一種改性pet扭結(jié)膜的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包裝用扭結(jié)膜的制造方法，具體是改性PET扭結(jié)膜的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單向拉伸改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯扭結(jié)膜是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型綠色包裝材料，比起傳統(tǒng)使用的聚乙烯、聚氯乙烯薄膜等，它具有強(qiáng)度高，剛度大，無(wú)毒性，易降解，易著色，有良好的光澤度和透明度，加工方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類物品如工藝品、日用品、金屬制品特別是食品包裝上。
[0003]CN101838445A公開PETG(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯)薄膜及制備方法的改進(jìn)，由85-92wt % PETG.2.0-4.0wt %開口劑、0.5-1.5wt %爽滑劑、0.2-1.0wt%抗靜電劑、0.005-0.01wt%r鏈劑、5.0-10.0wt %增韌劑混合組成，經(jīng)吹塑制膜成型，可用于包裝膜、保鮮膜、大棚膜、標(biāo)簽?zāi)?、扭結(jié)膜。采用吹塑成型方法由于材料結(jié)晶度大，產(chǎn)品透明度較低，并且強(qiáng)度差，不適合高速印刷并用于機(jī)械化自動(dòng)包裝。
[0004]CN102152585A公開一種可扭結(jié)聚酯薄膜及其制備方法，聚酯薄膜具有三層膜層，結(jié)構(gòu)為ABA型結(jié)構(gòu)，B層為芯層，B層材料包括有占所述B層材料質(zhì)量百分比為25?35%的共聚PETG聚酯、65?75%的PET超有光聚酯；A層表層，A層材料包括有占所述A層材料質(zhì)量百分比為35?45%的PET超有光聚酯、25?35%的共聚PETG聚酯、20?40%的抗粘連劑，通過(guò)多層共濟(jì)形成疊層膜片后雙向拉伸形成可扭結(jié)聚酯薄膜。由于材料中主要成分是PET樹脂，結(jié)晶度高，薄膜透明度低，且具有較高的回彈性，作為扭結(jié)薄膜效果較差。
[0005]PETG是一種非結(jié)晶型共聚聚酯，隨著共聚物中1，4_環(huán)己烷二甲醇的增加，熔點(diǎn)下降，玻璃化溫度上升，結(jié)晶度下降，最后形成無(wú)定形聚合物。一般PETG中1，4-環(huán)己烷二甲醇的含量在30-40%較適宜。PETG具有較好的粘性、透明度、顏色、耐化學(xué)藥劑、和抗應(yīng)力白化能力。在薄膜成膜加工中，PETG材料可成型的溫度范圍較小，生產(chǎn)工藝參數(shù)難調(diào)整，因此只能采用吹塑成型方法得到扭結(jié)膜。采用單向拉伸、雙向拉伸的方法一般只用于生產(chǎn)熱收縮薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種改性PET扭結(jié)膜的制造方法，該方法采用單向拉伸成型，可大大提高改性PET扭結(jié)膜的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品性能。
[0007]本發(fā)明的改性PET扭結(jié)膜的制造方法包括以下步驟:
A.選用平均分子量在40000—50000的改性PET材料95— 97wt%，加入3 — 5wt%的油酸酰胺或二氧化硅開口劑，充分?jǐn)嚢杌旌?，干燥至含水量低?00ppm ;
B.將上述混合物在可真空排氣的雙螺桿擠出機(jī)中，用220—270°C塑化熔融，經(jīng)240—270°C的T形模頭擠出形成厚度90— 240Mm的均勻膜片，膜片在20— 60°C的冷卻輥上急冷定型;
C.膜片經(jīng)60—80°C的加熱輥預(yù)熱后，在78—90°C的慢速輥和50—70°C的快速輥之間按拉伸后端60— 150米/分鐘的速度進(jìn)行1: 2— 5倍的縱向拉伸，再用50— 70°C的定型輥定型，切邊，收卷，經(jīng)12小時(shí)以上的時(shí)效處理后成為成品。
[0008]本發(fā)明中，改性PET是聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-1，4-環(huán)己二甲醇酯，聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-新戊二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸-1，4-環(huán)己二甲酸-乙二醇酯，或者聚對(duì)苯二甲酸-新戊二酸-乙二醇酯。
[0009]在所述聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-1，4-環(huán)己二甲醇酯中，乙二氧基與1，4-環(huán)己二甲氧基的摩爾比優(yōu)選為I一2: 1
[0010]在所述聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-新戊二醇酯中，乙二氧基與新戊二氧基的摩爾比優(yōu)選為I一3: 1，更優(yōu)選為1.2 — 2.5: 1
[0011]在所述聚對(duì)苯二甲酸-1，4-環(huán)己二甲酸-乙二醇酯中，對(duì)苯二羰基與1，4_環(huán)己二羰基的摩爾比優(yōu)選為I一4: 1，更優(yōu)選為1.2 — 2.5: 1
[0012]在所述聚對(duì)苯二甲酸-新戊二酸-乙二醇酯中，對(duì)苯二甲?；c新戊二?；哪柋葍?yōu)選為I一4:1，更優(yōu)選為1.2 —2.5:1 ο
[0013]本發(fā)明改性PET可采用已有的合成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET樹脂)的方法，如采用酯交換法，將乙二醇按所述比例替換為1，4-環(huán)己二甲醇，將對(duì)苯二甲酸二甲酯、乙二醇和1，4-環(huán)己二甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-1，4-環(huán)己二甲醇酯；或者將乙二醇按所述比例替換為新戊二醇，將對(duì)苯二甲酸二甲酯、乙二醇和新戊二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-新戊二醇酯；或者將對(duì)苯二甲酸二甲酯按所述比例替換為1，4-環(huán)己二甲酸二甲酯，將對(duì)苯二甲酸二甲酯、1，4-環(huán)己二甲酸二甲酯和乙二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到聚對(duì)苯二甲酸-1，4-環(huán)己二甲酸-乙二醇酯；或者將對(duì)苯二甲酸二甲酯按所述比例替換為新戊二酸二甲酯，將對(duì)苯二甲酸二甲酯、新戊二酸二甲酯和乙二醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到聚對(duì)苯二甲酸-新戊二酸-乙二醇酯。優(yōu)選的是，在原料配比中醇的總量按化學(xué)計(jì)量略微過(guò)量，形成醇端基聚合物對(duì)拉伸成型更為有利。
[0014]步驟C中，拉伸后端(或稱快速輥端)速度優(yōu)選為100— 150米/分鐘，可采用紅外線燈管輔助加熱，使慢速輥和快速輥之間的膜面溫度保持在78— 90°C。
[0015]本發(fā)明通過(guò)對(duì)材料的選擇，使拉伸工藝簡(jiǎn)單可控，生產(chǎn)的扭結(jié)膜拉伸強(qiáng)度高(MD 彡 160MPa，TD 彡 40MPa)，彈性模量大(MD 彡 2000MPa，TD 彡 IlOOMPa)霧度小(彡 5%)，光澤度高(多120)，扭結(jié)角度270°后反彈度小于30°，扭結(jié)力大，其扭結(jié)性能近似于玻璃紙，但強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于玻璃紙，可進(jìn)行高速印刷并用于機(jī)械化自動(dòng)包裝，成品膜卷厚度均勻性優(yōu)于吹塑等其他工藝，防油保香性好，食品衛(wèi)生性好，存儲(chǔ)穩(wěn)定性好。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
采用聚合物中乙二氧基與1，4-環(huán)己二甲氧基的摩爾比為1.52: 1，平均分子量45000的聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-1，4-環(huán)己二甲醇酯，將145公斤聚合物與5公斤二氧化硅開口劑在攪拌機(jī)上經(jīng)15分鐘攪拌混合后，送至露點(diǎn)除濕干燥器中干燥，干燥溫度為50— 60°C，露點(diǎn)低于-40°C，干燥時(shí)間6小時(shí)，使原材料水分含量降至400ppm以下。將干燥好的原材料送至輸送料罐，料罐要保證與外界隔絕，確保材料在料罐中不會(huì)吸潮。將料罐中的原料經(jīng)失重稱精確計(jì)量，穩(wěn)定加入到長(zhǎng)度直徑比為35倍，帶真空排氣的雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)260°C熔融混合，通過(guò)齒輪泵的精確計(jì)量和過(guò)濾，將熔融物送入260 °C的T型模頭擠出，鑄成120Mm厚度的均勻膜片，膜片在25°C的冷卻輥上急冷定型。再將膜片用加熱輥預(yù)熱至70°C，在85°C的慢速輥和55°C的快速輥之間利用慢速輥和快速輥的轉(zhuǎn)速差異對(duì)膜片進(jìn)行3倍拉伸，拉伸速度為100米/分鐘(快速輥端)，拉伸過(guò)程使用紅外線燈管輔助加熱，使慢速輥和快速輥之間的膜面溫度保持在78— 90°C，拉伸后的薄膜經(jīng)55°C的定型輥定型，形成厚度40Mm的薄膜，切除兩邊較厚部分，然后收卷，經(jīng)12小時(shí)常溫時(shí)效處理后，分切成所需規(guī)格的成品。
[0017]成品性能:拉伸強(qiáng)度縱向MD:156MPa，拉伸強(qiáng)度橫向TD:52.9MPa，彈性模量縱向MD:2605MPa，彈性模量橫向TD:1409MPa，霧度:1.6%，光澤度:129Gs，扭結(jié)角度270。后反彈角度22°。
[0018]實(shí)施例2
采用聚合物中乙二氧基與新戊二氧基的摩爾比為1.8: 1，平均分子量42000的聚對(duì)苯二甲酸-乙二醇-新戊二醇酯，將145公斤聚合物與5公斤二氧化硅開口劑在攪拌機(jī)上經(jīng)15分鐘攪拌混合后，送至露點(diǎn)除濕干燥器中干燥，干燥溫度為50—60°C，露點(diǎn)低于-40°C，干燥時(shí)間6小時(shí)，使原材料水分含量低于400ppm。將干燥好的原材料送至輸送料罐，料罐要保證與外界隔絕，確保材料在料罐中不會(huì)吸潮