CN102350842A

CN102350842A - 一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN102350842A
Application number: CN2011101646440A
Authority: CN
Inventors: 周永南; 张科
Original assignee: JIANGYIN TONGLI PACKING MATERIALS CO Ltd
Current assignee: JIANGYIN TONGLI PACKING MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明涉及一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜及其制备方法，该薄膜包括上表层、芯层和下表层，其制备方法为：取芯层混合物料干燥后经第一、第二芯层挤出机串联挤出芯层熔融物料；上表层、下表层混合物料干燥后，分别经辅助挤出机挤出上、下表层熔融物料，芯层熔融物料及上、下表层熔融物料分别经碟形过滤器过滤，再通过管线在挤出机模头内汇合后再挤出厚板，经冷却，通过双向拉伸成薄膜，再经电晕处理、收卷分切成为成品。本发明可以起到良好的防止雾摘生成，具有优良的防雾效果；透明度好，热封强度大；可根据不同的被包装物品，不同的贮藏/贮存条件，不同的使用要求，生产出不同性能及效果的防雾薄膜：薄膜的各项性能指标均能达到使用要求。

Description

一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜及其制备方法，具体地说是可以防止水汽在薄膜表面形成结雾而影响透明度的聚丙烯功能性薄膜，属于食品包装技术领域。

背景技术

防雾薄膜是一种防止水汽在薄膜表面形成结雾而影响透明度的功能性薄膜。双向拉伸聚丙烯防雾膜在有高低温变化下，薄膜表面不会由于水分的蒸发形成水雾，主要用于新鲜水果、蔬菜、色拉、食用菌等包装。由于生鲜商品本身含水量较大，在贮运及销售过程中温度又有很大的变化，而在包装袋内层产生一层不透明的水雾，而导致用户看不到袋内的商品，而袋内的商品接触水雾后又易变质腐败，急速缩短了生鲜商品的保质期和上架期，而防雾膜的出现，不但提高了生鲜商品的展示性，也有效地延长了生鲜商品的保质期和上架期，在食品包装领域实用性相当广泛。

日前，常规形式的防雾膜所存在的主要问题是：

1、其防雾的性能不能满足使用要求，一些场合中的使用需要具有双向防雾的功能。

2、采用外涂的形式，即是防雾剂溶于有机溶剂或水中后，涂于塑料薄膜的表面，其方法虽然简便、成本低，但是，防雾效果耐久性差，易被洗去或擦掉。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，从而提供一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜及其制备方法，其聚丙烯薄膜可以起到良好的防止结雾生成，具有优良的防雾效果；透明度好，热封强度大。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述的薄膜至少为三层复合结构，其中

(1)、上表层、下表层组成：聚丙烯98.0～99.0wt％和滑石粉1.0～2.0wt％组成的混合物料；

(2)、芯层组成：聚丙烯90.0～98.0wt％，有机防雾剂0.42～7.48wt％，流滴剂1.2～1.9wt％，光稳定剂0.3～0.5wt％，抗氧剂0.08～0.12％组成的混合物料；

芯层混合物料干燥后，经芯层串联挤出机挤出芯层熔融物料；上表层、下表层混合物料干燥后，分别经单螺杆挤出机挤出上、下表层熔融物料，芯层熔融物料及上表层、下表层熔融物料分别经碟形过滤器过滤，再通过管线在挤出机模头内汇合后再挤出厚板，经冷却，通过双向拉伸成薄膜，再经电晕处理、收卷分切成为成品。

在本发明中优选的技术方案是，所述的机防雾剂为多聚甘油脂肪酸酯。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，采用以下工艺步骤：

(1)、原料干燥处理：

(a)、上表层、下表层组成：取聚丙烯98.0～99.0wt％和滑石粉1.0～2.0wt％组成的混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理：干燥温度80℃～100℃；干燥时间2～3.5hrs；

(b)、芯层组成：取聚丙烯90.0～98.0wt％，有机防雾剂0.42～7.48wt％，流滴剂1.2～1.9wt％，光稳定剂0.3～0.5wt％，抗氧剂0.08～0.12％组成的混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理；干燥温度100℃～110℃；干燥时间2～4hrs；

(2)、原料过滤、挤出：

(a)、经干燥处理的芯层混合物料经第一、第二；芯层挤出机串联挤出芯层熔融物料；

(b)、经干燥处理的上表层混合物、下表层混合物分别进入辅助挤出机挤出上表层、下表层熔融物料；

(c)、芯层熔融物料及上、下表层熔融物料分别经碟形过滤器过滤，再通过管线在挤出机模头内汇合后再挤出厚板；

(3)、厚板冷却：

厚板通过直径为：2.5～2.8m的冷却转鼓和冷却水槽的组合装置来冷却；冷却转鼓内的水温为10～45℃，冷却水槽的组合装置的水温为10～48℃；

(4)、拉伸过程：

经冷却的厚板先后通过纵向拉伸和横向拉伸或同步双向拉伸成薄膜；

纵向拉伸温度105～140℃，拉伸比为6～8倍；横向拉伸温度：预热温度150～185℃、拉伸温度140～160℃、定型温度155～180℃及冷却温度20～50℃，拉伸比为10～13倍；

(5)、电晕处理：

经拉伸后的薄膜进行表面电晕处理，上表层和下表层的电晕处理功率分别为30～50kw，表面张力分别为40～44dyne/cm和40～44dyne/cm；

(6)、收卷分切：

将电晕处理后的薄膜经牵引收成母卷，放置22～26hrs熟成处理，最后分切成薄膜成品。

在本发明中优选的技术方案进一步包括，所述的第一芯层挤出机的温度范围为205～270℃，螺杆直径为180～220mm。

在本发明中优选的技术方案进一步包括，所述的第二芯层挤出机的温度范围为200～260℃，螺杆直径为280～320mm。

在本发明中优选的技术方案进一步包括，所述的上表层、下表层辅助挤出机的温度范围为170～250℃，螺杆直径为140～160mm。

在本发明中优选的技术方案进一步包括，所述的挤出机到模头之间的管线及过滤器的温度范围为：210～255℃。

在本发明中优选的技术方案进一步包括，所述的挤出机模头温度范围为220～250℃。

在本发明中优选的技术方案进一步包括，所述的薄膜总厚度为：25～35μm，上表层厚度为：1.0～1.2μm，下表层厚度为1.0～1.2μm。

本发明的优点和有益效果在于：在具有防雾性能的聚丙烯薄膜中，所述的上表层、下表层、芯层组合物构成的上表层、下表层和芯层经共挤及拉伸后，其薄膜可以起到良好的防止结雾生成，具有优良的防雾效果；同时还具有透明度好，热封强度大；可根据不同的被包装物品，不同的贮藏/贮存条件，不同的使用要求，选用不同的工艺条件，生产出不同性能及效果的防雾薄膜；经实验室检测及用户试用，薄膜的各项性能指标均能达到使用要求，利于产品的制造推广；可广泛用于蔬菜、水果、寿司、鲜花、肉类等包装。

附图说明

图1为本发明结构示意图；图中1、上表层；2、芯层；3、下表层；

图2为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，采用以下工艺步骤：

本发明的可以防止水汽在薄膜表面形成结雾而影响透明度的聚丙烯功能性薄膜，它包括共挤而成的上表层1(功能层)，芯层2(基体层)，下表层3(功能层)，在制造本薄膜时，上表层、芯层、下表层为共挤复合结构，以此三层构成了本发明薄膜最基本的三层式结构。所述的薄膜总厚度为25μm，上表层厚度为1.1μm，下表层厚度为1.1μm。

1、原料干燥处理：由于拉伸薄膜的降解程度、薄膜上有无气泡都与原料中水分含量有关，先进的双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)生产线、在挤出之前原料也要在80℃～110℃下进行干燥处理，干燥时间2～4hrs。尤其是在生产共挤薄膜时，芯层的原料中含有许多易吸湿的添加剂，一定要解决原料含水量过高的问题，生产聚丙烯薄膜的原料，最高含水率为≤500PPm。上表层、下表层组成：取聚丙烯98.0wt％和滑石粉2.0wt％组成的混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理；干燥温度80℃，干燥时间2.5hrs；芯层组成：取聚丙烯94wt％，有机防雾剂4wt％，流滴剂1.5wt％，光稳定剂0.4wt％，抗氧剂0.1％组成的混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理；干燥温度100℃；干燥时间3hrs。

2、原料过滤及挤出：

在挤出铸片时，因各层原料性能不同，各层厚度在片材中所占比例不同，故应使用不同的挤出设备。因此，生产工艺有一定的区别。将经干燥处理过的芯层混合物使用第一、第二芯层挤出机作为主机挤出芯层熔融物料。将经干燥处理过的上表层、下表层混合物料使用辅助挤出机挤出上下表层熔融物料。芯层挤出的熔融物料、上下表层熔融物料，分别通过碟形过滤器后再经过管线，在挤出机模头内汇合后再挤出厚板。

(1)、所述的第一芯层挤出机的温度范围为230～240℃，螺杆直径为200mm，转速126.2rpm。

(2)、第二芯层挤出机的温度范围为215～250℃，螺杆直径为300mm，转速38.1rpm。第一芯层挤出机和第二芯层挤出机采用串联方式，芯层原料使用50*100*200*250*325*50*20目(共七层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(3)、上表层辅助挤出机的温度范围为180～220℃，螺杆直径为150mm，转速26.5rpm，上表层原料使用80*150*200*100*50目(共五层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(4)、下表层辅助挤出机的温度范围为180～220℃，螺杆直径为150mm，转速26.5rpm，下表层原料使用80*150*200*100*50目(共五层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(5)、挤出机到模头之间的管线及过滤器的温度范围为220～250℃。

(6)、挤出机模头温度为240℃。

3、厚板冷却厚板通过一个直径为：2.8m的冷却转鼓和冷却水槽的组合装置来冷却厚板。冷却转鼓内的水温为24℃，冷却水槽的组合装置的水温为28℃。

4、拉伸过程冷却的厚板先后通过纵向拉伸和横向拉伸或同步双向拉伸成薄膜。

纵向拉伸温度110～125℃，拉伸比为6.5倍。横向拉伸温度：预热温度：160～180℃、拉伸温度150～155℃、定型温度160～165℃及冷却温度25～45℃，拉伸比为11倍。

5、电晕处理未经电晕处理的BOPP的表面张力仅有28dyne/cm。而印刷和粘合则要求薄膜的表面张力≥40dyne/cm。为了满足这种后加工的需要。拉伸后的BOPP薄膜都需要进行表面电晕处理。经过电晕处理的薄膜，表面张力可以达到40dyne/cm以上。上表层和下表层的电晕处理功率分别为38kw和40kw，表面张力分别41dyne/cm和42dyne/cm。

6、收卷分切将处理后的薄膜经牵引收成母卷，放置24hrs熟成处理，最后分切成薄膜成品。所制造的产品性能如下：

(1)、厚度：25μm；

(2)、生产速度257.4m/min；

(3)、密度0.907g/cm³；

(4)、拉伸强度(纵向/横向)：12.9MPa/30.3Mpa；

(5)、热封强度：≥2.0N/15mm(100Kpa，1S，130℃)；

(6)、加热收缩(纵向/横向)：3.6％/1.1％(120℃.15min)；

(7)、光泽度(60℃)：120；

(8)、表面张力41/42dynes/cm。

实施例2：

本发明在制造本薄膜时，上表层、芯层、下表层为共挤复合结构，以此三层构成了本发明薄膜最基本的三层式结构。所述的薄膜总厚度为：30μm，上表层、下表层厚度为1.1μm。

1、原料干燥处理：由于拉伸薄膜的降解程度、薄膜上有无气泡都与原料中水分含量有关，先进的BOPP生产线、在挤出之前原料也要在80℃～110℃下进行干燥处理，干燥时间2～4hrs。尤其是在生产共挤薄膜时，芯层的原料中含有许多易吸湿的添加剂，一定要解决原料含水量过高的问题，生产聚丙烯薄膜的原料，最高含水率为≤500PPm。上表层、下表层组成：取聚丙烯98.0wt％和滑石粉2.0wt％组成的混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理：干燥温度80℃；干燥时间2.5hrs；芯层组成：取聚丙烯97wt％，有机防雾剂1.42wt％，流滴剂1.2wt％，光稳定剂0.3wt％，抗氧剂0.08wt％组成的混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理：干燥温度100℃；干燥时间3hrs。

2、原料过滤及挤出：

在挤出铸片时，因各层原料性能不同，各层厚度在片材中所占比例不同，故应使用不同的挤出设备。因此，生产工艺有二定的区别。将经干燥处理过的芯层混合物使用第一、第二芯层挤出机作为主机挤出芯层熔融物料。将经干燥处理过的上下表层混合物料使用辅助挤出机挤出上下表层熔融物料。芯层挤出的熔融物料、上下表层熔融物料，分别通过碟形过滤器后再经过管线，在挤出机模头内汇合后再挤出厚板。

(1)、所述的第一芯层挤出机的温度范围为230～240℃，螺杆直径为200mm，转速113.1rpm。

(2)、第二芯层挤出机的温度范围为215～250℃，螺杆直径为300mm，转速34.1rpm。第一芯层挤出机和第二芯层挤出机采用串联方式，芯层原料使用50*100*200*250*325*50*20目(共七层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(3)、上表层辅助挤出机的温度范围为180～220℃，螺杆直径为150mm，转速27.3rpm，上表层原料使用80*150*200*100*50目(共五层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(4)、下表层辅助挤出机的温度范围为180～220℃，螺杆直径为150mm，转速27.3rpm，下表层原料使用80*150*200*100*50目(共五层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(5)、挤出机到模头之间的管线及过滤器的温度范围为220～250℃.

(6)、挤出机模头温度为240℃。

3、厚板冷却：

厚板通过二个直径为：2.8m的冷却转鼓和冷却水槽的组合装置来冷却厚板。冷却转鼓内的水温为24℃，冷却水槽的组合装置的水温为28℃。

4、拉伸过程：

冷却的厚板先后通过纵向拉伸和横向拉伸或同步双向拉伸成薄膜。纵向拉伸温度110～125℃，拉伸比为10倍。横向拉伸温度：预热温度160～180℃、拉伸温度150～155℃、定型温度160～165℃及冷却温度25～45℃，拉伸比为12倍。

5、电晕处理：

未经电晕处理的BOPP的表面张力仅有28dyne/cm。而印刷和粘合则要求薄膜的表面张力≥40dyne/cm。为了满足这种后加工的需要。拉伸后的BOPP薄膜都需要进行表面电晕处理。经过电晕处理的薄膜，表面张力可以达到40yne/cm以上。上表层和下表层的电晕处理功率分别为38kw和40kw，表面张力分别41dyne/cm和42dyne/cm。

6、收卷分切：

将处理后的薄膜经牵引收成母卷，放置24hrs熟成处理，最后分切成薄膜成品。所制造的产品性能如下：

(1)、厚度30μm；

(2)、生产速度265.5m/min；

(3)、密度0.907g/cm³；

(4)、拉伸强度(纵向/横向)：12.5MPa/29.8Mpa；

(5)、热封强度：≥2.0N/15mm(100Kpa，1S，130℃)；

(6)、加热收缩(纵向/横向)：3.8％/1.3％(120℃.15min)；

(7)、光泽度(60℃)：120；

(8)、表面张力41/42dynes/cm。

实施例3：

本发明在制造本薄膜时，上表层、芯层、下表层为共挤复合结构，以此三层构成了本发明薄膜最基本的三层式结构。所述的薄膜总厚度为：35μm，上表层、下表层厚度为1.1μm。

1、原料干燥处理：

由于拉伸薄膜的降解程度、薄膜上有无气泡都与原料中水分含量有关，先进的BOPP生产线、在挤出之前原料也要在80℃～110℃下进行干燥处理，干燥时间2～4hrs。尤其是在生产共挤薄膜时，芯层的原料中含有许多易吸湿的添加剂，一定要解决原料含水量过高的问题，生产聚丙烯薄膜的原料，最高含水率为≤500PPm。上表层、下表层组成：取聚丙烯98.0wt％和滑石粉2.0wt％组成的混合物料；干燥温度：80℃；使用热风干燥器：干燥时间2.5hrs；芯层组成：取聚丙烯94wt％，有机防雾剂3.48wt％，流滴剂1.9wt％，光稳定剂0.5wt％，抗氧剂0.12％组成的混合物料；干燥温度：100℃；使用热风干燥器；干燥时间：3hrs。

2、原料过滤及挤出：

在挤出铸片时，因各层原料性能不同，各层厚度在片材中所占比例不同，故应使用不同的挤出设备。因此，生产工艺有一定的区别。将经干燥处理过的芯层混合物使用第一、第二芯层挤出机作为主机挤出芯层熔融物料。将经干燥处理过的上下表层混合物料使用辅助挤出机挤出上下表层熔融物料。芯层挤出的熔融物料、土下表层熔融物料，分别通过碟形过滤器后再经过管线，在挤出机模头内汇合后再挤出厚板。

(1)、所述的第一芯层挤出机的温度范围为230～240℃，螺杆直径为200mm，转速103.5rpm。

(2)、第二芯层挤出机的温度范围为215～250℃，螺杆直径为300mm，转速31.2rpm。第一芯层挤出机和第二芯层挤出机采用串联方式，芯层原料使用50*100*200*250*325*50*20目(共七层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(3)、上表层辅助挤出机的温度范围为180～220℃，螺杆直径为150mm，转速27.8rpm，上表层原料使用80*150*200*100*50目(共五层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(4)、下表层辅助挤出机的温度范围为180～220℃，螺杆直径为150mm，转速27.8rpm，下表层原料使用80*150*200*100*50日(共五层)的不锈钢过滤网的碟形过滤器。

(6)、挤出机模头温度为240℃。

3、厚板冷却：

厚板通过一个直径为：2.8m的冷却转鼓和冷却水槽的组合装置来冷却厚板。冷却转鼓内的水温为26℃，冷却水槽的组合装置的水温为28℃。

4、拉伸过程：

冷却的厚板先后通过纵向拉伸和横向拉伸成薄膜或同步双向拉伸。纵向拉伸温度110～125℃，拉伸比为11倍。横向拉伸温度：预热温度：160～175℃、拉伸温度150～165℃、定型温度160～165℃及冷却温度25～45℃，拉伸比为13倍。

5、电晕处理：

未经电晕处理的BOPP的表面张力仅有28dyne/cm。而印刷和粘合则要求薄膜的表面张力≥40dyne/cm。为了满足这种后加工的需要。拉伸后的BOPP薄膜都需要进行表面电晕处理。经过电晕处理的薄膜，表面张力可以达到40dyne/cm以上。上表层和下表层的电晕处理功率分别为38kw和40kw，表面张力分别41dyne/cm和42dyne/cm。

6、收卷分切：

将处理后的薄膜经牵引收成母卷，放置24hrs熟成处理，最后分切成薄膜成品。

所制造的产品性能如下：：

(1)、厚度35μm；

(2)、生产速度270.3m/min；

(3)、密度0.907g/cm³；

(4)、拉伸强度(纵向/横向)：12.0MPa/29.1Mpa；

(5)、热封强度：≥2.0N/15mm(100KPa，1S，130℃)；

(6)、加热收缩(纵向/横向)：3.9％/1.4％(120℃.15min)；

(7)、光泽度(60°)118；

(8)、表面张力41/42dynes/cm。

防雾性判定方法：

1、热防雾性(现场检测)：

取0.5m×8m薄膜样品，每隔1m检测1点，共计测8点，检测时取90℃热水置于杯中，将膜覆盖于杯口观察。

2、冷防雾性：

取一正方形薄膜包覆于装有八分满水的瓶口上，置入设定4℃冰箱内冷藏30min后观察防雾膜。

3、观察防雾膜：

(1)、膜面清晰3秒内可见杯中水面判为“优”

(2)、膜面较清晰10秒内可见杯中水面判为“良”

(3)、膜面模糊无法清晰看见杯中水面判为“差”

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有防雾性能的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述的薄膜至少为三层复合结构，其中

2.如权利要求1所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的机防雾剂为多聚甘油脂肪酸酯。

3.如权利要求2所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，采用以下工艺步骤：

(1)、原料干燥处理：

(b)、芯层组成：取聚丙烯90.0～98.0wt％，有机防雾剂0.42～7.48wt％，流滴剂1.2～1.9wt％，光稳定剂0.3～0.5wt％，抗氧剂0.08～0.12％组成混合物料，采用热风干燥器进行干燥处理；干燥温度100℃～110℃；干燥时间2～4hrs；

(2)、原料过滤、挤出：

(3)、厚板冷却：

(4)、拉伸过程：

(5)、电晕处理：

(6)、收卷分切：

4.根据权利要求3所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的第一芯层挤出机的温度范围为205～270℃，螺杆直径为180～220mm。

5.根据权利要求3所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的第二芯层挤出机的温度范围为200～260℃，螺杆直径为280～320mm。

6.根据权利要求3所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的上表层、下表层辅助挤出机的温度范围为170～250℃，螺杆直径为140～160mm。

7.根据权利要求3所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的挤出机到模头之间的管线及过滤器的温度范围为：210～255℃。

8.根据权利要求7所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于所述的挤出机模头温度范围为220～250℃。

9.根据权利要求1或3所述的具有防雾性能的聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的薄膜总厚度为：20～26μm，上表层厚度为：1.0～1.2μm，下表层厚度为1.0～1.2μm。