CN215849512U - 一种复合petg热收缩膜的制备系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种复合PETG热收缩膜的制备系统，至少包括PETG熔体输送设备、PS熔体输送设备以及薄膜共挤装置；所述薄膜共挤装置具有分别用于形成A层表面层、B层芯层和C层底层的表面层流道、芯层流道和底层流道；所述PETG熔体输送设备通过PETG熔体输送泵将PETG熔体分两股分别输送至表层流道和底层流道；所述PS熔体输送设备通过PS熔体输送泵将PS熔体输送至芯层流道。本申请的制备系统可以通过PETG熔体和PS熔体的同步输送，两个方向的熔体可以相互调剂，当薄膜共挤装置发生问题停机的时候，多余熔体可以输送给切片装置，以实现熔体不间断输送避免浪费的目的，而且还可以通过双向的调剂输送保证共挤出来的薄膜厚薄均匀。

Description

一种复合PETG热收缩膜的制备系统

技术领域

本申请涉及一种复合PETG热收缩膜的制备系统。

背景技术

CN 111976252 A公开了一种流延加工成型的柔性热收缩复合膜，该柔性热收缩复合膜的结构为A/B/A三层复合结构，其中A层为面层，主要由PETG树脂和开口剂的混合物制成；B层为芯层，主要由苯乙烯-丁二烯类嵌段共聚物树脂(SBS)和马来酸酐(MAH)制成。虽然该现有技术公开了三层共挤的复合PETG热收缩膜，但是在实际再现过程中会发现，芯层材料并不能任意选择。共挤的时候有两个问题非常复杂，不是简单的有限次数的实验就能解决的。一方面是不同聚合物形成的层间粘合问题，很容易发生膜层分离。另一方面，不同聚合物的粘度和流动性相差较大时，在共挤模头的复合区，低粘度的熔体可能会出现包裹高粘度熔体从而产生不稳定流动的现象，最终挤出的复合膜在膜层界面将会出现波纹状态，从而影响复合膜的性能和外观。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种复合PETG热收缩膜的制备系统，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出了一种复合PETG热收缩膜的制备系统，至少包括PETG熔体输送设备、PS熔体输送设备以及薄膜共挤装置；其中，所述薄膜共挤装置具有分别用于形成A层表面层、B层芯层和C层底层的表面层流道、芯层流道和底层流道；所述PETG熔体输送设备通过PETG熔体输送泵将PETG熔体分两股分别输送至表层流道和底层流道；所述PS熔体输送设备通过PS熔体输送泵将PS熔体输送至芯层流道。

优选地，所述PETG熔体输送设备至少包括一个PETG熔体出料罐，PETG熔体出料罐具有PETG熔体输入管道、PETG功能料熔体输入管道以及连接PETG熔体输送泵的PETG熔体输出管道。

优选地，所述PETG熔体输入管道中设置有至少一个PETG流量分配阀，PETG流量分配阀同步将PETG熔体的一部分输送至所述PETG熔体出料罐、将剩余部分的PETG熔体通过管道输送至一个用于制备PETG切片的PETG切片装置。

优选地，所述PS熔体输送设备至少包括一个PS熔体出料罐，PS熔体出料罐具有PS熔体输入管道、PS功能料熔体输入管道以及连接PS熔体输送泵的PS熔体输出管道。

优选地，所述PS熔体输入管道中设置有至少一个PS流量分配阀，PS流量分配阀同步将PS熔体的一部分输送至所述PS熔体出料罐、将剩余部分的PS熔体通过管道输送至一个用于制备PS切片的PS切片装置。

本申请的制备系统可以通过PETG熔体和PS熔体的同步输送，两个方向的熔体可以相互调剂，当薄膜共挤装置发生问题停机的时候，多余熔体可以输送给切片装置，以实现熔体不间断输送避免浪费的目的，而且还可以通过双向的调剂输送保证共挤出来的薄膜厚薄均匀。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。

其中，图1显示的是本申请的复合PETG热收缩膜的剖面结构示意图。

图2显示的是用于本申请的复合PETG热收缩膜的制造系统的示意图。

具体实施方式

为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

如图1所示，其显示了根据本申请的一个具体实施例的复合PETG热收缩膜的剖面结构示意图。参见图1，本申请的复合PETG热收缩膜是一种三层结构的共挤热收缩膜，由挤出成型的A层表面层、B层芯层和C层底层构成，A层和C层分别设置于B层的两侧，其中A层和C层均为含有功能料切片的PETG层，B层为含有功能料切片的PS层，其中，A层和C层的厚度为5-10μm，B层的厚度为20-40μm，复合PETG热收缩膜的总厚度为30-60μm。进一步优选，A层、B层、C层的厚度分别为6～7μm、26-27μm、6～7μm，复合PETG热收缩膜的总厚度为38-41μm。复合PETG热收缩膜的幅宽为250-8700mm，优选为250-1500mm。

A层和C层的材料相同，均包括PETG以及总质量的5.5wt％～9.5wt％的PETG功能料切片，所述PETG功能料切片包括PETG切片、纳米氮化硼、铝酸脂、聚二甲基硅氧烷以及氯化钾。

B层包括PS以及总质量的14.5wt％～21.5wt％的PS功能料切片，所述PS功能料切片包括PS切片、聚环氧乙烷、二氧化硅以及乙烯-醋酸乙烯共聚物。所述乙烯-醋酸乙烯共聚物优选为日本三井公司出品的牌号为Evaflex 550的乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中所含醋酸乙烯聚合物的质量百分比为14％。

本申请的A层和C层中，PETG功能料切片可以在各原料组分均匀混合之后，利用诸如挤出机之类的设备挤出、造粒获得PETG功能料切片。同样的，PS功能料切片也可以在各原料组分均匀混合之后，利用诸如挤出机之类的设备挤出、造粒获得PS功能料切片。

优选，PETG功能料切片中各组分的重量份含量分别为：80-95重量份的PETG切片，2-5重量份的纳米氮化硼，1-2重量份的铝酸脂，6-10重量份的聚二甲基硅氧烷以及2-3重量份的氯化钾。

进一步优选，PS功能料切片中各组分的重量份含量分别为：70-80重量份的PS切片，5-10重量份的聚环氧乙烷，2-5重量份的二氧化硅以及5-10重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物。

本申请的复合PETG热收缩膜兼具PETG和PS的长处，外侧由于是PETG易于印刷，对温度敏感度低；内层是PS，因此收缩力也减小了，便于收缩。

当然，应该看到，采用PS作为芯层是存在很多问题的。首先，聚丙乙烯(PS)熔融时的粘性要远小于聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(PETG)，共挤的时候，PS的流动速度要远大于PETG。其次，PS的正常挤出温度通常为210℃左右，而PETG的正常挤出温度通常为260℃左右，二者的存在50℃的挤出温度差异。虽然PS对温度的敏感性相对较低，但是将其挤出温度提高至与PETG相同，其挤出质量是很难控制的。

在共挤模头的复合区，熔体靠近壁面的流速变慢，中间的熔体流速较快。当中间层采用流动性更大的PS的时候，流速差异会进一步放大，挤出界面形成波纹缺陷的概率也会变大。减少缺陷的一个可行措施是提高模头温度，使得外侧熔体的流速提高，但是PETG的流速对温度不敏感，同时提高模头温度对PS的挤出质量不利。另一个可行的措施是尽量减小PS的厚度，使其无法包裹PETG。然而，由于PS的价格相对PETG要便宜很多，降低PS层的厚度无疑会增大同等厚度产品的成本，因此在商业上是很难被接受的。总之，理论上而言，PETG和PS的复合很困难，很难获得高质量的复合热收缩膜。

本申请通过添加功能母料的方式，对PETG层和PS层分别进行了功能调整，使得调整之后的共挤时的模头温度可以降低至240℃左右，同时可以有效消除界面波纹缺陷，并避免膜层分离。

下面参照图2，以具体实例的方式，详细说明本申请的复合PETG热收缩膜的制造系统及方法，同时展现制备的复合PETG热收缩膜的对比性能。

具体地，本申请提供了一种上述复合PETG热收缩膜的制备系统，如图2所示，所述制备系统至少包括PETG熔体输送设备100、PS熔体输送设备101以及薄膜共挤装置200。在图2所示具体实施例中，薄膜共挤装置200以一个共挤模头的剖视图的形式进行了代表显示，本领域技术人员应当理解，图2显示的仅仅为一种示意性表示的结构，其表现的是与本申请密切相关的对现有技术的创造性改进和组合，本申请未对现有技术改进的、现有技术已有的结构等图2中未显示，本领域技术人员可以根据常识或者对现有技术的检索获知，图中未显示的可以实现本申请的技术构思和方案的部分也应当是存在的，为使申请文件更清楚，本申请不再对这些显然存在的现有技术的结构重复描述。

如图，薄膜共挤装置200具有分别用于形成A层表面层、B层芯层和C层底层的表面层流道201、芯层流道202和底层流道203；PETG熔体输送设备100通过PETG熔体输送泵300将PETG熔体分两股分别输送至表层流道201和底层流道203；PS熔体输送设备101通过PS熔体输送泵301将PS熔体输送至芯层流道202。薄膜共挤装置200的共挤模头挤出获得厚片，之后经过公知的急冷、预热、拉伸、定型、冷却、收卷等工序制得复合PETG热收缩膜。

如前所述，由于PETG和PS的复合获得高质量的复合热收缩膜很困难的，需要克服温度、膜层分离以及界面波纹缺陷等问题，因此本申请对各膜层的成分进行了调整，另外，在工艺上，本申请还对形成各膜层的挤出压力进行了调整，也就是提高位于膜层中间的芯层的挤出压力，优选芯层的挤出压力需要达到表面层和底层的挤出压力的5-8倍，具体到图2的制备系统中，PS熔体输送泵301的输送压力需要为PETG熔体输送泵300的5-8倍。

进一步的，如图所示，PETG熔体输送设备100至少包括一个PETG熔体出料罐10，PETG熔体出料罐10具有PETG熔体输入管道20、PETG功能料熔体输入管道30以及连接PETG熔体输送泵10的PETG熔体输出管道40。类似的，PS熔体输送设备101至少包括一个PS熔体出料罐11，PS熔体出料罐11具有PS熔体输入管道21、PS功能料熔体输入管道31以及连接PS熔体输送泵301的PS熔体输出管道41。

其中，分别通过PETG熔体输入管道20和PS熔体输入管道21输入的所述PETG熔体和PS熔体可直接来自于对应聚合物的聚合终端的熔体出料罐，也可以来自于对应聚合物的球状料、颗粒料、片状料等再熔获得的熔体。

另外，通过PETG功能料熔体输入管道30输入的所述PETG功能料熔体来自于总质量的5.5wt％～9.5wt％的PETG功能料切片和PETG切片共混后再熔获得的熔体。通过PS功能料熔体输入管道31输入的PS功能料熔体来自于总质量的14.5wt％～21.5wt％的PS功能料切片和PS切片共混后再熔获得的熔体。

在图示具体实施例中，PETG熔体输入管道20中设置有至少一个PETG流量分配阀50，PETG流量分配阀50同步将PETG熔体的一部分输送至PETG熔体出料罐10、将剩余部分的PETG熔体通过管道输送至一个用于制备PETG切片的PETG切片装置60。在另一个具体实施例中，PETG切片装置60制备的PETG切片可用于制备PETG功能料切片，如前所述，所述PETG功能料切片包括PETG切片、纳米氮化硼、铝酸脂、聚二甲基硅氧烷以及氯化钾。

类似的，PS熔体输入管道21中设置有至少一个PS流量分配阀51，PS流量分配阀51同步将PS熔体的一部分输送至PS熔体出料罐11、将剩余部分的PS熔体通过管道输送至一个用于制备PS切片的PS切片装置61。在又一个具体实施例中，PS切片装置61制备的PS切片用于制备PS功能料切片，同样如前所述，所述PS功能料切片包括PS切片、聚环氧乙烷、二氧化硅以及乙烯-醋酸乙烯共聚物。

PETG切片装置60和PS切片装置61的主要用途在于平衡熔体的供料，以避免后续共挤的时候熔体流量的波动造成薄膜的厚薄偏差太大。例如，可以在向薄膜共挤装置200输送熔体的管路上设置流量计量装置(图中未示出)，一旦检测到输送的流量发生偏差，则调整流量分配阀50、51的开度，通过增大或者减少向切片装置60、61的熔体输送量，以保证薄膜共挤装置的熔体供应。同时，当薄膜共挤装置200发生故障或者停机的时候，为避免熔体损失造成浪费，此时也可以将多余的熔体都制备成切片。因此，本领域技术人员应当理解，切片装置60、61制备的切片可以如上所述用作制备功能料切片，但是制备功能料切片所用的切片也可以部分或者全部来自于购买或者事先制备好的原料，不一定要用图示的切片装置60、61制备的切片。

需要说明的是，本申请中的PETG熔体和PS熔体都是同步向两个方向持续输送的，也就是通过流量分配阀，一部分熔体向共挤方向输送，剩余熔体向切片方向不停顿地持续输送。当共挤方向的熔体流量发生波动的时候，可以通过切片方向的熔体流量加以增减调控。也就是说，本申请中的熔体是在两个方向都不间断持续输送的，因而两个方向的熔体可以相互调剂，当薄膜共挤装置发生问题停机的时候，多余熔体可以输送给切片装置，以实现熔体不间断输送避免浪费的目的，而且还可以通过双向的调剂输送保证共挤出来的薄膜厚薄均匀。

本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。

Claims (5)

1.一种复合PETG热收缩膜的制备系统，至少包括PETG熔体输送设备、PS熔体输送设备以及薄膜共挤装置；其特征在于，所述薄膜共挤装置具有分别用于形成A层表面层、B层芯层和C层底层的表面层流道、芯层流道和底层流道；所述PETG熔体输送设备通过PETG熔体输送泵将PETG熔体分两股分别输送至表层流道和底层流道；所述PS熔体输送设备通过PS熔体输送泵将PS熔体输送至芯层流道。

2.如权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述PETG熔体输送设备至少包括一个PETG熔体出料罐，PETG熔体出料罐具有PETG熔体输入管道、PETG功能料熔体输入管道以及连接PETG熔体输送泵的PETG熔体输出管道。

3.如权利要求2所述的制备系统，其特征在于，所述PETG熔体输入管道中设置有至少一个PETG流量分配阀，PETG流量分配阀同步将PETG熔体的一部分输送至所述PETG熔体出料罐、将剩余部分的PETG熔体通过管道输送至一个用于制备PETG切片的PETG切片装置。

4.如权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述PS熔体输送设备至少包括一个PS熔体出料罐，PS熔体出料罐具有PS熔体输入管道、PS功能料熔体输入管道以及连接PS熔体输送泵的PS熔体输出管道。

5.如权利要求4所述的制备系统，其特征在于，所述PS熔体输入管道中设置有至少一个PS流量分配阀，PS流量分配阀同步将PS熔体的一部分输送至所述PS熔体出料罐、将剩余部分的PS熔体通过管道输送至一个用于制备PS切片的PS切片装置。

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