低压聚乙烯、1.5质量份的开口剂和1质量份的加工助剂称取；所述中间层的原料组分按照98.5质量份的茂金属聚乙烯、 1.5质量份的加工助剂称取；再分别投入吹膜机的料筒中熔融共挤出，制得三层共挤吹塑PE薄膜；
其中PE薄膜的总厚度为300μm，层厚按照电晕层∶中间层∶热封层＝1∶ 2∶1的比例进行分配；吹膜机的熔融段温度为55℃，挤出段温度为190℃，模头温度为195℃，挤出量为500kg/h，吹胀比为1∶1.8；
S2、MDO拉伸工艺：将三层共挤吹塑薄膜通过在线拉伸单元，经过预热、拉伸、退火、冷却定型后切边收卷，制得拉伸后厚度为65μm的易切成型可高速印刷的聚乙烯标签薄膜3。
实施例3中的吹膜工艺参数如下表5所示：
表5
实施例3中的MDO拉伸工艺参数如下表6所示：
表6
上述实施例1-3中，所述中密度茂金属聚乙烯的牌号均为埃克森公司生产的3505MC，熔融指数为0.5g/10min，密度为0.935g/cm3；所述的低压聚乙烯的牌号为三星道达尔公司生产的F920A，熔融指数为1g/10min，密度为 0.956g/cm3；所述的茂金属聚乙烯的牌号为陶氏公司生产的TH60，熔融指数为0.85g/10min，密度为0.912g/cm3；所述的开口剂的牌号为北京亚伦公司生产的AB-20LD，熔融指数为8g/10min，密度为0.92g/cm3；所述的加工助剂的牌号均为安配色公司生产的100991-K，熔融指数为18g/10min，密度为0.93g/cm3。
对比例1
S1、吹膜工艺：电晕层和热封层的原料组分按照88.5质量份的中密度茂金属聚乙烯、10质量份的低压聚乙烯、1份的开口剂和0.5质量份的加工助剂称取；所述中间层的原料组分按照99.5质量份的茂金属聚乙烯、0.5 质量份的加工助剂称取，分别投入吹膜机的料筒中熔融共挤出，制得三层共挤吹塑PE薄膜；
其中PE薄膜的总厚度为82.1μm，层厚按照电晕层∶中间层∶热封层＝1∶ 3∶1的比例进行分配；吹膜机的熔融段温度为48℃，挤出段温度为183℃，模头温度为185℃，挤出量为550kg/h，吹胀比为1:2.15，制得82μm的聚乙烯标签薄膜4。
对比例1中的吹膜工艺参数如下表7所示：
表7
将实施例1-3制备的易切排废可高速印刷的聚乙烯标签薄膜1-3和对比例1制备的普通聚乙烯标签薄膜1进行性能测试，结果如下表8所示；
表8
由上述表8可知，实施例1-3制得的聚乙烯标签薄膜样品1-3，拉伸强度的MD值分别为111.6Mpa/15mm、111.8Mpa/15mm和113.6Mpa/15mm，拉伸强度的TD值分别为22.4Mpa/15mm、24.8Mpa/15mm和29.4Mpa/15mm，对比例 1拉伸强度的MD值为24.26Mpa/15mm，拉伸强度的TD值为23.62Mpa/15mm，即在大幅降低薄膜厚度的前提下，实施例1-3制得的聚乙烯标签薄膜样品 1-3纵向方向的拉伸强度，横纵向方向的直角撕裂强度等与对比例1制得的普通标签膜聚乙烯薄膜样品相比较，具有明显的优势；实施例1-3制得的聚乙烯标签薄膜样品1-3能满足标签膜高速印刷需求，在标签膜高速贴标排废过程中不易撕裂，易于卷曲废品，满足标签膜易切排废的需求，同时因为大幅厚度的减少，起到了环保作用。
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)
1.一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料，其特征在于，包括PE薄膜，所述PE薄膜包括依次连接的电晕层、中间层和热封层，所述电晕层和热封层均包括75-88.5质量份的中密度茂金属聚乙烯、10-22.5质量份的低压聚乙烯、1-1.5质量份的开口剂和0.5-1质量份的加工助剂，所述中间层包括98.5-99.5质量份的茂金属聚乙烯和0.5-1.5质量份的加工助剂。
2.根据权利要求1所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料，其特征在于，所述电晕层和热封层均包括80质量份的中密度茂金属聚乙烯、18.5质量份的低压聚乙烯、1质量份的开口剂和0.5质量份的加工助剂，所述中间层包括99质量份的茂金属聚乙烯和1质量份的加工助剂。
3.根据权利要求1所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料，其特征在于，所述电晕层、中间层和热封层的厚度比为1∶(2-4)∶1。
4.根据权利要求1所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料，其特征在于，所述电晕层和热封层中的中密度茂金属聚乙烯的牌号均为埃克森公司生产的3505MC，所述电晕层和热封层中的低压聚乙烯的牌号均为三星道达尔公司生产的F920A，所述电晕层和热封层中的开口剂的牌号均为北京亚伦公司生产的AB-20LD；所述中间层的茂金属聚乙烯的牌号为陶氏公司生产的TH60；所述电晕层、中间层和热封层中的加工助剂的牌号均为安配色公司生产的100991-K。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、吹膜工艺：依照电晕层、中间层以及热封层的粒料配方组成，分别按比例投入吹膜机的料筒中熔融共挤出，制得三层共挤吹塑PE薄膜；
S2、MDO拉伸工艺：将三层共挤吹塑PE薄膜通过在线拉伸单元，经过预热、拉伸、退火、冷却定型后切边收卷，制得易切成型可高速印刷的聚乙烯标签薄膜。
6.根据权利要求5所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中吹膜机的熔融段温度为45-65℃、挤出段温度为180-190℃、模头温度为185-195℃、挤出量为500-680kg/h、吹胀比为1∶(1.8-2.5)。
7.根据权利要求6所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中吹膜机的熔融段温度为50℃，挤出段温度为185℃，模头温度为190℃，挤出量为600kg/h，吹涨比为2.15。
8.根据权利要求5所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中的拉伸倍率为1∶(4.5-4.9)；拉伸预热辊PH1温度为60-70℃，拉伸预热辊PH2温度为95-110℃，拉伸辊SD1温度为112-120℃，拉伸辊FD1温度为112-120℃，退火辊A1温度为112-120℃，退火辊A2温度为112-120℃，冷却定型辊C1温度为30-50℃，冷却定型辊C2温度为20-40℃。
9.根据权利要求8所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中拉伸倍率为1∶4.8，拉伸预热辊PH1温度为68℃，拉伸预热辊PH2温度为105℃，拉伸辊SD1温度为114℃，拉伸辊FD1温度为114℃，退火辊A1温度为114℃，退火辊A2温度为114℃，冷却定型辊C1温度为30℃，冷却定型辊C2温度为20℃。
10.根据权利要求8所述的一种易切成型可高速印刷的聚乙烯标签材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中PE薄膜拉伸前的总厚度为175μm-300μm；PE薄膜拉伸后的总厚度为40μm-65μm。
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