CN114454579B - 减薄型重包装用ffs薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及FFS薄膜技术领域，具体涉及一种减薄型重包装用FFS薄膜及其制备方法。所述的减薄型重包装用FFS薄膜，包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，总厚度为100～140μm，外层、中层、内层的厚度比为1:(1～2):1；外层由茂金属线性低密度聚乙烯A、茂金属线性低密度聚乙烯B、TiO2母料组成，中层由茂金属线性低密度聚乙烯B、高密度聚乙烯、滑石粉母料组成，内层由茂金属线性低密度聚乙烯A、线性低密度聚乙烯、SiO2母料组成。本发明的减薄型重包装用FFS薄膜，均匀性好，厚度薄，质量轻，成本低，满足行业标准BBT0058‑2011中B型产品型号的技术要求；本发明还提供其制备方法。

Description

减薄型重包装用FFS薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及FFS薄膜技术领域，具体涉及一种减薄型重包装用FFS薄膜及其制备方法。
背景技术
随着社会发展，国内外对安全、环保及节约资源的限制要求越来越高，FFS重包装膜厚度减薄化成为目前包装领域发展的主流方向。据初步估算，FFS薄膜每减薄0.02mm，尽管会使供应商的每吨生产成本增加约3％，造成生产企业采购吨价格上涨约3％，但每个包装袋使用量可减少20g，综合计算可降低生产企业采购成本约9％，同时，FFS膜厚度减薄，单个袋子重量降低，可有效减少白色污染，降低使用成本。
现有的技术和产品中，三层共挤FFS重包装膜，通常采用茂金属线性低密度聚乙烯m-LLDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE等多种原料共混进行薄膜吹塑，但是FFS重包装膜的厚度均在140μm以上，不符合FFS膜整体减薄的趋势。另外，现有技术中依旧存在力学强度、热封性能、摩擦系数不稳定和破包率较高等诸多缺陷，需要提供一种综合性能优良的减薄型FFS重包装膜。
CN102452204A公开了一种重包装用FFS薄膜，其具有三层结构：外层含有两种m-LLDPE，其与LDPE按一定比例配比；中层含有一种m-LLDPE，其与HDPE、LDPE、钛白粉按一定比例配比；内层含有两种m-LLDPE，其与LDPE按一定比例配比。该发明具有力学强度高、起封温度低、热封窗口宽(窗口为120℃～200℃)、耐低温效果好等特点，但该发明制得的FFS膜厚度未做说明，且LDPE使用量较多，工艺更复杂，影响薄膜的整体强度。
CN106079768A公开了一种三层共挤重包装膜，该三层共挤重包装膜的内层含m-LLDPE、LDPE，中层含LLDPE、HDPE，外层含m-LLDPE、LDPE、LLDPE，均按一定比例配比，具有拉伸、撕裂强度高，易于热封、开口性好等特点，但是该发明原料组分较多，膜的均匀性和质量会越来越差，并且实施例制得的FFS膜厚度均在140μm以上，不符合重包装膜整体减薄的发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种减薄型重包装用FFS薄膜，均匀性好，厚度薄，质量轻，成本低，完全满足“包装用多层共挤重载膜、袋”行业标准(BBT0058-2011)中B型产品型号的技术要求；本发明还提供其制备方法。
本发明所述的减薄型重包装用FFS薄膜，包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，总厚度为100～140μm，外层、中层、内层的厚度比为1:(1～2):1；
外层由以下质量份数的组分组成：
茂金属线性低密度聚乙烯A      65～72份
茂金属线性低密度聚乙烯B      25～30份
TiO2母料                      1.5～5份；
中层由以下质量份数的组分组成：
茂金属线性低密度聚乙烯B       80～85份
高密度聚乙烯                  13～18份
滑石粉母料                    2～7份；
内层包括以下质量份数的组分组成：
茂金属线性低密度聚乙烯A       75～80份
线性低密度聚乙烯              15～23份
SiO2母料                      2～5份。
优选地，所述的减薄型重包装用FFS薄膜总厚度为100μm。
茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和α－烯烃(例如1－己烯或1－辛烯)的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5～1.0g/10min，密度为0.910～0.915g/cm3。
茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和α－烯烃的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.3～0.8g/10min，密度为0.920～0.940g/cm3。
基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯A和茂金属线性低密度聚乙烯B中含有必需的助剂，如抗氧剂、吸酸剂，加工助剂等。
高密度聚乙烯为乙烯和丁烯或己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为10.5～11.5g/10min，密度为0.940～0.960g/cm3。
线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、丁烯或己烯中的两种共聚的三元共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5～1.0g/10min，密度为0.915～0.925g/cm3。
TiO2母料为1000目金红石型TiO2与基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯A，通过双螺杆挤出机，180℃混合造粒制得25wt％TiO2母料颗粒。
滑石粉母料为1250目滑石粉与基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯B，通过双螺杆挤出机，180℃混合造粒制得25wt％滑石粉母料颗粒。
SiO2母料为1000目SiO2与基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯A，通过双螺杆挤出机，180℃混合造粒制得25wt％SiO2母料颗粒。
本发明的外层采用茂金属线性低密度聚乙烯A和茂金属线性低密度聚乙烯B作为主要原料，通过多次加工测试可知，两种茂金属线性低密度聚乙A和B可以很好的相容，能够充分挤出成型。m-LLDPE结晶均一，低熔点峰值，小分子析出少，分子量分布窄，生产出的重包装膜具有优良的力学强度、摩擦性能、印刷性能和热封性能。
中层采用茂金属线性低密度聚乙烯B作为主要材料，混配一定比例的高密度聚乙烯及滑石粉母料颗粒，可以进一步提高重包装膜的挺度和刚性。
内层采用茂金属线性低密度聚乙烯A作主要材料，混配三元共聚的线性低密度聚乙烯及开口剂SiO2母料颗粒，可以进一步提高重包装膜的纵横力学平衡性能，提高包装膜的力学性能，降低热封温度。
本发明所述的减薄型重包装用FFS薄膜的制备方法，将外层、中层、内层原料以设定的比例分别加入对应于外、中、内三层物料的三台挤出机，挤出温度为180～210℃，在三台挤出机中分别塑化后进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得减薄型重包装用FFS薄膜。
其中，挤出模头的吹胀比为3，牵引速度为20m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明综合了两种茂金属线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯以及三元共聚线性低密度聚乙烯的优良性能，并且按照一定的配比，合理分配于三层之中，生产出的重包装膜厚度均匀，具有优良的力学强度、摩擦性能、印刷性能和热封性能；且原料均为聚乙烯类，相互之间相容性好，加工成型性能较好，可使重包装膜在厚度减薄的同时，综合性能优良；
(2)本发明制得的减薄型重包装膜厚度在达到100μm时，综合性能优异，完全满足“包装用多层共挤重载膜、袋”行业标准(BBT0058-2011)中B型产品型号的技术要求；
(3)本发明使用的原料种类少，制得的FFS重包装膜的均匀性和质量好，可以生产厚度在100～140μm的减薄型FFS重包装膜，比市场常见FFS重包装膜厚度大大减少，具有厚度薄，质量轻，成本低的优势。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步对本发明进行具体描述，目的在于更好理解本发明的内容，因此，下面的实施例仅是说明，并不限定本发明的保护范围，该领域的技术人员可以根据本发明所述内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。
以下各实施例和对比例中，重包装膜的制备方法为：
将外层、中层、内层原料以设定的比例分别加入对应于外、中、内三层物料的三台挤出机，挤出温度为180～210℃，在这三台挤出机中分别塑化后，再进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，设置吹胀比为3，牵引速度20m/min，制备减薄型FFS重包装膜。
实施例1
本实施例提供的减薄型重包装用FFS薄膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，各层的原料及其配比如表1，本实施例的重包装膜的总厚度为100μm，外层、中层和内层的厚度比为1:2:1。
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和1-己烯(摩尔含量3.25％)的共聚物。
茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和1-己烯(摩尔含量1.85％)的共聚物。
高密度聚乙烯为乙烯和1-丁烯(摩尔含量0.75％)的共聚物。
线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、1-己烯(丙烯摩尔含量0.80％，己烯摩尔含量1.75％)共聚的三元共聚物。
表1实施例1制备的减薄型重包装用FFS薄膜的各层原料配比
Figure BDA0002737498990000041
实施例2
本实施例提供的减薄型重包装用FFS薄膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，各层的原料及其配比如表2，本实施例的重包装膜的总厚度为100μm，外层、中层和内层的厚度比为1:1.5:1。
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和1-己烯(摩尔含量3.09％)的共聚物。
茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和1-己烯(摩尔含量1.82％)的共聚物。
高密度聚乙烯为乙烯和1-丁烯(摩尔含量0.69％)的共聚物。
线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、1-己烯(丙烯摩尔含量0.89％，己烯摩尔含量1.61％)共聚的三元共聚物。
表2实施例2制备的减薄型重包装用FFS薄膜的各层原料配比
Figure BDA0002737498990000051
实施例3
本实施例提供的减薄型重包装用FFS薄膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，各层的原料及其配比如表3，本实施例的重包装膜的总厚度为100μm，外层、中层和内层的厚度比为1:1:1。
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和1-己烯(摩尔含量3.21％)的共聚物。
茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和1-己烯(摩尔含量1.74％)的共聚物。
高密度聚乙烯为乙烯和1-丁烯(摩尔含量0.64％)的共聚物。
线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、1-己烯(丙烯摩尔含量0.92％，己烯摩尔含量1.58％)共聚的三元共聚物。
表3实施例3制备的减薄型重包装用FFS薄膜的各层原料配比
Figure BDA0002737498990000052
Figure BDA0002737498990000061
对比例1
采用专利CN106079768A中的实施例2作为本发明的对比例1，提供一种重包装膜厚度为100μm，由依次共挤而成的外层、中层和内层，厚度比1:2:1，各层的原料及其配比如表4。
表4对比例1制备的减薄型重包装用FFS薄膜的各层原料配比
Figure BDA0002737498990000062
对比例2
对比例2提供的减薄型重包装用FFS薄膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，各层的原料及其配比如表5，本对比例的减薄型重包装用FFS薄膜的总厚度为100μm，外层、中层和内层的厚度比为1:1:1。
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和1-己烯(摩尔含量3.25％)的共聚物。
茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和1-己烯(摩尔含量1.85％)的共聚物。
高密度聚乙烯为乙烯和1-丁烯(摩尔含量0.75％)的共聚物。
线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、1-己烯(丙烯摩尔含量0.80％，己烯摩尔含量1.75％)共聚的三元共聚物。
表5对比例2制备的减薄型重包装用FFS薄膜的各层原料配比
Figure BDA0002737498990000071
对比例3
对比例3提供的减薄型重包装用FFS薄膜包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，各层的原料及其配比如表6，本对比例的减薄型重包装用FFS薄膜的总厚度为100μm，外层、中层和内层的厚度比为1:1.5:1。
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和1-己烯(摩尔含量3.09％)的共聚物。
茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和1-己烯(摩尔含量1.82％)的共聚物。
高密度聚乙烯为乙烯和1-丁烯(摩尔含量0.69％)的共聚物。
线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、1-己烯(丙烯摩尔含量0.89％，己烯摩尔含量1.61％)共聚的三元共聚物。
表6对比例3制备的减薄型重包装用FFS薄膜的各层原料配比
Figure BDA0002737498990000072
Figure BDA0002737498990000081
将实施例1-3和对比例1-3制备的减薄型重包装用FFS薄膜进行性能测试，测试标准如表7所示，测试结果如表8所示。
表7重包装用FFS薄膜性能检测标准
测试项目 测试标准
拉伸屈服应力/MPa GB/T1040.3-2006
断裂标称应变/％ GB/T1040.3-2006
摩擦系数 GB10006-88
冲击破损质量/g GB/T9639.1-2008
拉伸蠕变应变/％ GB/T11546.1-2008
跌落性能 GB/T25162.2-2010
表8实施例1-3和对比例1-3制备的产品的检测结果和性能要求
Figure BDA0002737498990000082
Figure BDA0002737498990000091
从表8可以看出，本发明的实施例1-3制备的重包装用FFS薄膜总厚度均为100μm，其各项性能指标均符合BB/T0058-2011标准中B型产品要求；对比例1采用常规重包装用FFS薄膜配方制备100μm厚的薄膜，膜的均匀性和质量等各项性能指标均减弱；对比例2和对比例3对两种茂金属线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯以及三元共聚线性低密度聚乙烯的配比进行调整，产品的各项性能指标都减弱，并且冲击破损质量都不达标，对比例3还出现破包现象。

Claims (6)

1.一种减薄型重包装用FFS薄膜，其特征在于：包括由外到内依次设置的外层、中层、内层三部分，总厚度为100～140μm，外层、中层、内层的厚度比为1:(1～2):1；
外层由以下质量份数的组分组成：
茂金属线性低密度聚乙烯A    65～72份
茂金属线性低密度聚乙烯B    25～30份
TiO2母料                   1.5～5份；
中层由以下质量份数的组分组成：
茂金属线性低密度聚乙烯B   80～85份
高密度聚乙烯              13～18份
滑石粉母料                2～7份；
内层包括以下质量份数的组分组成：
茂金属线性低密度聚乙烯A   75～80份
线性低密度聚乙烯          15～23份
SiO2母料                  2～5份；
所述茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和α-烯烃的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5～1.0g/10min，密度为0.910～0.915g/cm3；
所述茂金属线性低密度聚乙烯B为乙烯和α-烯烃的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.3～0.8g/10min，密度为0.920～0.940g/cm3；
所述高密度聚乙烯为乙烯和丁烯或己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为10.5～11.5g/10min，密度为0.940～0.960g/cm3；
所述线性低密度聚乙烯为乙烯和丙烯、丁烯或己烯中的两种共聚的三元共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5～1.0g/10min，密度为0.915～0.925g/cm3。
2.根据权利要求1所述的减薄型重包装用FFS薄膜，其特征在于：TiO2母料为1000目金红石型TiO2与基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯A，通过双螺杆挤出机，180℃混合造粒制得25wt％TiO2母料颗粒。
3.根据权利要求1所述的减薄型重包装用FFS薄膜，其特征在于：滑石粉母料为1250目滑石粉与基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯B，通过双螺杆挤出机，180℃混合造粒制得25wt％滑石粉母料颗粒。
4.根据权利要求1所述的减薄型重包装用FFS薄膜，其特征在于：SiO2母料为1000目SiO2与基础树脂茂金属线性低密度聚乙烯A，通过双螺杆挤出机，180℃混合造粒制得25wt％SiO2母料颗粒。
5.一种权利要求1-4任一项所述的减薄型重包装用FFS薄膜的制备方法，其特征在于：将外层、中层、内层原料以设定的比例分别加入对应于外、中、内三层物料的三台挤出机，挤出温度为180～210℃，在三台挤出机中分别塑化后进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得减薄型重包装用FFS薄膜。
6.根据权利要求5所述的减薄型重包装用FFS薄膜的制备方法，其特征在于：挤出模头的吹胀比为3，牵引速度为20m/min。
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