本發(fā)明屬于復合包裝膜技術領域,具體地說,是一種高強度五層共擠復合膜,以及這種共擠復合膜的制備方法。
背景技術:
上世紀70年代以來,隨著共擠復合成型技術及共擠出設備的發(fā)展,傳統(tǒng)的包裝材料正逐漸被塑料包裝材料所取代,尤其是近年來多層復合材料發(fā)展尤為迅速,其材料性能已能滿足耐蒸煮、耐烘烤和耐低溫冷凍的標準,某些品種具有隔氣(氧氣、二氧化碳)、遮光、防潮等防護功能,使得多層共擠復合膜在包裝行業(yè)和食品行業(yè)倍受青睞,取得了長足的發(fā)展,其市場前景也被廣泛看好。
現(xiàn)有的五層共擠膜通常采用pp、pe、evoh等材料經(jīng)流延工藝加工而成,流延工藝受工藝設備、材料性能、外界環(huán)境、工藝參數(shù)等影響較大,生產(chǎn)穩(wěn)定性較差,導致生產(chǎn)出的共擠膜強度、抗撕裂性能、外觀質(zhì)量較差。而采用金屬鋁箔、牛皮紙等材質(zhì)的復合共擠膜,由于材料的不共融性,導致成型的薄膜整體均勻性不理想,局部強度差,韌性不好,且生產(chǎn)成本高,廢料回收困難,對環(huán)保造成較大危害。專利號“201510008519.9”介紹了一種聚酰胺五層共擠復合膜及其制備方法,使用有機硅改性,可用于太陽能板、絕緣子等領域,但其制備方法采用多臺擠出機分別擠出,工藝繁瑣、生產(chǎn)效率低。因此,現(xiàn)有的共擠膜材質(zhì)和生產(chǎn)工藝都有待做進一步改進。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足,提供一種高強度、高韌性、整體均勻性好、環(huán)保的五層共擠復合膜及其制備方法,并且是廣泛用于氣柱袋生產(chǎn)用的五層共擠復合膜。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
一種高強度五層共擠復合膜,包括由ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子組合共擠吹絲復合而成,其中第一層為ldpe、mdpe和lldpe按重量比1:1:1~1:1:2混合而成,第二層為lldpe:pp按重量比5:1~5:2混合而成,第三層為pa6:pa10按重量比5:4~5:5混合而成,第四層為lldpe:pp按重量比5:1~5:2混合而成,第五層為ldpe、mdpe和lldpe按重量比1:1:1~1:1:2混合而成。
本發(fā)明還公開了上述高強度五層共擠復合膜的制備方法,采用一步法共擠成型工藝,具體包括如下步驟:
(1)將ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子按每層不同重量比例要求進行稱量,然后放入機械混料機內(nèi)混合均勻,放出待用。
(2)分別將上述混合均勻的配料粒子放至吹膜機周圍,其中第三層的pa原料粒子需放置在干燥環(huán)境下,以免吸水變性,共擠膜按每層成分要求分別自動進料,第一層配方塑料粒子位于最底部,依次向上為二、三、四、五層,經(jīng)螺桿擠出并加熱熔融向上吹絲成薄膜,其中第二、四層為粘結(jié)層,分別粘結(jié)一、三和三、五層。
(3)高溫共擠熔融的原料粒子經(jīng)模頭高壓向上吹絲成圓柱狀塑料薄膜,剛吹出的薄膜需經(jīng)人工拉膜至上旋轉(zhuǎn)機,并用人字板控制薄膜保持垂直位置。
(4)由旋轉(zhuǎn)機處理成厚度均勻的雙層薄膜,旋轉(zhuǎn)機牽引速度小于20m/min,再經(jīng)導向輥將雙層薄膜引至分隔機,將雙層薄膜分隔成a、b兩層。
(5)將分隔好的a、b層薄膜根據(jù)生產(chǎn)尺寸需求,經(jīng)切刀切成一定寬度的薄膜,采用紙質(zhì)圓筒為卷芯,分別將a、b薄膜卷取成固定長度與重量的共擠膜成品。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(1)中的ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子純度均大于99.5%。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(1)中的機械混料機為漏斗式循環(huán)氣流混料機,混料攪拌時間為3~10分鐘。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(2)中的第一層配方中加入1000目滑石粉,加入比例為0.5%~1.5%。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(2)中的原料粒子高溫共擠熔融溫度為200~250℃。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(3)中的人字板位于出膜膜頭上方3~3.5m處。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(3)中的上旋轉(zhuǎn)機轉(zhuǎn)速為15~20m/min,a、b層薄膜厚度大于100μm。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(3)中的上旋轉(zhuǎn)機設有冷卻風裝置,冷卻風溫度為10~20℃。
作為本發(fā)明的一種改進,所述步驟(5)中的切刀為可移動式,并帶有位移感應器,可準確控制切邊尺寸。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有產(chǎn)品缺陷,首先從工藝上改進了五層共擠復合膜的生產(chǎn)質(zhì)量,采用漏斗式循環(huán)氣流混料機代替原有的人工或機械攪拌棒混料,大大提高了原料粒子混料均勻性,同時減少了混料時間。其次是配方:第一層配方全部為pe塑料粒子,采用低密度、中密度和線性低密度三種聚乙烯,改善薄膜熱封效果,同時加入1000目滑石粉,對后序薄膜分為a、b層取到很好的消除粘結(jié)力作用;第二層和第四層采用lldpe、pp為粘結(jié)層原料,代替原有的pvc、pp配方,提高了薄膜粘結(jié)性能,減少了環(huán)境污染,對后期提高薄膜撕裂強度也有關鍵作用;中間膜配方了pa6和pa10兩種尼龍塑料配比,提升了薄膜的整體拉伸強度。通過以上配方、工藝生產(chǎn)出的五層共擠復合膜具有整體均勻性好、強度高、韌性好,可廣泛用于氣柱袋生產(chǎn)領域,同時所用配方材質(zhì)具有綠色環(huán)保、可回收、分解周期短等優(yōu)點。
具體實施方式
本發(fā)明高強度五層共擠復合膜采用ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子組合共擠吹絲復合而成,第一層為ldpe、mdpe和lldpe按重量比1:1:1~1:1:2混合而成,第二層為lldpe:pp按重量比5:1~5:2混合而成,第三層為pa6:pa10按重量比5:4~5:5混合而成,第四層為lldpe:pp按重量比5:1~5:2混合而成,第五層為ldpe、mdpe和lldpe按重量比1:1:1~1:1:2混合而成,所述五層共擠復合膜具有高強度、高韌性、整體均勻性好、環(huán)保等性能優(yōu)點。
下面通過具體實施例來對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1:
a)將純度大于99.5%的ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子按每層不同重量比例要求進行稱量,然后分別放入漏斗式循環(huán)氣流混料機內(nèi)混合3分鐘,放出待用;
b)分別將上述混合均勻的配料粒子放至吹膜機周圍,其中第三層的pa原料粒子需放置在干燥環(huán)境下,以免吸水變性,共擠膜按每層成分要求分別自動進料,第一層配方塑料粒子中加入1000目比例為0.5%的滑石粉,并位于最底部,依次向上為二、三、四、五層,經(jīng)螺桿擠出并加熱熔融向上吹絲成薄膜,熔融溫度為200℃,其中第二、四層為粘結(jié)層,分別粘結(jié)一、三和三、五層;
c)高溫共擠熔融的原料粒子經(jīng)模頭高壓向上吹絲成圓柱狀塑料薄膜,剛吹出的薄膜需經(jīng)人工拉膜至上旋轉(zhuǎn)機,并用位于出膜膜頭上方3m處的人字板控制薄膜保持垂直位置;
d)由旋轉(zhuǎn)機處理成厚度均勻的雙層薄膜,旋轉(zhuǎn)機牽引速度為20m/min,再經(jīng)導向輥將雙層薄膜引至分隔機,將雙層薄膜分隔成a、b兩層,每層薄膜厚度為105μm;
e)將分隔好的a、b層薄膜根據(jù)生產(chǎn)尺寸需求,經(jīng)帶有位移感應器的切刀切成一定寬度的薄膜,采用紙質(zhì)圓筒為卷芯,分別將a、b薄膜卷取成固定長度與重量的共擠膜成品。
實施例2:
a)將純度大于99.5%的ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子按每層不同重量比例要求進行稱量,然后分別放入漏斗式循環(huán)氣流混料機內(nèi)混合5分鐘,放出待用;
b)分別將上述混合均勻的配料粒子放至吹膜機周圍,其中第三層的pa原料粒子需放置在干燥環(huán)境下,以免吸水變性,共擠膜按每層成分要求分別自動進料,第一層配方塑料粒子中加入1000目比例為1.0%的滑石粉,并位于最底部,依次向上為二、三、四、五層,經(jīng)螺桿擠出并加熱熔融向上吹絲成薄膜,熔融溫度為220℃,其中第二、四層為粘結(jié)層,分別粘結(jié)一、三和三、五層;
c)高溫共擠熔融的原料粒子經(jīng)模頭高壓向上吹絲成圓柱狀塑料薄膜,剛吹出的薄膜需經(jīng)人工拉膜至上旋轉(zhuǎn)機,并用位于出膜膜頭上方3.2m處的人字板控制薄膜保持垂直位置;
d)由旋轉(zhuǎn)機處理成厚度均勻的雙層薄膜,旋轉(zhuǎn)機牽引速度為18m/min,再經(jīng)導向輥將雙層薄膜引至分隔機,將雙層薄膜分隔成a、b兩層,每層薄膜厚度為120μm;
e)同上述實施例1。
實施例3:
a)將純度大于99.5%的ldpe、mdpe、lldpe、pp、pa6、pa10原料粒子按每層不同重量比例要求進行稱量,然后分別放入漏斗式循環(huán)氣流混料機內(nèi)混合10分鐘,放出待用;
b)分別將上述混合均勻的配料粒子放至吹膜機周圍,其中第三層的pa原料粒子需放置在干燥環(huán)境下,以免吸水變性,共擠膜按每層成分要求分別自動進料,第一層配方塑料粒子中加入1000目比例為1.5%的滑石粉,并位于最底部,依次向上為二、三、四、五層,經(jīng)螺桿擠出并加熱熔融向上吹絲成薄膜,熔融溫度為250℃,其中第二、四層為粘結(jié)層,分別粘結(jié)一、三和三、五層;
c)高溫共擠熔融的原料粒子經(jīng)模頭高壓向上吹絲成圓柱狀塑料薄膜,剛吹出的薄膜需經(jīng)人工拉膜至上旋轉(zhuǎn)機,并用位于出膜膜頭上方3.5m處的人字板控制薄膜保持垂直位置;
d)由旋轉(zhuǎn)機處理成厚度均勻的雙層薄膜,旋轉(zhuǎn)機牽引速度為15m/min,再經(jīng)導向輥將雙層薄膜引至分隔機,將雙層薄膜分隔成a、b兩層,每層薄膜厚度為150μm;
e)同上述實施例1。
最后,需要注意的是,以上列舉的僅是本發(fā)明的3種具體實施例。顯然,本發(fā)明并不限于以上實施例,還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容中直接導出或聯(lián)想到的所有變形,均應認為是本發(fā)明的保護范圍。