本發(fā)明涉及包裝用薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種未拉伸聚乙烯薄膜及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,塑料復(fù)合材料與單一組合材料相比,往往具有更加優(yōu)良的物理化學(xué)性能,因此運用更加普遍化。熟食包裝、冷凍食品包裝、真空包裝等都需要大量的復(fù)合薄膜包裝材料。但是,目前的復(fù)合薄膜包裝材料還是會經(jīng)常出現(xiàn)透濕率較偏高,透氣性偏高,強度不夠大,并且熱封端口脆弱,經(jīng)常出現(xiàn)漏氣等情況,對食品安全造成不利的影響。
可見,現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,本發(fā)明的目的在于提供一種未拉伸聚乙烯薄膜及其制備方法,旨在降低包裝薄膜材料的透濕性透氣性,增加強度,提高熱封性,使得開口容易,同時提高熱封端口的強度和防護效果。
為解決上述問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種未拉伸聚乙烯薄膜,其包括五層復(fù)合結(jié)構(gòu),依次分別為熱封層、第一中間層、輔助層、第二中間層、電暈層;所述熱封層的成份包括高壓聚乙烯、線性聚乙烯、茂金屬聚乙烯和開口劑;所述第一中間層和第二中間層制備材料相同,其成份包括高壓聚乙烯、低壓聚乙烯和茂金屬聚乙烯;所述中間層的成份包括高壓聚乙烯、線性聚乙烯、低壓聚乙烯;所述電暈層成份包括高壓聚乙烯、線性聚乙烯、茂金屬聚乙烯和增粘劑。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜,其特征在于,所述熱封層的制造成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-50%、線性聚乙烯20%-50%、茂金屬聚乙烯20%-50%和用于增加開口的開口劑1%-5%。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜,其中,所述的第一中間層和第二中間層制造成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-50%、低壓聚乙烯20%-50%、茂金屬聚乙烯20%-50%。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜,其中,所述輔助層制造成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-50%、線性聚乙烯30%-60%、低壓聚乙烯5%-25%。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜,其中,所述電暈層的制造成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-70%、線性聚乙烯20%-50%、茂金屬聚乙烯20%-70%和增粘劑0.1%-0.2%。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜,其中,所述熱封層、第一中間層、輔助層、第二中間層和電暈層中各層的厚度比分別為:熱封層 20-30%、第一中間層10-25%、輔助層15-25%、第二中間層10-25%、電暈層20-25%。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜,其中,所述開口劑主要成分為二氧化硅有機微球形粒子;所述電暈層包含的線性聚乙烯質(zhì)量百分比為50%。
一種以權(quán)利要求1-7任一項所的未拉伸聚乙烯薄膜為基礎(chǔ)的鍍鋁基材,其特征在于,包括未拉伸聚乙烯薄膜和鋁膜層;所述鋁膜層與所述薄膜的電暈層結(jié)合。
一種如權(quán)1-7任意一項的未拉伸聚乙烯薄膜的制備方法,其步驟如下:
S1. 準備各層組分的原料配料,然后進行加熱塑化,使原料融化,再將塑化后的樹脂通過擠出機的螺桿向前擠出,按設(shè)計好的結(jié)構(gòu)層次經(jīng)過T型模頭進行擠壓疊合;
S2. 擠出來的樹脂通過T型摸頭后,流到主冷輥,由次冷輥冷卻成型;
S3. 對成型的薄膜厚度進行檢測厚度及控制厚度;
S4.對電暈層進行電暈處理,然后收卷和時效處理。
所述的未拉伸聚乙烯薄膜制備方法,其中,所述步驟S1中加熱塑化和T型模頭的加工溫度為165℃-250℃。
有益效果:本發(fā)明通過將配好各層組分原料進行塑化,然后擠出,再經(jīng)過T型模頭流延成型,得到層狀結(jié)構(gòu)材料,在經(jīng)過后續(xù)處理,最終得到薄膜。該薄膜包括五層結(jié)構(gòu),依次分別為熱封層、第一中間層、輔助層、第二中間層、用于鍍鋁膜的電暈層。通過該制備方法制得的未拉伸聚乙烯薄膜,熱封層與第一中間層貼合,使得熱封層可以增強熱封層的抗拉強度,而熱封層的透濕性透氣性也會進一步降低,在輔助層的輔助貼合作用下,第一中間層和第二中間層成為了相互促進的層次,不僅強度增大了,而且由于輔助的過渡,使得透濕性透氣性大大降低。電暈層貼合與第二中間層的下面,很好的為薄膜提供了第一道強度防護,可以使得第二中間層最大限度的避免刺穿或者劃傷,更好的發(fā)揮透濕透氣防護作用。此外,作為鍍鋁基材,鍍鋁后,鋁層的附著力非常好,只需要添加很少的增粘劑便可以達到很好的附著力好;由于各層原料的配比不同,可以從不同配比來說明,沒有增粘劑和有加增粘劑時,鍍鋁附著力情況為:沒有加增粘劑時,鍍鋁層60%脫鋁,加千分之一的增粘劑時,鍍鋁層5%脫鋁,加千分之二時,鍍鋁層不會脫鋁,使用該基材鍍鋁后,該鍍鋁膜與其它彩印膜復(fù)合后,可以耐90度,殺菌30分鐘,不會出現(xiàn)鋁層轉(zhuǎn)移和分層,熱封后,熱封的位置鋁層不會轉(zhuǎn)移至彩印膜上,其它基材的鍍鋁都不能同時具備,我們這種基材的特性(同時具備可熱封性,可耐90度,殺菌30分鐘,不會出現(xiàn)鋁層轉(zhuǎn)移和分層,熱封后,熱封的位置鋁層不會轉(zhuǎn)移至彩印膜上等)。
附圖說明
圖1為未拉伸聚乙烯薄膜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為以未拉伸聚乙烯薄膜為基礎(chǔ)的鍍鋁基材結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為未拉伸聚乙烯薄膜制備方法工藝流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種聚乙烯薄膜,為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確,以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1,本發(fā)明所提供一種未拉伸聚乙烯薄膜,包括五層復(fù)合結(jié)構(gòu),依次分別為熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500;所述熱封層100的底部設(shè)置有第一中間層200,第一中間層200的底部設(shè)置有輔助粘貼的輔助層300,而所述輔助層300設(shè)置在第一中間層200和第二中間層400之間,在第二中間層400的底部設(shè)置有電暈層500;所述熱封層100的成分包括高壓聚乙烯、線性聚乙烯、茂金屬聚乙烯和開口劑;所述第一中間層200和第二中間層400制備材料相同,均是的成分包括高壓聚乙烯、低壓聚乙烯和茂金屬聚乙烯;所述輔助層300的成分包括高壓聚乙烯、線性聚乙烯和低壓聚乙烯;所述電暈層500的成分包括由高壓聚乙烯、線性聚乙烯、茂金屬聚乙烯和增粘劑,主要用于鋁膜附著。通過五層結(jié)構(gòu)的合理分布,使得各層的作用更加明確,更加合理。相鄰層次結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合,使得復(fù)合后的層狀材料強度明顯增大。
進一步的,所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述熱封層100包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-50%、線性聚乙烯20%-50%、茂金屬聚乙烯20%-50%和開口劑1%-5%;所述開口劑主要材料為二氧化硅和有機微球形粒子。二氧化硅和有機微球形粒子作為熱封層的開口劑,使得熱封層具有良好開口性,并且更加容易開口。二氧化硅的無毒性,使得熱封層可以更好的用于食品包裝材料。同時二氧化硅還能提高熱封層的拉伸強度和拉伸斷裂伸長率。熱封層含有線性聚乙烯,雖然熔融溫度提高了,但是熱封層具有更為優(yōu)越的抗張強度、抗撕裂強度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性。
進一步的,所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述的第一中間層200和第二中間層400包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-50%、低壓聚乙烯20%-50%、茂金屬聚乙烯20%-50%,具有高阻隔性。具有高阻隔性的所述的第一中間層200和第二中間層400,給該薄膜在降低透濕率透氣率方面提供了雙層保障基礎(chǔ)。
進一步的,所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述輔助層300包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-50%、線性聚乙烯30%-60%、低壓聚乙烯5%-25%。輔助層300與所述的第一中間層200和第二中間層400緊密結(jié)合,為具有高阻隔性的中間層起到了很好的輔助貼合作用,使得整體的阻隔性能更加突出。
進一步的,所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述電暈層500包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%-70%、線性聚乙烯20%-50%、茂金屬聚乙烯20%-70%和增粘劑0.1%-0.2%。增粘劑使得電暈層有更好的附著力,對于后續(xù)鍍鋁工序以及鍍上鋁膜后的基材性能都是有益的。
進一步的,所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500之間各層的厚度百分比分別為: 20-30%、10-25%、15-25%、10-25%、20-25%。該厚度比例使得在保證本身層次的獨立性能情況下,相鄰層之間的貼合更加緊密,。
實施例一
所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500各層的厚度百分比分別為: 20%、17.5%、20%、17.5%、25%。具體的,所述熱封層100包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%、線性聚乙烯30%、茂金屬聚乙烯48%和開口劑2%;所述的第一中間層200和第二中間層400包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%、低壓聚乙烯30%、茂金屬聚乙烯50%;所述輔助層300包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯40%、線性聚乙烯50%、低壓聚乙烯10%;所述電暈層500包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯24%、線性聚乙烯50%、茂金屬聚乙烯25.8%和增粘劑0.2%。電暈層的厚度相對其他層次更厚,作為之后的鋁膜附著基礎(chǔ)更加牢固。同時,電暈層作為該薄膜基材的第一道防護,該實施例的厚度可以增加抗張強度、抗撕裂強度和耐穿刺性。
實施例二
所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500之間的各層厚度百分比分別為: 20%、20%、20%、15%、25%。具體的,所述熱封層100包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯33%、線性聚乙烯33%、茂金屬聚乙烯33%和開口劑1%;所述的第一中間層200和第二中間層400包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯33%、低壓聚乙烯33%、茂金屬聚乙烯33%;所述輔助層300包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯45%、線性聚乙烯50%、低壓聚乙烯5%;所述電暈層500包括的成分質(zhì)量百分比為高壓聚乙烯25.9%、線性聚乙烯50%、茂金屬聚乙烯24%和增粘劑0.1%。
實施例三
所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500之間的各層厚度百分比分別為: 25%、15%、20%、15%、25%。具體的,所述熱封層100包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%、線性聚乙烯50%、茂金屬聚乙烯25%和開口劑5%;所述的第一中間層200和第二中間層400包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯20%、低壓聚乙烯50%、茂金屬聚乙烯30%;所述輔助層300包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯40%、線性聚乙烯50%、低壓聚乙烯10%;所述電暈層500包括的成分質(zhì)量百分比為高壓聚乙烯30%、線性聚乙烯39.82%、茂金屬聚乙烯30%和增粘劑0.18%。
實施例四
所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500各層之間的厚度百分比分別為: 20%、15%、25%、15%、25%。具體的,所述熱封層100包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯50%、線性聚乙烯24%、茂金屬聚乙烯24%和開口劑2%;所述的第一中間層200和第二中間層400包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯50%、低壓聚乙烯25%、茂金屬聚乙烯25%;所述輔助層300包括的成分質(zhì)量百分比為:高壓聚乙烯50%、線性聚乙烯35%、低壓聚乙烯15%;所述電暈層500包括的成分質(zhì)量百分比為高壓聚乙烯33%、線性聚乙烯33%、茂金屬聚乙烯33.85%和增粘劑0.15%。
進一步的,所述未拉伸聚乙烯薄膜中,所述未拉伸聚乙烯薄膜為厚度為30-100μm的基材。
優(yōu)選的,所述未拉伸聚乙烯薄膜為厚度為50-80μm的基材。
參照圖2,一種以所述的未拉伸聚乙烯薄膜為基礎(chǔ)的鍍鋁基材,包括熱封層100、第一中間層200、輔助層300、第二中間層400、電暈層500和鋁膜層600;所述鋁膜層600結(jié)合于所述聚乙烯薄膜的電暈層500。以該未拉伸聚乙烯薄膜為基礎(chǔ),在其電暈層鍍上鋁膜的鍍鋁基材,鋁膜層不容易剝離,并且具有很好的鏡面效果。根據(jù)結(jié)果表明,在溫度為30℃,相對濕度為90%實驗條件下經(jīng)過24小時,該鍍鋁基材的透水率為1.5 g/㎡·24h ~ 2.5 g/㎡·24h。
參照圖3,一種未拉伸聚乙烯薄膜的制備方法,其主要原料為聚乙烯,具體的聚乙烯包括高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、線性聚乙烯、茂金屬聚乙烯,以這些原材料為基礎(chǔ),加入適量的輔助劑,采用五層共擠流延法制備未拉伸聚乙烯薄膜;其步驟如下:
S1. 準備各層組分的原料配料,然后進行加熱塑化,使原料融化,再將塑化后的樹脂通過擠出機的螺桿向前擠出,按設(shè)計好的結(jié)構(gòu)層次經(jīng)過T型模頭進行擠壓疊合;
S2. 擠出來的樹脂通過T型摸頭后,流到主冷輥,由次冷輥冷卻成型;
S3. 對成型的薄膜厚度進行檢測厚度及控制厚度;
S4.對電暈層進行電暈處理,然后收卷和時效處理。
進一步說,所述步驟S1中加熱塑化和T型模頭的加工溫度為165℃-250℃。
上述的時效處理指生產(chǎn)好的薄膜由于工藝需要,在放24小時至48小時。
在實際生產(chǎn)中最終制得厚度為30-100μm的未拉伸聚乙烯薄膜,優(yōu)選的厚度為50-80μm,之后進行檢驗包裝。
所述未拉伸聚乙烯薄膜的制備方法中,原料在擠出機的加熱溫度控制在160℃---250℃之間。具體的配好的原料進入擠出機后,加溫到160℃,然后沿著擠出機物料出口方向逐步增加到250攝氏度,當然,各層原材料或者是配比有差異,實際生產(chǎn)過程當中,根據(jù)各個層次原料的實際情況在該溫度范圍內(nèi)進行合適選擇。該制備方法得到的未拉伸聚乙烯的時效處理時間較短,只需要24-48小時即可,相比普通的一般需要72-120小時節(jié)省了大量時間。從擠出機出口出來的物料,經(jīng)過T型(五流道的復(fù)合)模頭的復(fù)合流延,得到未拉伸聚乙烯薄膜本體,在經(jīng)過后續(xù)一系列處理,最終得到可用于鍍鋁膜的未拉伸聚乙烯薄膜。
綜上所述,本發(fā)明通過提供一種未拉伸聚乙烯薄膜及其制備方法,將配置好的原料經(jīng)過擠出機的加工,之后再T型模頭進行流延復(fù)合而成,最終得到未拉伸聚乙烯薄膜,包括五層復(fù)合結(jié)構(gòu),分別為熱封層、第一中間層、輔助層、第二中間層、電暈層。
本發(fā)明的優(yōu)點有:
1、薄膜為五層結(jié)構(gòu),材料本身相似相容,相鄰的層狀材料有相近的原料成分,使得材料的相鄰層結(jié)合得更加緊密,相輔相成,即相互獨立又相互促進,使得各層的作用更加明確,更加合理,復(fù)合后的層狀材料強度明顯增大,透濕性透氣性降低。
2、作為熱封層,使用線性聚乙烯代替普通材料使用的低壓聚乙烯,雖然熔融溫度提高了,但是其抗張強度、抗撕裂強度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性極為優(yōu)越。給大部分物料在包裝的時候提供了更為廣闊的條件,比如說柔性物料(軟糖)或者相對硬性的物料(魚干),都可以采用,使得適用性更強。在包裝過程中,不會總是擔(dān)心刺穿而影響效率,同樣的,運輸過程中,也減少了漏氣和受污染的幾率。
3、作為中間層,由于有了輔助層和電暈層的保護,所以在抗張強度、抗撕裂強度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐低溫性、耐熱性和耐穿刺性方面沒有那么高的要求,基于此,通過高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、茂金屬聚乙烯三種分量基本相當?shù)慕M合材料以形成更加致密的高阻隔層,大大降低了透濕性和透氣性。中間層作為高阻隔層,用于食品包裝,可以更好的防止氧氣滲透和水氣滲透,降低氧化進程和空氣中的細菌入侵。
4、電暈層作為該薄膜材料的第一防護層,抗張強度,抗撕裂強度和耐穿刺性尤為重要,所以電暈層的厚度一般占整個薄膜厚度的比例稍大,并且線性聚乙烯的含量傾向于稍大值,最高達到了該層組分的50%。電暈層鍍鋁后,與鋁膜層共同成為第一防護層,性能得到了進一步提升。
5、在該未拉伸聚乙烯薄膜的電暈層鍍上鋁膜的鍍鋁基材,鋁膜層不容易剝離,并且具有很好的鏡面效果。根據(jù)結(jié)果表明,在溫度為30℃,相對濕度為90%的經(jīng)過24小時,該鍍鋁基材的透水率為1.5 g/㎡·24h - 2.5 g/㎡·24h。
可以理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。