CN117048155A - 一种薄壁化重包装用ffs膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄壁化重包装用FFS膜，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为1:1‑3:1；外层包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份‑90份，加工辅助功能料10份‑25份，开口剂1份‑5份；中层包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B50份‑70份，高密度聚乙烯C30‑50份；内层包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份‑90份，加工辅助功能料10份‑25份，开口剂1份‑5份。本发明还公开了一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法。本发明的薄壁化重包装用FFS膜所使用的原料均为聚乙烯，相互之间相容性好，可以生产出120μm厚度的薄壁化重包装膜，降低配方成本，同时降低上下游客户的采购成本。
Description
技术领域
本发明涉及FFS薄膜技术领域，具体涉及到一种薄壁化重包装用FFS膜及其制备方法。
背景技术
连续生产出成型-充填-封口(Form-Fill-Seal，简称FFS)袋用吹塑薄膜产品，是国内近年来发展起来的一种重包装膜技术，主要用于大型聚乙烯、聚丙烯等合成树脂产品的自动包装线。按国际分类方法，通常把能承载10公斤至50公斤的包装膜通称为重包装膜。这种FFS重包装膜不仅能满足化工、塑料等产品的现代化包装需要，同时也适用于对各种农产品，如谷物、豆类等的高速包装，具有广阔的应用前景。
由于FFS重包装膜生产设备、工艺技术以及所应用的原材料等各种因素的影响，在现有的制备方法中，其产品的质量指标，往往注重薄膜的各项物理机械性能指标，诸如拉伸强度、撕裂强度、落标冲击强度等。
据初步估算，重膜包装袋厚度从0.18毫米减至0.16毫米，每年可节约包装材料成本约500万；从0.16毫米减至0.14毫米，又可每年节约500多万；从0.14毫米减至0.12毫米，再可每年节约500多万。也就是说，从0.18毫米到0.12毫米，树脂包装成本每年可降低1500多万。
现有技术中，重包装膜大多为0.16毫米-0.18毫米，存在成本高、质量重的问题，为响应中国石化重膜包装袋薄壁化工作以及最大程度的节能减排，本发明提供一种薄壁化重包装用FFS膜及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄壁化重包装用FFS膜及其制备方法，用于解决现有技术中的重包装膜存在成本高以及质量重的技术问题。
为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种薄壁化重包装用FFS膜，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为1:1:1-1:3:1；
外层包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份-90份，加工辅助功能料10份-25份，开口剂1份-5份；
中层包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B50份-70份，高密度聚乙烯C30-50份；
内层包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份-90份，加工辅助功能料10份-25份，开口剂1份-5份。
本发明优选的方案之一，薄壁化重包装用FFS膜的厚度为120μm。
本发明优选的方案之一，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10mi-1.5g/10min，密度为0.910g/cm3-0.920g/cm3。
本发明优选的方案之一，中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10min-1.5g/10min，密度为0.920g/cm3-0.935g/cm3。
本发明优选的方案之一，高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.15g/10min-1.5g/10min，密度为0.950g/cm3-0.960g/cm3。
本发明优选的方案之一，加工辅助功能料为低密度聚乙烯。
本发明优选的方案之一，开口剂为酰胺类爽滑剂。
基于本发明公开的一种薄壁化重包装用FFS膜，本发明还公开了一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，待塑化处理后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
本发明优选的方案之一，挤出机的挤出温度为180℃-210℃。
综上所述，本发明的有益效果为：
1、本发明的薄壁化重包装用FFS膜具有三层结构，外层选用具有抗穿刺和抗撕裂以及热封性能优异的茂金属线型低密度聚乙烯A为主料，茂金属结晶均一，小分子析出少，分子量分布窄，生产出的重包装膜在现场的“摔包”测试中，显现出良好的抗跌落性能；中层选用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯B作为主料，该树脂具有宽分子量分布、独特短支链及少量长支链结构，使很多未折叠的支链穿过晶层间的非晶区进入其它晶区，使晶层间存在大量的系带分子，从而提高了重包装膜的力学性能，同时本发明的中层混配高密度聚乙烯C，该树脂含有更多的长支链，能提高剪切变稀敏感性，改善流变性能提高了加工性能；内层选用茂金属线型低密度聚乙烯A作为主料，进一步提高重包装膜的力学平衡性能，降低其热封温度和提高了热封抗污染性能，使生产出的重包装膜在实现厚度薄壁化的同时，依然具有良好的抗跌落性能和力学性能。
2、本发明所使用的原料均为聚乙烯，相互之间相容性好，可以生产出120μm厚度的薄壁化重包装膜，降低配方成本，同时降低上下游客户的采购成本。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种薄壁化重包装用FFS膜，其厚度为120μm，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为1:1:1-1:3:1；
外层由抗穿刺和抗撕裂以及热封性能优异的茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份-90份，加工辅助功能料10份-25份，开口剂1份-5份；
中层采用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B50份-70份，高密度聚乙烯C30-50份；
内层采用茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份-90份，加工辅助功能料10份-25份，开口剂1份-5份；
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10min-1.5g/10min，密度为0.910g/cm3-0.920g/cm3；
中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10min-1.5g/10min，密度为0.920g/cm3-0.935g/cm3；
高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.15g/10min-1.5g/10min，密度为0.950g/cm3-0.960g/cm3；
加工辅助功能料为低密度聚乙烯；开口剂为酰胺类爽滑剂。
优选的，薄壁化重包装用FFS膜的厚度为120μm。
一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，挤出温度为180℃-210℃，在三台挤出机中分别塑化后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
实施例1
一种薄壁化重包装用FFS膜，其总厚度为120μm，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为1:2:1；
外层由抗茂金属线型低密度聚乙烯A为主料，提供抗拉伸和抗跌落性能,具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A88份，加工辅助功能料10份，开口剂2份；
中层采用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B60份，高密度聚乙烯C40份；
内层采用茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A88份，加工辅助功能料10份，开口剂2份；
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10min，密度为0.915g/cm3；
中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.0g/10min，密度为0.928g/cm3；
高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.7g/10min，密度为0.962g/cm3；
加工辅助功能料为低密度聚乙烯；开口剂为酰胺类爽滑剂。
一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，挤出温度为210℃，在三台挤出机中分别塑化后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
薄壁化重包装用FFS膜的外、中、内三层原料及配比如表1所示。
表1：外、中、内三层的原料及配比
试验检测：将实施例1中的薄壁化重包装用FFS膜进行性能检测，检测结果如表2所示。
表2：制备的薄壁化重包装膜的性能测试结果
实施例2
一种薄壁化重包装用FFS膜，其总厚度为120μm，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为1:2:1；
外层由抗茂金属线型低密度聚乙烯A为主料，提供抗拉伸和抗跌落性能,具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A85份，加工辅助功能料12份，开口剂3份；
中层采用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B65份，高密度聚乙烯C35份；
内层采用茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A85份，加工辅助功能料12份，开口剂3份；
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.6g/10min，密度为0.916g/cm3；
中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.1g/10min，密度为0.924g/cm3；
高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.8g/10min，密度为0.955g/cm3；
加工辅助功能料为低密度聚乙烯；开口剂为酰胺类爽滑剂。
一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，挤出温度为210℃，在三台挤出机中分别塑化后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
薄壁化重包装用FFS膜的外、中、内三层原料及配比如表3所示。
表3：外、中、内三层的原料及配比
试验检测：将实施例2中的薄壁化重包装用FFS膜进行性能检测，检测结果如表4所示。
表4：制备的薄壁化重包装膜的性能测试结果
实施例3
一种薄壁化重包装用FFS膜，其总厚度为120μm，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为11:28:11；
外层由抗茂金属线型低密度聚乙烯A为主料，提供抗拉伸和抗跌落性能,具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A83份，加工辅助功能料15份，开口剂2份；
中层采用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B70份，高密度聚乙烯C30份；
内层采用茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A83份，加工辅助功能料15份，开口剂2份；
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.8g/10min，密度为0.917g/cm3；
中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.2g/10min，密度为0.926g/cm3；
高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.9g/10min，密度为0.954g/cm3；
加工辅助功能料为低密度聚乙烯；开口剂为酰胺类爽滑剂。
一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，挤出温度为210℃，在三台挤出机中分别塑化后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
薄壁化重包装用FFS膜的外、中、内三层原料及配比如表5所示。
表5：外、中、内三层的原料及配比
试验检测：将实施例3中的薄壁化重包装用FFS膜进行性能检测，检测结果如表6所示。
表6：制备的薄壁化重包装膜的性能测试结果
实施例4
一种薄壁化重包装用FFS膜，其总厚度为120μm，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为23:54:23；
外层由抗茂金属线型低密度聚乙烯A为主料，提供抗拉伸和抗跌落性能,具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A89份，加工辅助功能料10份，开口剂1份；
中层采用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B68份，高密度聚乙烯C32份；
内层采用茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A89份，加工辅助功能料10份，开口剂1份；
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.8g/10min，密度为0.917g/cm3；
中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.2g/10min，密度为0.926g/cm3；
高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.9g/10min，密度为0.954g/cm3；
加工辅助功能料为低密度聚乙烯；开口剂为酰胺类爽滑剂。
一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，挤出温度为210℃，在三台挤出机中分别塑化后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
薄壁化重包装用FFS膜的外、中、内三层原料及配比如表7所示。
表7：外、中、内三层的原料及配比
试验检测：将实施例4中的薄壁化重包装用FFS膜进行性能检测，检测结果如表8所示。
表8：制备的薄壁化重包装膜的性能测试结果
实施例5
一种薄壁化重包装用FFS膜，其总厚度为120μm，具有三层结构，包括外层、中层以及内层，外层、中层以及内层的厚度比为1:3:1；
外层由抗茂金属线型低密度聚乙烯A为主料，提供抗拉伸和抗跌落性能，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A80份，加工辅助功能料18份，开口剂2份；
中层采用具有力学性能优异的中高密度茂金属聚乙烯和高密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B66份，高密度聚乙烯C34份；
内层采用茂金属线型低密度聚乙烯为主料，具体包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A80份，加工辅助功能料18份，开口剂2份；
其中，茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.3g/10min，密度为0.918g/cm3；
中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.4g/10min，密度为0.931g/cm3；
高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1.1g/10min，密度为0.957g/cm3；
加工辅助功能料为低密度聚乙烯；开口剂为酰胺类爽滑剂。
一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，挤出温度为210℃，在三台挤出机中分别塑化后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后被挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
薄壁化重包装用FFS膜的外、中、内三层原料及配比如表9所示。
表9：外、中、内三层的原料及配比
试验检测：将实施例5中的薄壁化重包装用FFS膜进行性能检测，检测结果如表10所示。
表10：制备的薄壁化重包装膜的性能测试结果
虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：具有三层结构，包括外层、中层以及内层，所述外层、中层以及内层的厚度比为1:1:1-1:3:1；
所述外层包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份-90份，加工辅助功能料10份-25份，开口剂1份-5份；
所述中层包括以下按重量份数配比的原料：中高密度茂金属聚乙烯B50份-70份，高密度聚乙烯C30-50份；
所述内层包括以下按重量份数配比的原料：茂金属线性低密度聚乙烯A70份-90份，加工辅助功能料10份-25份，开口剂1份-5份。
2.如权利要求1所述的一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：所述薄壁化重包装用FFS膜的厚度为120μm。
3.如权利要求1所述的一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：所述茂金属线性低密度聚乙烯A为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10mi-1.5g/10min，密度为0.910g/cm3-0.920g/cm3。
4.如权利要求1所述的一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：所述中高密度茂金属聚乙烯B为乙烯和己烯的共聚物，其在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.5g/10min-1.5g/10min，密度为0.920g/cm3-0.935g/cm3。
5.如权利要求1所述的一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：所述高密度聚乙烯C在190℃、2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.15g/10min-1.5g/10min，密度为0.950g/cm3-0.960g/cm3。
6.如权利要求1所述的一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：所述加工辅助功能料为低密度聚乙烯。
7.如权利要求1所述的一种薄壁化重包装用FFS膜，其特征在于：所述开口剂为酰胺类爽滑剂。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：按照原料配比分别将外层原料、中层原料、内层原料加入至对应于外层、中层、内层三层物料的三台挤出机中，待塑化处理后，按比例进入同一个三层吹膜模头，融合后挤出模头形成膜泡，即得薄壁化重包装用FFS膜。
9.如权利要求8所述的一种薄壁化重包装用FFS膜的制备方法，其特征在于：所述挤出机的挤出温度为180℃-210℃。
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