CN112571908A - 一种电子交联增强的pe薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子交联增强的PE薄膜,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层。本发明的电子交联增强的PE薄膜,比非电子交联膜热封强度高、热封温度范围宽;电子交联增强的PE薄膜挺度和表面硬度增加,耐表面机械划伤;电子交联增强的PE薄膜耐冲击强度高于非电子交联膜。
Description
技术领域
本发明属于包装膜技术领域,具体地说,涉及一种应用于热成型包装冷冻肉制品单一可回收材料的电子交联增强的PE薄膜及其制备方法。
背景技术
目前应用于热成型包装冷冻肉包装膜的均为BOPA、BOPET、BOPP,这些材料与具有热封功能的聚烯烃类复合不属于单一材料;目前常见的热封层材料为丙烯(PP)、乙烯(PE)等烯烃类聚合物,适用于冷冻肉产品冷冻条件的为PE,PP材料在冷冻条件下会变脆,易破裂;乙烯材料相较于其他材料易于电子交联处理,交联度较高。
公开号为CN112009058A的专利申请公开了一种粉剂包装用PE薄膜,属于PE薄膜技术领域,PE薄膜由内层、中层、外层熔融共挤制成,且进一步公开了内层、中层、外层的原料组成,同时提供PE薄膜的制备方法。本发明的PE薄膜,焊封强度大、不易破袋和漏料、易开口、易焊封、抗菌,尤其适用于多种粉剂料的包装,降低了生产成本;中层中低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、含氟聚合物组合,能够改善薄膜的挺度,使薄膜外观更平展,也能改善薄膜的强度;内层作为焊封层,加入茂金属聚乙烯提高了薄膜的强度和焊封性能,高密度聚乙烯也提高了薄膜的强度,加入抗菌剂提高了薄膜的保鲜性,加入抗结剂提高使用时的开口性能,加入抗静电剂减少薄膜因静电吸附内装物。
公开号为CN211441461U的专利申请公开了一种可用于冷冻包装的PE薄膜,包括PE薄膜本体,所述PE薄膜本体的下端面复合有抗菌层,所述抗菌层的下端面复合有活化层,所述活化层的表面设置有微型凹孔,所述微型凹孔的内部粘附有活性离子,所述PE薄膜本体的上端面复合有防冻层,所述防冻层的上端面设置有拉伸层,所述拉伸层的上端面复合有耐磨层。本实用新型中,通过抗菌层、活化层的设置,抗菌层的尼泊金酯能够破坏微生物细胞膜,使细胞内的蛋白质变性的特性达到良好的抑菌效果,活化层上的活性离子作用于隔离后食品,使食品的细胞活性增强,在基本的保鲜基础上能够延长保鲜效果。
以上这些PE薄膜均存在回收困难、易拉伸变形等问题,因此,有必要开发一种材料可回收、强度高、印刷套印精准度高的PE薄膜。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种电子交联增强的PE薄膜,制备的PE薄膜材料可回收,能满足印刷套印精准度,且耐高温易热成型,解决了PE盖膜在印刷过程中因易拉伸变形而出现的套印不准的问题,因PE熔点过低出现封口烫熔化的问题;同时解决了PE底膜因强度不足易出现穿刺破包的问题。
本发明的第二个目的是提供一种所述电子交联增强的PE薄膜的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明的第一方面提供了一种电子交联增强的PE薄膜,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层;
所述耐热层材质为HDPE,层厚为10-30%;所述第一交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第二交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第三交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第四交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第五交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第六交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第七交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述复合层材质为质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物,层厚为10-20%。
以上层厚指的是每一层占PE薄膜的总厚度的百分比,如耐热层的层厚为10-30%指的是耐热层占整个PE薄膜厚度的百分比为10-30%。
较优选的,所述电子交联增强的PE薄膜中,所述耐热层的层厚为15-25%;所述第一交联层的层厚为8-10%;所述第二交联层的层厚为8-11%;所述第三交联层的层厚为8-11%;所述第四交联层的层厚为8-11%;所述第五交联层的层厚为7-11%;所述第六交联层的层厚为8-11%;所述第七交联层的层厚为8-10%;所述复合层材质的层厚为10-19%。
最优选的,所述电子交联增强的PE薄膜中,所述耐热层的层厚为25%;所述第一交联层的层厚为10%;所述第二交联层的层厚为10%;所述第三交联层的层厚为10%;所述第四交联层的层厚为8%;所述第五交联层的层厚为7%;所述第六交联层的层厚为10%;所述第七交联层的层厚为10%;所述复合层材质的层厚为10%。
最优选的,所述电子交联增强的PE薄膜中,所述耐热层的层厚为25%;所述第一交联层的层厚为8%;所述第二交联层的层厚为8%;所述第三交联层的层厚为8%;所述第四交联层的层厚为8%;所述第五交联层的层厚为8%;所述第六交联层的层厚为8%;所述第七交联层的层厚为8%;所述复合层材质的层厚为19%。
最优选的,所述电子交联增强的PE薄膜中,所述耐热层的层厚为20%;所述第一交联层的层厚为10%;所述第二交联层的层厚为10%;所述第三交联层的层厚为10%;所述第四交联层的层厚为10%;所述第五交联层的层厚为10%;所述第六交联层的层厚为10%;所述第七交联层的层厚为10%;所述复合层材质的层厚为10%。
最优选的,所述电子交联增强的PE薄膜中,所述耐热层的层厚为15%;所述第一交联层的层厚为10%;所述第二交联层的层厚为11%;所述第三交联层的层厚为11%;所述第四交联层的层厚为11%;所述第五交联层的层厚为11%;所述第六交联层的层厚为11%;所述第七交联层的层厚为10%;所述复合层材质的层厚为10%。
本发明的第二方面提供了一种所述电子交联增强的PE薄膜的制备方法,包括以下步骤:
首先将PE薄膜所需原料进行吹膜,然后进行电子交联处理,根据需要进行印刷,然后复合、熟化、分切,获得所述电子交联增强的PE薄膜;
所述吹膜包括以下步骤:
第1层,将耐热层的原料HDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第2层,将第一交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第3层,将第二交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第4层,将第三交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第5层,将第四交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第6层,将第五交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第7层,将第六交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第8层,将第七交联层的原料LDPE的原料加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第9层,将复合层的原料:质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
然后经过模口挤出多层共挤膜的膜泡,模口上方膜泡外侧的定径笼通过风环冷却确定膜泡直径,定径笼上方的若干个气垫辊喷出的气流支持浮起膜泡;定径笼和气垫辊对经过膜泡进行降温,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,膜泡由气垫辊和定径笼的气流支撑浮起:将膜泡定径冷却后,分切成为片状的膜,收卷后得到膜产品;
所述电子交联处理包括以下步骤:
将上一步吹膜后获得的PE膜卷经过放卷设备放到离线EB机中,在不同的辐照剂量下进行高能射线扫描照射进行交联处理,处理电压为0.1~100Mv,处理剂量为8~22Mrad,通过冷却辊冷却后收卷,获得经过电子交联处理的PE膜,即EPE膜。
所述电子交联处理的处理电压为0.5Mv,处理剂量为12Mrad。
所述不同的辐照剂量对PE薄膜交联度的影响不同,而剂量的大小由设备参数控制,具体关系如下:
D=(K*N*I)/V
V:线速度;K:K值常数;N:淬火处理层数;I:束流;D:剂量。
所述复合是无溶剂复合,上胶量为1.3-2.0g,PE复合过程中需对PE面进行在线电晕处理,功率3000w,达因值≥38;
将上一步获得的EPE膜与PE膜复合,用量分别是EPE膜占电子交联增强的PE薄膜质量的50%,PE膜占电子交联增强的PE薄膜质量的50%,将上述EPE膜上胶,与PE膜放入复合机中复合。
所述复合工艺的参数:胶桶温度是40℃,涂布辊温度是45℃,B5张力是30-40N,锥度是20%,管道温度是40℃,复合辊温度是50℃,LY3张力是90-110N,上胶量是1.2-1.4g/㎡,计量辊温度是45℃,B1张力是60-70N,B20初始张力是100-120N,复合速度≤200m/min。
所述根据需要进行印刷,所述印刷工艺的参数:粘度14±2s,温度55±15℃,刮刀压力0.3±0.15MPa,压辊压力0.2±0.15MPa,放卷张力0.1~0.3N,引入张力0.2~0.4N,印出张力0.2~0.4N,收卷起始张力20±5%N,收卷结束张力15±5%N,印刷速度≤150m/min。
所述熟化是将上述复合膜在温度为30~40℃的条件下熟化1~96h;优选为35℃,时间为72h。
所述分切是按照正常产品要求分切。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下优点和有益效果:
本发明的电子交联增强的PE薄膜的制备方法,制备的PE薄膜应用于热成型包装,作为盖膜表层印刷复合基材膜使用,应用于包装冷冻肉冷冻储藏,通过电子交联处理后,拉伸强度、阻隔性能、抗穿刺性能、张力稳定性能、热稳定性能均有所提高,可满足热成型包装的拉伸、热封需求。
本发明采用的原料为单一材料可回收,能满足印刷套印精准度,且耐高温易热成型,解决了PE盖膜在印刷过程中因易拉伸变形而出现的套印不准的问题,因PE熔点过低出现封口烫熔化的问题;同时解决了PE底膜因强度不足易出现穿刺破包的问题。
本发明的电子交联增强的PE薄膜,通过电子交联提高PE薄膜的熔点、拉伸强度及抗穿刺强度。普通PE分子为稳定的线形链状结构,本发明制备的电子交联增强的PE薄膜,在高能电子束的辐照下,大量的能量引入打断C-H键,形成的分子之间的自由基之间结合成稳定的键,使PE的线形结构转化为网状结构,从而使产品的性能发生变化。由于PE材料的可选择性,不同品种的PE树脂和不同的交联度会使膜表现出不同的物理机械性能。
本发明的电子交联增强的PE薄膜,比非电子交联膜热封强度高、热封温度范围宽;电子交联增强的PE薄膜挺度和表面硬度增加,耐表面机械划伤;电子交联增强的PE薄膜耐冲击强度高于非电子交联膜。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本发明实施例及对比例中所使用的原料缩写如下:
LDPE是低密度聚乙烯,购自卡塔尔公司,牌号为FD0270,熔融指数为2.4g/10min(190℃,2.16kg),密度为0.923g/cm3。
LLDPE是线性低密度聚乙烯,购自埃克森美孚公司,牌号为1002AY,熔融指数为2g/10min(190℃,2.16kg),密度为0.918g/cm3。
HDPE是高密度聚乙烯,购自道达尔公司,牌号为F920A,熔融指数为1g/10min(190℃,2.16kg),密度为0.956g/cm3。
实施例1
一种电子交联增强的PE薄膜的制备方法,包括以下步骤:
吹膜→电子交联→(印刷)→复合→熟化→分切
首先将PE薄膜所需原料进行吹膜,然后进行电子交联处理,根据需要进行印刷,然后复合、熟化、分切,获得所述电子交联增强的PE薄膜。
吹膜:PE膜厚薄均匀度控制:平均偏差≤3%,极限偏差≤5%。
所述吹膜包括以下步骤:
第1层,将耐热层的原料HDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第2层,将第一交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第3层,将第二交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第4层,将第三交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第5层,将第四交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第6层,将第五交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第7层,将第六交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第8层,将第七交联层的原料LDPE的原料加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第9层,将复合层的原料:质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
然后经过模口挤出多层共挤膜的膜泡,模口上方膜泡外侧的定径笼通过风环冷却确定膜泡直径,定径笼上方的若干个气垫辊喷出的气流支持浮起膜泡;定径笼和气垫辊对经过膜泡进行降温,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,膜泡由气垫辊和定径笼的气流支撑浮起,不会与膜泡产生摩擦,避免膜泡表面产生拉丝等现象,确保膜边的最佳质量:将膜泡定径冷却后,分切成为片状的膜,收卷后得到膜产品。
所述电子交联处理是通过对PE膜电子交联处理,变成EPE膜,具体的方法步骤包括以下步骤:
将上一步吹膜后获得的PE膜卷经过放卷设备放到离线EB机中,在不同的辐照剂量下进行高能射线扫描照射进行交联处理,处理电压为0.5Mv,处理剂量为12Mrad,通过冷却辊冷却后收卷,获得经过电子交联处理的PE膜,即EPE膜。
生产设备:离线EB机,购自无锡爱邦辐射技术有限公司。
所述不同的辐照剂量对PE薄膜交联度的影响不同,而剂量的大小由设备参数控制,具体关系如下:
D=(K*N*I)/V
V:线速度(10~40m/min,优选为30m/min);K:K值常数(2.2-2.7,此处选为2.3);N:淬火处理层数(1-5,此处选为5);I:束流(<55mA,此处选为30mA);D(单位Mrad):剂量(根据工艺要求定)。
样品1~6为采用本实施例制备的电子交联增强的PE薄膜的六个样品,采用不同的辐照剂量照射,如表1所示:
表1
50um | 电压Mv | K值 | 淬火处理层数N | I束流mA | V线速度m/min | 剂量Mrad |
样品1 | 0.5 | 2.3 | 4.5 | 30 | 38.8 | 8 |
样品2 | 0.5 | 2.3 | 4.5 | 30 | 31.1 | 10 |
样品3 | 0.5 | 2.3 | 4.5 | 30 | 25.9 | 12 |
样品4 | 0.5 | 2.3 | 4.5 | 30 | 22.2 | 14 |
样品5 | 0.5 | 2.3 | 4.5 | 30 | 19.4 | 16 |
样品6 | 0.5 | 2.3 | 4.5 | 30 | 17.3 | 18 |
所述复合是无溶剂复合,上胶量为1.3-2.0g,PE复合过程中需对PE面进行在线电晕处理(功率3000w,达因值≥38)。具体的方法步骤为:将上一步获得的EPE膜与PE膜复合,用量分别是EPE膜占电子交联增强的PE薄膜质量的50%,PE膜占电子交联增强的PE薄膜质量的50%,将上述EPE膜上胶,与PE膜放入复合机中复合。EPE膜厚度可以根据客户需求随意搭配,EPE膜可以满足印刷复合工艺的张力需求及热成型封口时的耐温性能。通常厚度(30、40、50、60um)。
所述复合工艺的参数如表2所示:
表2
胶桶温度/℃ | 40 | 管道温度/℃ | 40 | 计量辊温度/℃ | 45 |
涂布辊温度/℃ | 45 | 复合辊温度/℃ | 50 | B1张力/N | 60-70 |
B5张力/N | 30-40 | LY3张力/N | 90-110 | B20初始张力/N | 100-120 |
锥度 | 20% | 上胶量/g/㎡ | 1.2-1.4 | 复合速度/m/min | ≤200 |
所述根据需要进行印刷,该步骤可以选择性的添加或不添加该步骤,所述印刷工艺的参数如表3所示:
表3
表3中,粘度的单位是s,刮刀压力、压辊压力的单位为MPa,放卷张力、引入张力、印出张力、收卷起始张力、收卷结束张力的单位为N,印刷速度为m/min。
所述熟化是将上述复合膜在温度为35℃的条件下熟化72h;
所述分切是按照正常产品要求分切。
本发明制备的电子交联增强的PE薄膜,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层;
所述耐热层材质为HDPE,层厚为25%;所述第一交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第二交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第三交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第四交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第五交联层材质为LDPE,层厚为7%;所述第六交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第七交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述复合层材质为质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物,层厚为10%。
以上层厚指的是每一层占PE薄膜的总厚度的百分比,如耐热层的层厚为25%指的是耐热层占整个PE薄膜厚度的百分比为25%。
表4为本发明实施例1制备的电子交联增强的PE薄膜的拉伸性能和抗刺穿性能的数据:
表4
由表4数据可知,经过交联处理后的样品1~6的机械性能都优于不经过交联处理的样品,其中,以样品3的机械性能最优。本发明的电子交联增强的PE薄膜经过适当的交联处理后,其抗拉强度、易变形性能、耐热性能和抗穿刺性能均得到改善。可以满足印刷复合工艺的需求,更便于产品的质量把控,提高成品率;同时能作为热成型包装的盖膜外层,实现热封且不黏连功能。
普通PE分子为稳定的线形链状结构,本发明制备的电子交联增强的PE薄膜,在高能电子束的辐照下,大量的能量引入打断C-H键,形成的分子之间的自由基之间结合成稳定的键,使PE的线形结构转化为网状结构,从而使产品的性能发生变化。由于PE材料的可选择性,不同品种的PE树脂和不同的交联度会使膜表现出不同的物理机械性能。
本发明实施例1制备的电子交联增强的PE薄膜,电子交联PE膜的主体没变,依旧是乙烯共聚物,只改变了分子链结构,可以熔融造粒再次吹膜使用;能满足印刷套印精准度,普通PE膜在印刷复合的时候在张力作用下易发生形变,导致出现套印不准的现象,电子交联处理后其强度提高,不易形变,便于印刷复合;且耐高温易热成型,普通PE膜在130℃左右会出现黏连加热板问题,电子交联处理后,由于分子链由分散支链相互组合,形成网状,在高温下更稳定,需要更多的热量,和热封层形成一定的温度差,从而实现封口时也不会出现黏连情况。
实施例2
一种电子交联增强的PE薄膜,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层;
所述耐热层材质为HDPE,层厚为25%;所述第一交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第二交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第三交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第四交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第五交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第六交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述第七交联层材质为LDPE,层厚为8%;所述复合层材质为质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物,层厚为19%。
制备方法同实施例1的制备方法。
实施例3
一种电子交联增强的PE薄膜,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层;
所述耐热层材质为HDPE,层厚为20%;所述第一交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第二交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第三交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第四交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第五交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第六交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第七交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述复合层材质为质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物,层厚为10%。
制备方法同实施例1的制备方法。
实施例4
一种电子交联增强的PE薄膜,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层;
所述耐热层材质为HDPE,层厚为15%;所述第一交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述第二交联层材质为LDPE,层厚为11%;所述第三交联层材质为LDPE,层厚为11%;所述第四交联层材质为LDPE,层厚为11%;所述第五交联层材质为LDPE,层厚为11%;所述第六交联层材质为LDPE,层厚为11%;所述第七交联层材质为LDPE,层厚为10%;所述复合层材质为质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物,层厚为10%。
制备方法同实施例1的制备方法。
表5是实施例2~4的电子交联增强的PE薄膜的性能测试数据:
表5
对比例1
未交联的膜:
A层为表层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚15%;
B层为第一交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
C层为第二交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
D层为第三交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
E层为第四交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
F层为第五交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
G层为第六交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
H层为第七交联层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY+FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚10%;
I层为复合层:材质为LLDPE+LDPE,1002AY/FD0270=60/40,1002AY,埃克森美孚;FD0270,卡塔尔,层厚15%。
对比例1的产品的性能:耐热性能、拉伸性能、抗拉性能、穿刺性能都比实施例1制备的电子交联增强的PE薄膜的性能差。
表6
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电子交联增强的PE薄膜,其特征在于,从上至下依次为:耐热层、第一交联层、第二交联层、第三交联层、第四交联层、第五交联层、第六交联层、第七交联层、复合层;
所述耐热层材质为HDPE,层厚为10-30%;所述第一交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第二交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第三交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第四交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第五交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第六交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述第七交联层材质为LDPE,层厚为5-25%;所述复合层材质为质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物,层厚为10-20%。
2.根据权利要求1所述的电子交联增强的PE薄膜,其特征在于,所述耐热层的层厚为15-25%;所述第一交联层的层厚为8-10%;所述第二交联层的层厚为8-11%;所述第三交联层的层厚为8-11%;所述第四交联层的层厚为8-11%;所述第五交联层的层厚为7-11%;所述第六交联层的层厚为8-11%;所述第七交联层的层厚为8-10%;所述复合层材质的层厚为10-19%。
3.根据权利要求2所述的电子交联增强的PE薄膜,其特征在于,所述耐热层的层厚为25%;所述第一交联层的层厚为10%;所述第二交联层的层厚为10%;所述第三交联层的层厚为10%;所述第四交联层的层厚为8%;所述第五交联层的层厚为7%;所述第六交联层的层厚为10%;所述第七交联层的层厚为10%;所述复合层材质的层厚为10%。
4.根据权利要求2所述的电子交联增强的PE薄膜,其特征在于,所述耐热层的层厚为25%;所述第一交联层的层厚为8%;所述第二交联层的层厚为8%;所述第三交联层的层厚为8%;所述第四交联层的层厚为8%;所述第五交联层的层厚为8%;所述第六交联层的层厚为8%;所述第七交联层的层厚为8%;所述复合层材质的层厚为19%。
5.根据权利要求2所述的电子交联增强的PE薄膜,其特征在于,所述耐热层的层厚为20%;所述第一交联层的层厚为10%;所述第二交联层的层厚为10%;所述第三交联层的层厚为10%;所述第四交联层的层厚为10%;所述第五交联层的层厚为10%;所述第六交联层的层厚为10%;所述第七交联层的层厚为10%;所述复合层材质的层厚为10%。
6.根据权利要求2所述的电子交联增强的PE薄膜,其特征在于,所述耐热层的层厚为15%;所述第一交联层的层厚为10%;所述第二交联层的层厚为11%;所述第三交联层的层厚为11%;所述第四交联层的层厚为11%;所述第五交联层的层厚为11%;所述第六交联层的层厚为11%;所述第七交联层的层厚为10%;所述复合层材质的层厚为10%。
7.一种权利要求1至6任一项所述的电子交联增强的PE薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
首先将PE薄膜所需原料进行吹膜,然后进行电子交联处理,根据需要进行印刷,然后复合、熟化、分切,获得所述电子交联增强的PE薄膜;
所述吹膜包括以下步骤:
第1层,将耐热层的原料HDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第2层,将第一交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第3层,将第二交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第4层,将第三交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第5层,将第四交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第6层,将第五交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
第7层,将第六交联层的原料LDPE加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第8层,将第七交联层的原料LDPE的原料加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃的条件下熔融,进入口模;
第9层,将复合层的原料:质量比为3:2的LLDPE和LDPE的混合物加入挤出机的料斗中,温度为170-200℃条件下熔融,进入口模;
然后经过模口挤出多层共挤膜的膜泡,模口上方膜泡外侧的定径笼通过风环冷却确定膜泡直径,定径笼上方的若干个气垫辊喷出的气流支持浮起膜泡;定径笼和气垫辊对经过膜泡进行降温,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,膜泡由气垫辊和定径笼的气流支撑浮起:将膜泡定径冷却后,分切成为片状的膜,收卷后得到膜产品;
所述电子交联处理包括以下步骤:
将上一步吹膜后获得的PE膜卷经过放卷设备放到离线EB机中,在不同的辐照剂量下进行高能射线扫描照射进行交联处理,处理电压为0.1~100Mv,处理剂量为8~22Mrad,通过冷却辊冷却后收卷,获得经过电子交联处理的PE膜,即EPE膜。
8.根据权利要求7所述的电子交联增强的PE薄膜的制备方法,其特征在于,所述电子交联处理的处理电压为0.5Mv,处理剂量为12Mrad;
所述不同的辐照剂量对PE薄膜交联度的影响不同,而剂量的大小由设备参数控制,具体关系如下:
D=(K*N*I)/V
V:线速度;K:K值常数;N:淬火处理层数;I:束流;D:剂量。
9.根据权利要求7所述的电子交联增强的PE薄膜的制备方法,其特征在于,所述复合是无溶剂复合,上胶量为1.3-2.0g,PE复合过程中需对PE面进行在线电晕处理,功率3000w,达因值≥38;
将上一步获得的EPE膜与PE膜复合,用量分别是EPE膜占电子交联增强的PE薄膜质量的50%,PE膜占电子交联增强的PE薄膜质量的50%,将上述EPE膜上胶,与PE膜放入复合机中复合。
10.根据权利要求7所述的电子交联增强的PE薄膜的制备方法,其特征在于,所述根据需要进行印刷,所述印刷工艺的参数:粘度14±2s,温度55±15℃,刮刀压力0.3±0.15MPa,压辊压力0.2±0.15MPa,放卷张力0.1~0.3N,引入张力0.2~0.4N,印出张力0.2~0.4N,收卷起始张力20±5%N,收卷结束张力15±5%N,印刷速度≤150m/min;
所述熟化是将上述复合膜在温度为30~40℃的条件下熟化1~96h。
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