CN105058825A - 一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，所述生产方法是通过挤出机和模头吹出膜泡，膜泡的最内层材料为自粘性材料，膜泡进入加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，再通过加热辊加热后使双层的片状结构通过自粘性材料粘合为一体结构，再通过冷却、收卷制得交叉多阻隔层共挤膜。该生产方法制备的交叉多阻隔层共挤膜即片材的厚度均匀，满足生产需求和质量要求；能够进行凹印、柔印、胶印、烫金等表面处理；各层构成对称结构，使所有的阻隔层和功能层加倍，厚度加倍，制成满足生产需求的片材；增倍的阻隔层和功能层，能够使片材具有更佳的阻隔性能，提高了片材的产品性能。

Description

一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法

技术领域

本发明涉及共挤膜的制备方法，具体涉及一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法。

背景技术

制备软管等产品采用的片材，均是采用吹塑挤出管的工艺制备的圆筒状膜得到，多层共挤技术是现在应用较广、技术较为成熟的生产方式，但是这种方式制备的圆筒状膜，存在以下问题：首先膜的厚度不均，造成产品的管壁厚度不均，容易产生残次品；其次，圆筒状膜的管径固定，不能够便捷调整管径制备得到不同规格的片材；再次其生产效率较低；最后，这种圆筒状膜制备的片材不能够进行印刷，只能通过套贴标签的方式附着标签。对产品的生产效率、生产成本和产品质量均带来不利影响，不能够满足片材的材料要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，该生产方法制备的交叉多阻隔层共挤膜即片材的厚度均匀，满足产品的生产需求和质量要求；能够根据软管的性能要求调整各个层的成分，满足不同种类生产的片材要求；能够在交叉多阻隔层共挤膜上进行凹印、柔印、胶印、烫金等表面处理；交叉多阻隔层共挤膜的各层构成对称结构，使阻隔层和功能层数量增倍，具有更佳的阻隔性能；膜的厚度增倍，能够生产出片材，其厚度能够满足产品的生产需求。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，所述生产方法是通过挤出机和模头吹出膜泡，膜泡是具有阻隔层的多层结构，膜泡的最内层材料为自粘性材料，膜泡进入加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，再通过加热辊加热后使双层的片状结构通过自粘性材料粘合为一体结构，再通过冷却、收卷制得交叉多阻隔层共挤膜。

常规的生产方法是将膜泡定径冷却后，分切成为片状的膜，收卷后得到膜产品；而本发明将膜泡通过气垫辊支持，使膜泡稍许降温定径后，再次加热和压合，使膜泡最内层的自粘性材料粘合，构成一体结构的片材，使所有的阻隔层和功能层加倍，厚度加倍，制成满足生产需求的片材；增倍的阻隔层和功能层，能够使片材和产品具有更佳的阻隔性能，提高了片材和产品的产品性能；常规方法生产的膜厚度较小，一般为30-250微米，只能够作为膜来使用，而本发明方法增倍后的片材厚度能够达到500微米，生产出的片材完全能够满足软管等产品的生产要求。

本发明交叉多阻隔层共挤膜的生产方法的具体步骤为：

（1）挤出机和模头挤出多层共挤膜的膜泡，模头上方膜泡外侧的若干个气垫辊喷出的气流支持浮起膜泡；气垫辊对膜泡进行降温，使膜泡具有一定的结构强度，确定其固定的直径大小和膜泡厚度；同时，膜泡由气垫辊支撑浮起，不会与膜泡产生摩擦，避免膜泡表面产生拉丝等现象，确保膜泡的最佳质量；

（2）膜泡进入气垫辊上方的两个平行的加热夹辊之间，排出膜泡内的空气，加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，并对双层的片状结构进行预热；预热是为了提高自粘性材料的热贴强度，排出内部的空气，便于后续的加热粘合操作；加热夹辊内流通热水；

（3）双层的片状结构进入两个加热辊之间，双层的片状结构被加热后通过最内层的自粘性材料粘合为一体结构的片材；加热辊加热后，使最内侧的两层自粘性材料粘合，使贴合的两侧膜泡粘合为一体结构，构成片材，使片材的功能层及阻隔层加倍，厚度加倍；这样加热贴合操作，能够释放内应力，使膜的表面平整度提高，收卷后不会产生收卷不均的现象；

（4）将片材通过冷却辊冷却降温，得到交叉多阻隔层共挤膜；冷却辊进行冷却降温，使膜冷却定型；

（5）将交叉多阻隔层共挤膜通过收卷辊收卷，完成生产过程。

优选的，加热辊的温度为20-95℃；冷却辊的温度为5-20℃。

优选的，加热辊的温度为50-95℃；冷却辊的温度为5-10℃。

优选的，膜泡的最内层的自粘性材料包括PE、PP、EVA、Surlyn树脂。共挤膜能够使用的各种自粘性材料均可使用。

优选的，膜泡是具有阻隔层的4-15层结构。

优选的，膜泡的膜厚度为30-250μm；交叉多阻隔层共挤膜的厚度为50-500μm。

优选的，气垫辊包括辊轴，辊轴的圆周外侧设有筒体，筒体的两端通过支撑板与辊轴固定连接；筒体的外壁上均布有若干个风孔组，每个风孔组设有4-8个风孔，每个风孔组内的所有风孔位于筒体的同一个径向圆周上。风孔吹出气流，支撑和冷却膜泡。

优选的，相邻的两个风孔组的间距为100mm；每个风孔组包括5个风孔，筒体的上端、下端和右端分别设有一个风孔，筒体的右上60°和右下60°位置分别设有一个风孔；筒体右端的风孔正对膜泡；辊轴的外径为50mm，筒体的外径为179mm，风孔的直径为5mm；筒体内设有与风孔连通的送气管。

本发明同时公布了一种交叉多阻隔层共挤膜，由上述制备方法制得，所述交叉多阻隔层共挤膜是具有阻隔层的8-30偶数层数的结构，由于该交叉多阻隔层共挤膜是有膜泡叠合制得，所以其层数总数均为偶数；交叉多阻隔层共挤膜至少包括2层阻隔层和2层自粘性材料层；交叉多阻隔层共挤膜的最中部为2层相互粘接的自粘性材料层，交叉多阻隔层共挤膜的上部和下部的层结构关于最中部的2层相互粘接的自粘性材料层上下对称；

交叉多阻隔层共挤膜还包括若干层用于粘接相邻层结构的粘接层；阻隔层包括阻水透气层和阻氧层，交叉多阻隔层共挤膜中包括阻水透气层和阻氧层中的一种或两种阻隔层；阻隔层作为交叉多阻隔层共挤膜的功能层，能够起到特定的功能，满足不同种类的产品功能要求，根据特定客户产品的要求，进行不同的阻隔层与粘接层的组合，使交叉多阻隔层共挤膜达到特定功能；

自粘性材料层的自粘性材料是PE、PP、EVA、Surlyn树脂中的一种或多种的混合物；其中PE是LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE、UHMWPE、CPE、PEX、EVA、EAA、EMAA、EEA、EMA、EMAH、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或多种的混合物。

优选的，交叉多阻隔层共挤膜为10层、14层、18层或22层结构，即膜泡为5、7、9或11层；

阻氧层为PA、EVOH或PVDC中的一种或多种的混合物；阻水透气层为均聚PP或共聚PP，或者为LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE中的一种或多种的混合物；粘接层为改性PP或PE树脂。

本发明的优点和有益效果在于：

本发明交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，该生产方法制备的交叉多阻隔层共挤膜即片材的厚度均匀，满足产品的生产需求和质量要求；能够根据产品的性能要求调整各个层的成分，满足不同种类生产的片材要求；能够在交叉多阻隔层共挤膜上进行凹印、柔印、胶印、烫金等表面处理；

交叉多阻隔层共挤膜的各层构成对称结构，使所有的阻隔层和功能层加倍，厚度加倍，制成满足生产需求的片材；增倍的阻隔层和功能层，能够使片材和产品具有更佳的阻隔性能，提高了片材和产品的产品性能；常规方法生产的膜厚度较小，一般为30-250微米，只能够作为膜来使用，而本发明方法增倍后的片材厚度能够达到500微米，生产出的片材完全能够满足软管等产品的生产要求，提高了产品质量和生产效率。

附图说明

图1是本发明一种实施方式采用的生产设备结构示意图。

图2是本发明一种实施方式制备的交叉多阻隔层共挤膜的结构示意图。

图3是本发明一种实施方式采用的气垫辊的结构示意图。

图4是图3中AA线剖视图。

图5为本发明的一种实施方式的交叉多阻隔层共挤膜的结构示意图。

图中：1、模头；2、模口；3、气垫辊；4、膜泡；5、加热夹辊；6、加热辊；7、共挤膜；8、冷却辊；9、收卷辊；10、挤出机；11、料斗；12、表层；13、第一功能层；14、第二功能层；15、第三功能层；16、第四功能层；17、自粘性材料层；18、辊轴；19、支撑板；20、筒体；21、风孔；22、送气管。

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

交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，采用图1所示的生产设备，图3和图4为本实施例采用的气垫辊的结构，本实施例的具体生产步骤为：

（1）挤出机和模头挤出多层共挤膜的膜泡，模头上方膜泡外侧的10个气垫辊喷出的气流支持浮起膜泡；气垫辊对膜泡进行降温，使膜泡具有一定的结构强度，确定其固定的直径大小和膜泡厚度；同时，膜泡由气垫辊支撑浮起，不会与膜泡产生摩擦，避免膜泡表面产生拉丝等现象，确保膜泡的最佳质量；最上端的两个气垫辊的间距变小，收缩膜泡；

（2）膜泡进入气垫辊上方的两个平行的加热夹辊之间，排出膜泡内的空气，加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，并对双层的片状结构进行预热；预热能够提高自粘性材料的热贴强度，排出内部的空气，便于后续的加热粘合操作；加热夹辊内流通热水提供热量；加热夹辊的温度为55℃；

（3）双层的片状结构进入两个加热辊之间，双层的片状结构被加热后通过最内层的自粘性材料粘合为一体结构的片材；加热辊加热后，使最内侧的两层自粘性材料粘合，使贴合的两侧膜泡粘合为一体结构，构成片材，使片材的功能层及阻隔层加倍，厚度加倍；这样加热贴合操作，能够释放内应力，使膜的表面平整度提高，收卷后不会产生收卷不均的现象；加热辊的温度为60℃；

（4）将片材通过冷却辊冷却降温，得到交叉多阻隔层共挤膜；冷却辊进行冷却降温，使膜冷却定型；冷却辊的温度为12℃；

（5）将交叉多阻隔层共挤膜通过收卷辊收卷，完成生产过程。

膜泡是具有阻隔层的6层结构，制备得到的片材为层数增倍的12层结构，如图2所示，交叉多阻隔层共挤膜包括2层自粘性材料层；交叉多阻隔层共挤膜的最中部为2层相互粘接的自粘性材料层，交叉多阻隔层共挤膜的上部和下部的层结构关于最中部的2层相互粘接的自粘性材料层上下对称；

该交叉多阻隔层共挤膜的层结构从下至上依次为：PE层/粘接层/EVOH层/粘接层/PE层/自粘性材料PE层/自粘性材料PE层/PE层/粘接层/EVOH层/粘接层/PE层。

自粘性材料层的自粘性材料是EVA树脂。阻氧层为EVOH；阻水透气层为LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE中的一种或多种的混合物，优选选用LDPE；粘接层为改性PE树脂。其中，最表层的PE层为mLLDPE。

如图3和图4所示，本实施例采用的气垫辊包括辊轴，辊轴的圆周外侧设有筒体，筒体的两端通过支撑板与辊轴固定连接；筒体的外壁上均布有10个风孔组，每个风孔组设有5个风孔，每个风孔组内的所有风孔位于筒体的同一个径向圆周上。风孔吹出气流，支撑和冷却膜泡。相邻的两个风孔组的间距为100mm；筒体的上端、下端和右端分别设有一个风孔，筒体的右上60°和右下60°位置分别设有一个风孔；筒体右端的风孔正对膜泡；辊轴的外径为50mm，筒体的外径为179mm，风孔的直径为5mm；筒体内设有与风孔连通的送气管。

本实施例制备的交叉多阻隔层共挤膜，厚度均匀，满足产品的生产需求和质量要求；能够在交叉多阻隔层共挤膜上进行凹印、柔印、胶印、烫金等表面处理；交叉多阻隔层共挤膜的各层构成对称结构，使所有的阻隔层和功能层加倍，厚度加倍，制成满足生产需求的片材；增倍的阻隔层和功能层，能够使片材和产品具有更佳的阻隔性能，提高了片材和产品的产品性能；本实施例方法增倍后的片材厚度能够达到440微米，生产出的片材完全能够满足软管等产品的生产要求，提高了产品质量和生产效率。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明优选的实施例是交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，步骤（2）中加热夹辊的温度为45℃；步骤（3）中加热辊的温度为95℃；步骤（4）中冷却辊的温度为20℃。

膜泡是具有阻隔层的11层结构，制备得到的片材为层数增倍的22层结构。膜泡的最内层的自粘性材料层的自粘性材料为PP。膜泡的膜厚度为250μm；交叉多阻隔层共挤膜的厚度为500μm。

其余部分与实施例1完全相同。

实施例3

在实施例1的基础上，本发明优选的实施例是交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，步骤（2）中加热夹辊的温度为60℃；步骤（3）中加热辊的温度为75℃；步骤（4）中冷却辊的温度为5℃。

膜泡是具有阻隔层的6层结构，制备得到的片材为层数增倍的12层结构。膜泡的最内层的自粘性材料层的自粘性材料为EVA。膜泡的膜厚度为200μm；交叉多阻隔层共挤膜的厚度为400μm。

其余部分与实施例1完全相同。

实施例4

在实施例1的基础上，本发明优选的实施例是交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，步骤（2）中加热夹辊的温度为35℃；步骤（3）中加热辊的温度为85℃；步骤（4）中冷却辊的温度为10℃。

膜泡是具有阻隔层的9层结构，制备得到的片材为层数增倍的18层结构。膜泡的最内层的自粘性材料层的自粘性材料为Surlyn树脂。膜泡的膜厚度为150μm；交叉多阻隔层共挤膜的厚度为300μm。

其余部分与实施例1完全相同。

实施例5

本实施例为一种交叉多阻隔层共挤膜，由实施例1所述的制备方法制得，其中交叉多阻隔层共挤膜是具有阻隔层的18层结构；交叉多阻隔层共挤膜的最中部为2层相互粘接的自粘性材料层，交叉多阻隔层共挤膜的上部和下部的层结构关于最中部的2层相互粘接的自粘性材料层上下对称；

阻隔层包括阻水透气层和阻氧层；

如图5所示，本实施例的交叉多阻隔层共挤膜的层结构从下至上依次为：PE层/PE层/粘接层/PA层/EVOH层/PA层/粘接层/PE层/自粘性材料PE层/自粘性材料PE层/PE层/粘接层/PA层/EVOH层/PA层/粘接层/PE层/PE层，共18层结构；

自粘性材料层的自粘性材料是PE。阻氧层为PA，EVOH；阻水透气层为LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE中的一种或多种的混合物，优选为LLDPE、mLLDPE、HDPE等质量混合物；粘接层为改性PE树脂。

实施例6

本实施例为一种交叉多阻隔层共挤膜，由实施例1所述的制备方法制得，其中交叉多阻隔层共挤膜是具有阻隔层的22层结构；交叉多阻隔层共挤膜的最中部为2层相互粘接的自粘性材料层，交叉多阻隔层共挤膜的上部和下部的层结构关于最中部的2层相互粘接的自粘性材料层上下对称；阻隔层包括阻水透气层和阻氧层；

交叉多阻隔层共挤膜的层结构从下至上依次为：PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/自粘性材料层/自粘性材料层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层/PE层，共22层结构。

自粘性材料层的自粘性材料是Surlyn树脂。阻水透气层为LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE中的一种或多种的混合物，优选选用LDPE；粘接层为改性PE树脂。

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 (10)

1.一种交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，所述生产方法是通过挤出机和模头吹出膜泡，膜泡是具有阻隔层的多层结构，膜泡的最内层材料为自粘性材料，膜泡进入加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，再通过加热辊加热后使双层的片状结构通过自粘性材料粘合为一体结构，再通过冷却、收卷制得交叉多阻隔层共挤膜。

2.如权利要求1所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，所述生产方法的具体步骤为：

（1）挤出机和模头挤出多层共挤膜的膜泡，模头上方膜泡外侧的若干个气垫辊喷出的气流支持浮起膜泡；

（2）膜泡进入气垫辊上方的两个平行的加热夹辊之间，排出膜泡内的空气，加热夹辊将筒状膜泡压合为双层的片状结构，并对双层的片状结构进行预热；

（3）双层的片状结构进入两个加热辊之间，双层的片状结构被加热后通过最内层的自粘性材料粘合为一体结构的片材；

（4）将片材通过冷却辊冷却降温，得到交叉多阻隔层共挤膜；

（5）将交叉多阻隔层共挤膜通过收卷辊收卷，完成生产过程。

3.如权利要求2所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，加热辊的温度为20-95℃；冷却辊的温度为5-20℃。

4.如权利要求3所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，加热辊的温度为50-95℃；冷却辊的温度为5-10℃。

5.如权利要求1或2所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，膜泡的最内层的自粘性材料包括PE、PP、EVA、Surlyn树脂。

6.如权利要求1或2所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，膜泡是具有阻隔层的4-15层结构；膜泡的膜厚度为30-250μm；交叉多阻隔层共挤膜的厚度为50-500μm。

7.如权利要求2所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，气垫辊包括辊轴，辊轴的圆周外侧设有筒体，筒体的两端通过支撑板与辊轴固定连接；筒体的外壁上均布有若干个风孔组，每个风孔组设有4-8个风孔，每个风孔组内的所有风孔位于筒体的同一个径向圆周上。

8.如权利要求7所述的交叉多阻隔层共挤膜的生产方法，其特征在于，相邻的两个风孔组的间距为100mm；每个风孔组包括5个风孔，筒体的上端、下端和右端分别设有一个风孔，筒体的右上60°和右下60°位置分别设有一个风孔；筒体右端的风孔正对膜泡；辊轴的外径为50mm，筒体的外径为179mm，风孔的直径为5mm；筒体内设有与风孔连通的送气管。

9.一种交叉多阻隔层共挤膜，其特征在于，所述交叉多阻隔层共挤膜是具有阻隔层的8-30偶数层数的结构；交叉多阻隔层共挤膜至少包括2层阻隔层和2层自粘性材料层；交叉多阻隔层共挤膜的最中部为2层相互粘接的自粘性材料层，交叉多阻隔层共挤膜的上部和下部的层结构关于最中部的2层相互粘接的自粘性材料层上下对称；

交叉多阻隔层共挤膜还包括若干层用于粘接相邻层结构的粘接层；阻隔层包括阻水透气层和阻氧层，交叉多阻隔层共挤膜中包括阻水透气层和阻氧层中的一种或两种阻隔层；

自粘性材料层的自粘性材料是PE、PP、EVA、Surlyn树脂中的一种或多种的混合物；其中PE是LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE、UHMWPE、CPE、PEX、EVA、EAA、EMAA、EEA、EMA、EMAH、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或多种的混合物。

10.如权利要求9所述的交叉多阻隔层共挤膜，其特征在于，交叉多阻隔层共挤膜为10层、14层、18层或22层结构；

阻氧层为PA、EVOH或PVDC中的一种或多种的混合物；阻水透气层为均聚PP或共聚PP，或者为LDPE、LLDPE、mLLDPE、HDPE、VLDPE、HDPE中的一种或多种的混合物；粘接层为改性PP或PE树脂。