CN105150565A - Hdpe复合包装膜 - Google Patents

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Abstract

本发明属于包装膜制造技术领域，具体涉及一种HDPE复合包装膜。该复合包装膜的生产步骤包括：(1)将原料加热后吹膜得到筒形料膜，筒形料膜经过纵向的单向拉伸，(2)将筒形料膜螺旋分切成单层连续薄膜，(3)将若干层单层连续薄膜交叉粘合制成复合包装膜，所述步骤(2)得到的单层连续薄膜在交叉粘合前经过纵向、横向的双向牵引拉伸。所述步骤(1)中原料的配比(质量)为：HDPE？70～90％、纳米粒子5～20％、增韧剂5～10％，所述纳米粒子为经月桂酸修饰的SiO2，所述增韧剂为POE-g-MAH。本发明能有效减少甚至避免“木耳边”的产生，而且具有优良的耐拉伸、耐撕裂和耐穿刺性能。

Description

HDPE复合包装膜
技术领域
本发明属于包装膜制造技术领域，具体涉及一种HDPE复合包装膜。
背景技术
HDPE复合包装膜由于其良好的性能，在民用***、自粘防水卷材等特殊应用领域有着广泛的应用。专利号为200710050055.3的发明创造公开了一种单向拉伸膜复合的多向抗拉抗撕裂膜及生产方法，其由至少两层单向拉伸膜经过双组份聚氨酯粘结剂牢固粘结复合为多向抗拉抗撕裂膜，该单向拉伸膜是管形薄膜在玻璃化态温度以上、粘流态温度以下的温度区间单向拉伸产生大分子定向、将筒形的管膜按其轴向呈15°～75°的偏移取向对其螺旋形地剖切并伸展成大分子拉伸定向方向与膜边沿呈15°～75°斜角的平膜，至少两层该剖切展平的平膜使其拉伸定向方向呈互为交叉状况相对复合在一起形成复合的多向抗拉抗撕裂膜，其在经纬双向上以及与经纬方向呈45°方向上抗撕裂效果显著。
但是，200710050055.3号专利的方法与其他现有技术中的生产方法都有同一个缺陷，即经过单向拉伸后的筒膜由于应力堆积作用，使筒膜边缘易产生皱褶，业内称“木耳边”。“木耳边”的存在将导致无法通过斜切得到宽窄一致性较好和厚薄均匀度较好的半成品，从而影响粘结复合的效果和成品膜的力学性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种HDPE复合包装膜，该复合包装膜能消除“木耳边”现象。
本发明解决所述技术问题的方案是：一种HDPE复合包装膜，其生产步骤包括：(1)将原料加热后吹膜得到筒形料膜；(2)将筒形料膜螺旋分切成单层连续薄膜；(3)将若干层单层连续薄膜交叉粘合制成复合包装膜。所述步骤(2)得到的单层连续薄膜在交叉粘合前经过一定倍率的纵向、横向的双向牵引拉伸。
作为进一步的技术方案，所述步骤(1)中原料的配比(质量)为：HDPE70～90％、纳米粉5～20％、增韧剂5～10％。所述纳米粉为经月桂酸修饰的SiO2，所述增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。
作为再进一步的技术方案，所述步骤(2)中螺旋分切的角度为30°～60°。
作为更进一步的技术方案，所述步骤(2)中单层连续薄膜的纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例为：1:1～3:1。
本发明能有效减少甚至避免“木耳边”的产生，特别是采用本方案的原料配比和工艺技术优化后，基本能避免“木耳边”的产生，而且使得HDPE复合包装膜的综合性能得到改善。经测试，发现本发明具有优良的耐拉伸、耐撕裂和耐穿刺性能。
具体实施方式
实施例1
HDPE复合包装膜的原料配比(质量)为：HDPE70％、纳米粉20％、增韧剂10％，纳米粉为经月桂酸修饰的纳米级SiO2，增韧剂为POE-g-MAH。原料混合、加热后吹膜得到筒形料膜。
将筒形料膜螺旋分切成单层连续薄膜，螺旋分切的角度为45°。螺旋分切的角度为45°是指：将筒形料膜按其轴向呈45°的偏移取向对其螺旋形地剖切并伸展成单层连续薄膜。换句话说，单层连续薄膜已经过与其纵向呈45°的单向拉伸。
单层连续薄膜再进行一道重要工序，即双向牵引拉伸。将单层连续薄膜进行纵向、横向的双向牵引拉伸。纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例为：3:1～3:1。
最后，以双组分聚氨酯为粘结剂，在40℃～60℃温度下，借助于层压辊的挤压作用和热合作用，将2～6层单层连续薄膜按“面对面”或“背靠背”交叉叠合的方式粘合得到成品。
本方案不仅优化了原料配方，一改传统筒状薄膜单向拉伸基础，经过45°螺旋分切后的片状膜进行双向拉伸，基本消除了“木耳边”的产生。本实施例得到的产品，其纵向和横向拉伸强度均在230N/50mm以上(厚度为100微米)，纵横向撕裂强度在75N/25mm以上，穿刺强度在95N以上，耐拉伸、耐撕裂和耐穿刺强度明显优于按已有方法制得的同类产品。该产品能够广泛应用于各类***包装、重物包装和建筑防水材料夹层和标签等领域。
以下是对产品能解决所述技术问题的原因简析：
无机纳米粒子SiO2是由Si原子和O原子间依靠共价键相互连接而成的Si-O四面体网络型超级大分子，是一种Si-O-Si沿三维空间延伸的立体网状结构。Si、O之间较大的电负性差值(Δχ＝1.54)赋予Si-O共价键带有约1/3的离子性(离子性＝[16×Δχ+3.5×(Δχ)2]×100％＝33％)。也就是说Si-O键本身具有较大的极性。事先用月桂酸对SiO2进行修饰或处理，一是利用月桂酸(十二烷酸)的极性基团羧基(-COOH)来进一步增强SiO2微粒的表面极性；二是利用月桂酸中的十二烷基(-R)让SiO2粒子表面变得“凹凸不平”和“毛刺丛生”。用月桂酸修饰过的纳米SiO2微粒拥有比普通SiO2更强的小尺寸效应、表面界面效应、宏观量子遂道效应和反应活性。
往HDPE中添加马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)，目的是为了形成以SiO2为核、POE-g-MAH为肉、HDPE为壳的“核-壳结构”发挥协同增韧作用。由于POE-g-MAH既有表面活性功能又与聚乙烯主体有良好相容性，既可弥补月桂酸主链不够长、与聚乙烯基体之间的缠结作用力较弱之不足，又可利用马来酸酐与HDPE之间的缠结作用形成一个弹性层，达到吸收部分冲击能、阻止界面裂纹之目的。
以SiO2为核、POE-g-MAH为肉、HDPE为壳的三层次复合结构(SiO2/POE-g-MAH/HDPE)，能借助较强的分子间作用力和物理缠结作用，一方面增强SiO2微粒与HDPE主链之间的杂化结合力，另一方面又增强与粘合剂聚氨酯(主链上富含氨基甲酸酯基团-NHCOO-)之间的粘结强度。
原料的优化使得中间产品可以多次拉伸。单层连续薄膜的纵向、横向的双向牵引拉伸，通过控制纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例，能够平衡拉伸应力，有效减少甚至避免“木耳边”的产生。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处主要有以下3点：
(1)原料配比(质量)改为80％的HDPE、10％的SiO2、10％的POE-g-MAH。
(2)纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例为：2:1～2:1。
(3)采用淋膜复合方式将2～6层单层连续薄膜交叉粘合。
按本实施例制得的复合包装膜，基本基本消除“木耳边”的产生。其纵向和横向拉伸强度均在220N/50mm以上(厚度为100微米)，撕裂强度在70N/25mm以上，穿刺强度在90N以上，耐拉伸、耐撕裂和耐穿刺强度明显优于按已有方法制得的同类产品。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处主要有以下3点：
(1)原料配比(质量)改为90％的HDPE、5％的SiO2、5％的POE-g-MAH；
(2)筒形料膜螺旋分切的角度为30°。
(3)纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例为：1.5:1～1.5:1。
按本实施例制得的复合包装膜，基本上没有“木耳边”。其纵向和横向拉伸强度均在210N/50mm以上，撕裂强度在65N/25mm以上，穿刺强度在85N以上，耐拉伸、耐撕裂和耐穿刺强度优于按已有方法制得的同类产品。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处主要有以下4点：
(1)原料配比(质量)改为75％的HDPE、15％的SiO2、10％的POE-g-MAH；
(2)筒形料膜经过8～10倍的纵向单向拉伸。
(3)筒形料膜螺旋分切的角度为60°。
(4)纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例为：1:1～1.5:1。
按本实施例制得的复合包装膜，无“木耳边”产生。其纵向和横向拉伸强度均在200N/50mm以上，撕裂强度在60N/25mm以上，穿刺强度在80N以上，耐拉伸、耐撕裂和耐穿刺强度优于按已有方法制得的同类产品。

Claims (5)

1.一种HDPE复合包装膜，其生产步骤包括：(1)将原料加热后吹膜得到筒形料膜，筒形料膜经过纵向的单向拉伸，(2)将筒形料膜螺旋分切成单层连续薄膜，(3)将若干层单层连续薄膜交叉粘合制成复合包装膜，其特征在于：所述步骤(2)得到的单层连续薄膜在交叉粘合前经过纵向、横向的双向牵引拉伸。
2.如权利要求1所述的HDPE复合包装膜，其特征在于：所述步骤(1)中原料的配比(质量)为：HDPE70～90％、纳米粒子5～20％、增韧剂5～10％，所述纳米粒子为经月桂酸修饰的SiO2，所述增韧剂为POE-g-MAH。
3.如权利要求1所述的HDPE复合包装膜，其特征在于：所述步骤(1)中筒形料膜经过1至10倍的单向拉伸。
4.如权利要求1所述的HDPE复合包装膜，其特征在于：所述步骤(2)中螺旋分切的角度为30°至60°。
5.如权利要求1所述的HDPE复合包装膜，其特征在于：所述步骤(2)中单层连续薄膜的纵向牵引拉伸与横向牵引拉伸的拉伸比例为：1:1～3:1。
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王珏，伍玉娇，肖贤彬，骆丁胜，蒙日亮: "王珏，伍玉娇，肖贤彬，骆丁胜，蒙日亮", 《塑料科技》 *

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