CN113928711B - 一种复合型直线易撕袋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合型直线易撕袋及其制备方法，涉及软包装技术领域，本发明复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。本申请首先利用马来酸酐、半胱氨酸依次对聚丙烯接枝改性，使聚丙烯分子链在结构的排列上具备一定的趋向性，形成了纵横两个方向的分子链排列，此两个方向上如果受力，容易发生分子链间的开裂，从而形成了直线易撕的特性。

Description

一种复合型直线易撕袋及其制备方法
技术领域
本发明涉及软包装技术领域，具体涉及一种复合型直线易撕袋及其制备方法。
背景技术
复合型易撕袋以质地柔软、透明度好、热封强度牢、重量轻、强度高以及耐腐蚀等特点广泛应用于日常生活和工业生产中。但是现有的普通复合包装袋都较难直接打开，虽然包装袋上设有开口仍较难撕开，更加难以沿着直线的方向撕开，对包装袋的使用造成了很大的影响。虽然现有技术中可以在包装袋上设置脆弱线，使用者沿脆弱线撕扯，可以实现基本完整的撕开包装袋，但是由于脆弱线的存在，材料的气密性和力学性能收到影响，脆弱线使得包装袋容易意外受外力作用而撕破。
人们通过大量的研究发现，导致复合包装袋不容易撕开的主要原因是复合袋的热封层，当袋子在撕开时，复合包装膜层中的热封层容易和与之粘合的层分开，热封层一般利用聚烯烃材料制备得到，聚烯烃材料具有优良的拉伸性能，即热封层表现出不容易拉断的特性。因而，对聚烯烃类材料进行改性处理，使聚丙烯方向断裂伸长率、断裂强力都大幅度减小，易撕性能提升，可以有效的提高材料的易撕性，方便消费者使用。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合型直线易撕袋及其制备方法及其制备方法，解决了现有易撕袋通过设置脆弱线赋予材料易撕特性时导致材料气密性和力学性能差的缺点。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，所述袋体由直线易撕膜制备得到，所述直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，所述热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。
优选地，承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层。
优选地，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层。
优选地，黏合剂层为水性丙烯酸胶黏剂层、聚氨酯胶黏剂层中的任意一种。
优选地，复合改性聚丙烯薄膜层为复合改性聚丙烯材料制备，所述复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将聚丙烯、苯乙烯、马来酸酐以及引发剂加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力10-15MPa，升温至40-60℃，保温反应6-12h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至90-120℃，保温反应3-6h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将马来酸酐改性聚丙烯、半胱氨酸、乙醇、去离子水置于水浴摇床中反应一段时间，得到复合改性聚丙烯。
优选地，步骤（1）中聚丙烯：马来酸酐：引发剂：苯乙烯的质量比为100:（40-70）：（6-10）：（70-150）。
优选地，步骤（1）中引发剂为过氧化苯甲酰。
优选地，步骤（3）中马来酸酐改性聚丙烯：半胱氨酸：乙醇：去离子水的质量比为100:（25-60）：（100-200）：（500-1000）。
优选地，步骤（3）中水浴摇床温度60-90℃，保温反应4-8h。
优选地，复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为200-210℃、第二段加热温度为210-220℃、第三段加热温度为220-230℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为30-50℃，熟化冷却的时间为48-96h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
（三）有益效果
本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种复合型直线易撕袋及其制备方法。
本申请首先利用马来酸酐接枝聚丙烯，由于马来酸酐分子对称，不能产生诱导或共轭效应，而导致空间位阻过大，致使产物接枝率低的情况发生，本申请利用超临界二氧化碳的独特性质、以及利用苯乙烯作为共单体协助接枝马来酸酐接枝聚丙烯，降低接枝难度，提高马来酸酐的接枝率。本申请再利用半胱氨酸的巯基与改性聚丙烯上接枝的双键发生迈克尔加成，将半胱氨酸接枝到改性聚丙烯链上，使聚丙烯分子链在结构的排列上具备一定的趋向性，形成了纵横两个方向的分子链排列，此两个方向上如果受力，容易发生分子链间的开裂，从而降低聚丙烯材料断裂伸长率降低，从而形成了直线易撕的性能。
本申请利用聚丙烯材料具有良好低温性能和优异的抗污染性，并对聚丙烯进行改性得到复合改性聚乙烯材料，以复合改性聚乙烯材料作为复合直线易撕袋的内层，赋予复合直线易撕袋拉伸强度小、易撕、撕裂线整齐规则的优点。
附图说明
图1是本发明复合直线易撕膜的断裂伸长率检测结果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将10g聚丙烯、7g苯乙烯、4g马来酸酐、0.6g过氧化苯甲酰加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力10MPa，升温至40℃，保温反应6h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至90℃，保温反应3h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将10g马来酸酐改性聚丙烯、2.5g半胱氨酸、13mL乙醇、50mL去离子水置于水浴摇床中，水浴摇床温度60℃，保温反应4h，得到复合改性聚丙烯。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为200℃、第二段加热温度为210℃、第三段加热温度为220℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为30℃，熟化冷却的时间为48h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
实施例2：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将10g聚丙烯、8g苯乙烯、4.5g马来酸酐、0.7g过氧化苯甲酰加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力11MPa，升温至45℃，保温反应7h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至95℃，保温反应3.5h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将10g马来酸酐改性聚丙烯、3.5g半胱氨酸、15mL乙醇、60mL去离子水置于水浴摇床中，水浴摇床温度65℃，保温反应4.5h，得到复合改性聚丙烯。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为202℃、第二段加热温度为212℃、第三段加热温度为222℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为35℃，熟化冷却的时间为54h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
实施例3：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将10g聚丙烯、5.5g苯乙烯、9g马来酸酐、0.8g过氧化苯甲酰加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力12MPa，升温至50℃，保温反应9h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至105℃，保温反应5h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将10g马来酸酐改性聚丙烯、4g半胱氨酸、20mL乙醇、80mL去离子水置于水浴摇床中，水浴摇床温度75℃，保温反应6.5h，得到复合改性聚丙烯。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为204℃、第二段加热温度为214℃、第三段加热温度为224℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为40℃，熟化冷却的时间为66h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
实施例4：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将10g聚丙烯、13g苯乙烯、6g马来酸酐、0.9g过氧化苯甲酰加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力14MPa，升温至55℃，保温反应10h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至110℃，保温反应5.5h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将10g马来酸酐改性聚丙烯、5g半胱氨酸、21mL乙醇、90mL去离子水置于水浴摇床中，水浴摇床温度80℃，保温反应7h，得到复合改性聚丙烯。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为206℃、第二段加热温度为216℃、第三段加热温度为226℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为45℃，熟化冷却的时间为78h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
实施例5：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将10g聚丙烯、14g苯乙烯、6.5g马来酸酐、0.9g过氧化苯甲酰加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力14.5MPa，升温至58℃，保温反应11h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至115℃，保温反应5.8h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将10g马来酸酐改性聚丙烯、5.5g半胱氨酸、23mL乙醇、95mL去离子水置于水浴摇床中，水浴摇床温度85℃，保温反应7.5h，得到复合改性聚丙烯。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为208℃、第二段加热温度为218℃、第三段加热温度为228℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为48℃，熟化冷却的时间为90h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
实施例6：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为复合改性聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
（1）制备改性聚丙烯：将10g聚丙烯、15g苯乙烯、7g马来酸酐、1g过氧化苯甲酰加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力15MPa，升温至60℃，保温反应12h，得到改性聚丙烯；
（2）制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至120℃，保温反应6h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
（3）制备复合改性聚丙烯：将10g马来酸酐改性聚丙烯、6g半胱氨酸、25mL乙醇、100mL去离子水置于水浴摇床中，水浴摇床温度90℃，保温反应8h，得到复合改性聚丙烯。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为210℃、第二段加热温度为220℃、第三段加热温度为230℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为50℃，熟化冷却的时间为96h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
对比例1：
一种复合型直线易撕袋及其制备方法，复合型直线易撕袋包括袋体，袋体由直线易撕膜制备得到，直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，热封层为聚丙烯薄膜层。承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层，承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层，黏合剂层为聚氨酯胶黏剂层。
复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
（1）将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为210℃、第二段加热温度为220℃、第三段加热温度为230℃，熔融混合后经过T型口模挤出；
（2）通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
（3）将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为50℃，熟化冷却的时间为96h；
（4）将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
实验内容
力学性能测试
（1）断裂伸长率测试：使用深圳市瑞格尔仪器有限公司的RG0-5型电子拉伸试验机，在室温下按照GB/T1040.3-2006测试样品的拉伸性能，拉伸速率30mm/min，其结果如图1所示；
（2）断裂强力测试：用M350-5KN纤维强力测定仪测试，夹持器间距100mm，拉伸速度200mm/min；其结果如表1所示：
表1:
断裂强力（N）
实施例1 4.41
实施例2 4.33
实施例3 4.12
实施例4 3.78
实施例5 3.96
实施例6 4.29
对比例1 5.66
由表1和图1可以看出，本发明实施例1-6制备的复合直线易撕袋具有低的断裂伸长率以及断裂强力，表现出复合直线易撕袋良好的直线易撕性能。能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种复合型直线易撕袋，其特征在于，所述复合型直线易撕袋包括袋体，所述袋体由直线易撕膜制备得到，所述直线易撕膜从上到下依次包括承印层、油墨层和热封层，所述热封层为复合改性聚丙烯薄膜层；
所述复合改性聚丙烯薄膜层为复合改性聚丙烯材料制备，所述复合改性聚丙烯的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性聚丙烯：将聚丙烯、苯乙烯、马来酸酐以及引发剂加入反应釜中，机械搅拌均匀，向反应釜中充入二氧化碳至压力10-15MPa，升温至40-60
Figure FDA0003845045390000011
保温反应6-12h，得到改性聚丙烯；
(2)制备马来酸酐改性聚丙烯：将改性聚丙烯置于另一反应釜中，在氮气氛围中，升温至90-120
Figure FDA0003845045390000012
保温反应3-6h，丙酮水洗，得到马来酸酐改性聚丙烯；
(3)制备复合改性聚丙烯：将马来酸酐改性聚丙烯、半胱氨酸、乙醇、去离子水置于水浴摇床中反应一段时间，得到复合改性聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋，其特征在于，所述承印层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层。
3.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋，其特征在于，所述承印层与所述油墨层以及所述油墨层与所述热封层之间均设置有黏合剂层。
4.根据权利要求3所述的复合型直线易撕袋，其特征在于，所述黏合剂层为水性丙烯酸胶黏剂层、聚氨酯胶黏剂层中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋，其特征在于：所述步骤(1)中聚丙烯：马来酸酐：引发剂：苯乙烯的质量比为100∶(40-70)∶(6-10)∶(70-150)。
6.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋，其特征在于：所述步骤(1)中引发剂为过氧化苯甲酰。
7.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋，其特征在于，所述步骤(3)中马来酸酐改性聚丙烯：半胱氨酸：乙醇：去离子水的质量比为100∶(25-60)∶(100-200)∶(500-1000)。
8.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋，其特征在于，所述步骤(3)中水浴摇床温度60-90℃，保温反应4-8h。
9.根据权利要求1所述的复合型直线易撕袋的制备方法，其特征在于，所述复合型直线易撕袋的制备方法包括如下步骤：
(1)将所述承印层、油墨层以及热封层所含原料分别加入到挤出机料筒中，并对料筒进行分段加热，第一段加热温度为200-210℃、 第二段加热温度为210-220℃、 第三段加热温度为220-230℃， 熔融混合后经过T型口模挤出；
(2)通过复合机将承印层、油墨层以及热封层复合形成复合膜，承印层与油墨层以及油墨层与热封层之间均通过黏合剂层黏合；
(3)将复合膜收卷进行熟化冷却处理，熟化冷却的温度为30-50
Figure FDA0003845045390000023
熟化冷却的时间为48-96h；
(4)将熟化冷却后的复合膜经分切机分切形成制作袋体的膜，并通过制袋机制成直线易撕袋。
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