CN114055895B - 一种耐穿刺的高速包装复合膜及其生产方法 - Google Patents

一种耐穿刺的高速包装复合膜及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包装领域，具体是涉及一种耐穿刺的高速包装复合膜及其生产方法。该包装复合膜的膜层结构自外向内依次为双向拉伸聚酯薄膜和单向拉伸聚乙烯薄膜；其中，单向拉伸聚乙烯薄膜为三层共挤复合膜，自外向内包括电晕层、中间层和热封层；电晕层由75wt％乙烯‑1‑己烯共聚物、24wt％茂金属聚乙烯和1wt％加工助剂组成，中间层为99wt％乙烯‑1‑己烯共聚物和1wt％加工助剂组成，热封层由96wt％茂金属聚乙烯、1.2wt％爽滑剂、1.8wt％开口母粒和1wt％加工助剂组成。本发明通过对聚乙烯膜进行配方改进和增加单向MDO拉伸工艺，使制备的复合膜满足耐穿刺以及高速包装的性能要求。

Description

一种耐穿刺的高速包装复合膜及其生产方法
技术领域
本发明涉及包装领域，具体是涉及一种耐穿刺的高速包装复合膜及其生产方法。
背景技术
现今包装材料的包装的内容物的形式越来越多，其中很多的包装的内容物的形状比较尖锐如坚果，花生，锅巴等，在通路和物流过程中，其需要包装材料具有很好的耐穿刺性，避免内容刺破包装材料导致内容物发生坏变。
在当下减塑的大环境下，包装材料的厚度在不断进行减薄，若一些内容物的较尖锐的产品其通路和物流的距离较远，内容物不断冲击包装材料容易造成包装材料被内容物刺破的风险。现一般的12PET/30u的聚乙烯PE包装材料无法对尖锐内容物起到很好的保护作用，其抗穿刺能力不足，容易被内容物刺破，导致产品坏变。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种耐穿刺的高速包装复合膜。
本发明采用的技术方案为：
一种耐穿刺的高速包装复合膜，该包装复合膜的膜层结构自外向内依次为双向拉伸聚酯薄膜和单向拉伸聚乙烯薄膜；其中，所述单向拉伸聚乙烯薄膜为三层共挤复合膜，自外向内即沿贴合双向拉伸聚酯薄膜的一面至复合膜内表面方向依次包括电晕层、中间层和热封层，所述电晕层由75wt％乙烯-1-己烯共聚物、24wt％茂金属聚乙烯和1wt％加工助剂组成，所述中间层为99wt％乙烯-1-己烯共聚物和1wt％加工助剂组成，所述热封层由96wt％茂金属聚乙烯、1.2wt％爽滑剂、1.8wt％开口母粒和1wt％加工助剂组成。
优选的，所述电晕层中，乙烯-1-己烯共聚物为埃克森牌号XP8784乙烯-1-己烯共聚物，茂金属聚乙烯为埃克森牌号150BW茂金属线性低密度聚乙烯；所述中间层中，乙烯-1-己烯共聚物为埃克森牌号XP8784乙烯-1-己烯共聚物；所述热封层中，茂金属聚乙烯为埃克森牌号75wt％2021MA茂金属聚乙烯和21wt％2010MA茂金属聚乙烯混合制得。
优选的，所述爽滑剂为安配色牌号10090-K爽滑剂，所述开口母粒为北京亚伦牌号AB20LD开口母粒，所述加工助剂为安配色牌号100991-K加工助剂。
优选的，包装复合膜的总厚度为42-45μm，其中所述双向拉伸聚酯薄膜占厚度比为28％，所述单向拉伸聚乙烯薄膜占厚度比为72％。
优选的，所述电晕层、中间层和热封层的厚度分别为7-9μm、12-14μm和9-11μm。
本发明的目的之二在于提供上述耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，该方法步骤如下：
S1.将电晕层、中间层和热封层的原料按比例配制后分别投入吹膜机中熔融，依次按照电晕层、中间层和热封层的顺序，将熔融原料挤出，并经压缩空气吹胀形成膜泡，膜泡经风环冷却定型制得聚乙烯薄膜；
S2.对聚乙烯薄膜进行电晕处理，再经单向MDO拉伸即得到单向拉伸聚乙烯薄膜；
S3.将双向拉伸聚酯薄膜和所述单向拉伸聚乙烯薄膜的表面进行干式复合，得到所需的包装复合膜。
优选的，所述单向MDO拉伸设置8根预热辊加热，预热辊的加热温度分别为85±5℃，112±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，30±5℃，20±5℃；所述拉伸辊的拉伸倍率设置为4.974±0.5倍，相邻两个拉伸辊的间隙为10.1±0.5。
优选的，所述电晕处理中，设置电晕处理功率4±1KW，电晕辊压力为3±1bar。
优选的，所述包装复合膜的总厚度为42-45um，其中所述双向拉伸聚酯薄膜占厚度比为28％；所述单向拉伸聚乙烯薄膜占厚度比为72％，且所述电晕层、中间层和热封层的厚度分别为7～9μm、12～14μm和9～11μm。
优选的，所述包装复合膜的总厚度为42μm，其中所述双向拉伸聚酯薄膜厚度12μm；所述单向拉伸聚乙烯薄膜厚度30μm，且所述电晕层、中间层和热封层的厚度分别为9μm、12μm和9μm。
本发明的有益效果在于：
本发明通过对传统聚乙烯膜进行配方改进和增加单向MDO拉伸工艺，通过在配方中加入乙烯-己烯共聚物制备聚乙烯薄膜并对聚乙烯薄膜进行MDO单向拉伸，可以使制备的复合膜满足耐穿刺以及高速包装的性能要求。
本发明制备的复合膜具备很好的抗穿刺能力，在包装具有尖锐部位的内容物时，即使在较远的通路和物流过程中，内容物不断与包装材料不断碰撞摩擦，也不会轻易破损，可以很好的保护内容物，避免内容物刺破包装导致产品坏变。
本发明制备的复合膜具有优异的低温起封性能，具备稳定的摩擦系数、较高的热封强度等指标，可以在缩短热封时间的同时保证热封强度，能够满足快速包装的需求。
附图说明
图1为本发明提供的包装复合膜结构示意图；
图2为本发明提供的包装复合膜生产流程示意图。
图中标注符号的含义如下：
10-双向拉伸聚酯薄膜
20-单向拉伸聚乙烯薄膜 21-电晕层 22-中间层 23-热封层
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的技术方案进行说明，以便于本领域的技术人员理解。
实施例1
如图1所示，一种耐穿刺的高速包装复合膜，该包装复合膜的膜层结构自外向内依次为12μm双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)10和30μm单向拉伸聚乙烯薄膜20。
其中，单向拉伸聚乙烯薄膜20为三层共挤复合膜，自外向内包括电晕层21、中间层22和热封层23，电晕层21、中间层22和热封层23的厚度分别为9μm、12μm和9μm。
电晕层21由75wt％埃克森牌号XP8784乙烯-1-己烯共聚物、24wt％埃克森牌号150BW茂金属线性低密度聚乙烯和1wt％安配色牌号100991-K加工助剂组成。
中间层22为99wt％埃克森牌号XP8784乙烯-1-己烯共聚物和1wt％安配色牌号100991-K加工助剂，
热封层23由75wt％埃克森牌号2021MA茂金属聚乙烯、21wt％埃克森牌号2010MA茂金属聚乙烯、1.2wt％安配色牌号10090-K爽滑剂、1.8wt％北京亚伦牌号AB20LD开口母粒和1wt％安配色牌号100991-K加工助剂组成。
实施例2
如图2所示，一种耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，步骤如下：
S1.将电晕层21、中间层22和热封层23的原料按比例配制后分别放入WH吹膜设备的三个料筒中，并对各料筒进行加热。料筒中的原料粒子经过混炼熔融形成管坯，依次按照电晕层21、中间层22和热封层23的顺序，将管坯拉伸后从挤出机模头中心冲出压缩空气，将管坯吹胀成膜泡，膜泡经风环冷却定型后得到聚乙烯薄膜；
S2.对聚乙烯薄膜进行电晕处理，再经单向MDO拉伸即得到单向拉伸聚乙烯薄膜20；
其中，单向MDO拉伸设置8根预热辊加热，预热辊的加热温度分别为85±5℃，112±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，30±5℃，20±5℃；所述拉伸辊的拉伸倍率设置为4.974±0.5倍，相邻两个拉伸辊的间隙为10.1±0.5。
S3.将双向拉伸聚酯薄膜10和所述单向拉伸聚乙烯薄膜20的电晕层21表面复合，得到所需的包装复合膜。
上述电晕处理，设置电晕处理功率4±1KW，电晕辊压力为3±1bar.
本实施例中使用的原料组成同实施例1。
实施例3
使用实施例2的方法生产耐穿刺的高速包装复合膜作为实验组1、2，其中单向拉伸聚乙烯薄膜20(MDOPE)的加工工艺参数如下表1所示：
表1实验组单向拉伸聚乙烯薄膜的制备工艺：
Figure BDA0003305683670000041
Figure BDA0003305683670000051
电晕处理中设置电晕处理功率4±1KW，电晕辊压力为3±1bar。
单向MDO拉伸设置8根预热辊加热，预热辊的加热温度分别为85±5℃，112±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，30±5℃，20±5℃；所述拉伸辊的拉伸倍率设置为4.974±0.5倍，相邻两个拉伸辊的间隙为10.1±0.5。
将双向拉伸聚酯薄膜10(PET)与上述单向拉伸聚乙烯薄膜20(MDOPE)进行干式复合，双向拉伸聚酯薄膜10(PET)复合在单向拉伸聚乙烯薄膜20(MDOPE)的电晕层21表面，得到实验组所需的包装复合膜。
以采用相同工艺的方法制备未经单向拉伸的聚乙烯薄膜，作为对比组，工艺如下表2所示：
表2对比组聚乙烯薄膜的制备工艺
Figure BDA0003305683670000052
Figure BDA0003305683670000061
电晕处理中设置电晕处理功率4±1KW，电晕辊压力为3±1bar。
将双向拉伸聚酯薄膜10(PET)与上述聚乙烯薄膜进行干式复合，双向拉伸聚酯薄膜10(PET)复合在聚乙烯薄膜的电晕层表面，得到对比例所需的包装复合膜。
上述实验组1、2和对比组的原料配比组成如下表3所示：
表3各组原料组成
Figure BDA0003305683670000062
对实验组1、2和对比组进行物理性能测试，结果如下表4所示：
表4实验组1、2和对比组的性能
Figure BDA0003305683670000063
Figure BDA0003305683670000071
表中MD代表测试方向为纵向，TD代表测试方向为横向，本实施例中单向拉伸的聚乙烯薄膜为MOD拉伸，即沿纵向即薄膜的加工方向进行拉伸。
从上表实验组1和对比组的数据可以看出，单向拉伸的聚乙烯薄膜可以显著提高包装复合膜的拉断力和抗穿刺性能，对比实验组1和2，当配方中增加乙烯-1-己烯共聚物可以显著提升包装复合膜的热封性能和抗穿刺力。并且当聚乙烯薄膜采用本发明提供的配方时，单向拉伸得到的收益最高，最终制备的包装复合膜在拉断力、剥离力、热封性能、摩擦系数和穿刺力性能均较高，可以适用于带尖锐部位物品的包装以及适用于产品的快速包装需求。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐穿刺的高速包装复合膜，其特征在于，该包装复合膜的膜层结构自外向内依次为双向拉伸聚酯薄膜(10)和单向拉伸聚乙烯薄膜(20)；其中，所述单向拉伸聚乙烯薄膜(20)为三层共挤复合膜，自外向内依次包括电晕层(21)、中间层(22)和热封层(23)，所述电晕层(21)由75wt％乙烯-1-己烯共聚物、24wt％茂金属聚乙烯和1wt％加工助剂组成，所述中间层(22)为99wt％乙烯-1-己烯共聚物和1wt％加工助剂组成，所述热封层(23)由96wt％茂金属聚乙烯、1.2wt％爽滑剂、1.8wt％开口母粒和1wt％加工助剂组成，所述热封层(23)中，茂金属聚乙烯为埃克森牌号75wt％2021MA茂金属聚乙烯和21wt％2010MA茂金属聚乙烯混合制得。
2.如权利要求1所述的一种耐穿刺的高速包装复合膜，其特征在于，所述电晕层(21)中，乙烯-1-己烯共聚物为埃克森牌号XP8784乙烯-1-己烯共聚物，茂金属聚乙烯为埃克森牌号150BW茂金属线性低密度聚乙烯；所述中间层(22)中，乙烯-1-己烯共聚物为埃克森牌号XP8784乙烯-1-己烯共聚物。
3.如权利要求2所述的一种耐穿刺的高速包装复合膜，其特征在于，所述爽滑剂为安配色牌号10090-K爽滑剂，所述开口母粒为北京亚伦牌号AB20LD开口母粒，所述加工助剂为安配色牌号100991-K加工助剂。
4.如权利要求1或2或3所述的一种耐穿刺的高速包装复合膜，其特征在于，包装复合膜的总厚度为42-45μm，其中所述双向拉伸聚酯薄膜(10)占厚度比为28％，所述单向拉伸聚乙烯薄膜(20)占厚度比为72％。
5.如权利要求4所述的一种耐穿刺的高速包装复合膜，其特征在于，所述电晕层(21)、中间层(22)和热封层(23)的厚度分别为7-9μm、12-14μm和9-11μm。
6.一种如权利要求1-3任一项所述的耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将电晕层(21)、中间层(22)和热封层(23)的原料按比例配制后分别投入吹膜机中熔融，依次按照电晕层(21)、中间层(22)和热封层(23)的顺序，将熔融原料挤出，并经压缩空气吹胀形成膜泡，膜泡经风环冷却定型制得聚乙烯薄膜；
S2.对聚乙烯薄膜进行电晕处理，再经单向MDO拉伸即得到单向拉伸聚乙烯薄膜(20)；
S3.将双向拉伸聚酯薄膜(10)和所述单向拉伸聚乙烯薄膜(20)的表面进行干式复合，得到所需的包装复合膜。
7.如权利要求6所述的耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，其特征在于，所述单向MDO拉伸设置8根预热辊加热，预热辊的加热温度分别为85±5℃，112±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，114±5℃，30±5℃，20±5℃；拉伸辊的拉伸倍率设置为4.974±0.5倍，相邻两个拉伸辊的间隙为10.1±0.5mm。
8.如权利要求6所述的耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，其特征在于，所述电晕处理中，设置电晕处理功率4±1KW，电晕辊压力为3±1bar。
9.如权利要求6所述的耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，其特征在于，所述包装复合膜的总厚度为42-45um，其中所述双向拉伸聚酯薄膜(10)占厚度比为28％；所述单向拉伸聚乙烯薄膜(20)占厚度比为72％，且所述电晕层(21)、中间层(22)和热封层(23)的厚度分别为7～9μm、12～14μm和9～11μm。
10.如权利要求6所述的耐穿刺的高速包装复合膜的生产方法，其特征在于，所述包装复合膜的总厚度为42μm，其中所述双向拉伸聚酯薄膜(10)厚度12μm；所述单向拉伸聚乙烯薄膜(20)厚度30μm，且所述电晕层(21)、中间层(22)和热封层(23)的厚度分别为9μm、12μm和9μm。
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