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完全可回收的阻隔性PE膜材及其制備方法和應(yīng)用與流程

495   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:廣東福瑞杰新材料有限公司  
2023-10-20 15:36:08
完全可回收的阻隔性PE膜材及其制備方法和應(yīng)用與流程

完全可回收的阻隔性pe膜材及其制備方法和應(yīng)用

技術(shù)領(lǐng)域

1.本發(fā)明涉及一種有機(jī)包裝膜材料及其應(yīng)用,屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù):

2.現(xiàn)有的尼龍共擠膜,因含有尼龍會(huì)降低薄膜制品的回收等級,且尼龍共擠膜成本高。

3.現(xiàn)有hdpe薄膜,因hdpe落鏢沖擊強(qiáng)度小,霧度大,容易撕裂,薄膜阻隔性低,從而限制了hdpe薄膜的使用范圍。

4.現(xiàn)有的evoh共擠膜,因含有evoh也會(huì)降低薄膜制品的回收等級,且evoh共擠膜成本更高。

5.目前也有少量的全塑復(fù)合包裝材料采用較為先進(jìn)的吹塑evoh(乙烯-乙烯醇共聚物)共擠膜技術(shù)路線。在該技術(shù)路線內(nèi)的工藝流程主要有以下兩種。此外,由于受到現(xiàn)有膜材包裝材料生產(chǎn)設(shè)備的限制,普遍難以加工出高厚度、高阻隔性且層間抗剝離強(qiáng)度高的復(fù)合膜材,大大限制了復(fù)合膜材在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用。

6.對于緩沖包裝材料來說,要求材料有一定阻隔性,氣體從薄膜中緩慢滲透出來,滲透越慢,緩沖包裝產(chǎn)品保護(hù)時(shí)間越長。隨著物流的交貨時(shí)間縮短,目前國內(nèi)物流基本在3-10天內(nèi)交貨,對材料的阻隔性要求降低。另外,國家對快遞物流材料的重復(fù)利用愈來愈重視,以下逐漸成為物流包裝的發(fā)展趨勢:1)一次性包裝材料可重復(fù)多次利用;2)包裝輕量化,節(jié)約資源,節(jié)約成本;3)單一材質(zhì)材料更便于重復(fù)利用?;诖?,純pe膜材產(chǎn)品回收后能很好地二次重復(fù)利用,適用范圍大,但現(xiàn)有的純pe膜材阻隔性差,氧氣透過率(otr)在2000~10000cm3/m2.day,透水率(wvtr)在1~10g/m2.day;用于緩沖包裝等產(chǎn)品時(shí),因透氣率大,薄膜充氣后滲漏快,保氣時(shí)間短,儲(chǔ)存時(shí)間短,包裝運(yùn)輸途中容易損壞,不能有效保護(hù)內(nèi)容物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

7.本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一項(xiàng)技術(shù)難題,提出一種綠色環(huán)保、力學(xué)性能好、阻隔性較好或成本低或綜合性能優(yōu)異的完全可回收的阻隔性pe膜材。

8.本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種完全可回收的阻隔性pe膜材,包含三層或五層以上相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),所述膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中至少包含一層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

9.在現(xiàn)有技術(shù)人員的思維慣性中,hdpe膜材偏硬,而中低密度pe膜材偏軟,一般不會(huì)采用將hdpe膜材與ldpe膜材相結(jié)合的方式制作復(fù)合膜材,即使勉強(qiáng)復(fù)合一層hdpe也會(huì)導(dǎo)致最終的復(fù)合膜材變脆,并不利于后續(xù)的加工和應(yīng)用。而本發(fā)明的上述技術(shù)方案中,通過引入至少包含兩層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層,可以有效解決膜材的完全可回收與阻隔性的平衡問題;另外通過采用至少五層的膜層結(jié)構(gòu)再配合至少兩層的hdpe層,便可有效解決復(fù)合膜材的脆性問題,便于后續(xù)加工和應(yīng)用。

10.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯

類高分子材料的含量至少在95%以上。為了能夠?qū)崿F(xiàn)更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)膜材的完全可回收,采用本發(fā)明的技術(shù)方案特別適合接近純pe的復(fù)合膜材結(jié)構(gòu),即盡可能少在膜層中添加其他非pe且不便回收的成分,這樣更有利于本發(fā)明產(chǎn)品在高等級環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)下的具體應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

11.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,為了更好地提升阻隔性,優(yōu)選的,所述hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量在90%以上。

12.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,為了進(jìn)一步提升阻氧和阻水性能,優(yōu)選的,所述高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度為0.950~0.970,優(yōu)選0.960~0.970,特別優(yōu)選的所述高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度達(dá)到0.965~0.970。

13.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,為了更好地平衡hdpe層與非hdpe層之間的結(jié)合性、結(jié)合強(qiáng)度,提升復(fù)合膜材的整體性能,所述膜層結(jié)構(gòu)采用以下兩種結(jié)構(gòu)中的任意一種:

14.結(jié)構(gòu)一:所述膜層結(jié)構(gòu)中至少包含兩層的hdpe功能層,所述hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層交替疊層布置;

15.結(jié)構(gòu)二:所述膜層結(jié)構(gòu)為奇數(shù)層結(jié)構(gòu),僅包含1-3層hdpe功能層,其余為非hdpe功能層,且全部的hdpe功能層集中在膜層結(jié)構(gòu)的中心。

16.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述非hdpe功能層是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。

17.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述膜層結(jié)構(gòu)中包含2-3層的hdpe功能層,且hdpe功能層不設(shè)置在膜層結(jié)構(gòu)的最外側(cè),以防止膜材變脆或者兩側(cè)的脆性不一致。然而,hdpe功能層設(shè)置在外側(cè)時(shí)可以用于葫蘆膜等低端緩沖袋產(chǎn)品,避免出現(xiàn)耐熱性問題。

18.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述阻隔性pe膜材包含三層(三層是指在五層以上的結(jié)構(gòu)中如果相鄰層的pe密度非常接近時(shí)可視為一層)、五層、七層或九層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選的,所述膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)采用對稱布置的方式設(shè)置膜層材料。采用這樣的奇數(shù)層結(jié)構(gòu)且對稱布置的方式,更有利于采用通用的模具進(jìn)行加工制備,且更符合上述本發(fā)明的膜層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式,進(jìn)而提升復(fù)合膜材的整體性能,達(dá)到柔韌性、阻隔性及經(jīng)濟(jì)性的最佳平衡。

19.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述阻隔性pe膜材的各膜層之間不能剝離。

20.在現(xiàn)有的各類吹塑共擠全塑復(fù)合膜產(chǎn)品中,由于受到加工設(shè)備及加工工藝的限制,當(dāng)復(fù)合膜材要做到很厚或很薄時(shí),往往通過淋膜、層壓或其他二次粘結(jié)方式將各膜層復(fù)合成一體,此類產(chǎn)品的加工設(shè)備簡單、成熟,但成型的復(fù)合膜產(chǎn)品層間復(fù)合牢度較差,各層難以緊密粘合成一整體,在利用常規(guī)方法(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等公知的常規(guī)測試方法)對其進(jìn)行測試時(shí),各層之間能夠很容易進(jìn)行剝離。然而本發(fā)明通過改進(jìn)現(xiàn)有加工設(shè)計(jì)方案,使各層材料可在吹膜機(jī)中直接一次吹塑成型,制備得到的復(fù)合膜材各功能層之間可直接緊密粘合成一整體,且各層之間不易剝離,粘結(jié)牢固,能夠更好地維持其膜材的阻隔性,且實(shí)現(xiàn)全pe復(fù)合,可循環(huán)回收利用。由于各膜層是一次吹塑成型得到,因此層與層之間的復(fù)合牢度可以達(dá)到很高,顯著高于現(xiàn)有的復(fù)合膜材。

21.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述阻隔性pe膜材包含的各膜層是

通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。由于囿于現(xiàn)有吹塑工藝及吹膜機(jī)的局限,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很難想到采用一次吹膜成型方式制備得到本發(fā)明的pe膜材,現(xiàn)有的吹膜機(jī)在加工制備共擠膜產(chǎn)品時(shí),主要應(yīng)用于含尼龍或evoh中間阻隔層的復(fù)合膜,但很難進(jìn)行多膜層、大厚度的一次吹膜成型,勉強(qiáng)吹出的多膜層結(jié)構(gòu)往往復(fù)合牢度差,且容易出現(xiàn)褶皺、不平整,且難以分切,成膜質(zhì)量較差。而本發(fā)明通過對成膜工藝及系統(tǒng)的配套改進(jìn),使得pe膜材包含的各膜層可以通過吹膜工藝一次共擠出成型得到,進(jìn)而大大改善了pe膜材的微觀結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系,顯著提升了膜材的質(zhì)量?;诒景l(fā)明的一次吹塑共擠成型工藝,使得產(chǎn)品在顯微電鏡下顯示的多膜層結(jié)構(gòu)中不含有常規(guī)的淋膜復(fù)合層、層壓粘結(jié)層或其他粘結(jié)過渡層,可與現(xiàn)有的復(fù)合膜材明顯區(qū)分開來。

22.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述阻隔性pe膜材的總厚度為15~500微米,優(yōu)選20~400微米。由于本發(fā)明的工藝改進(jìn),不論在大厚度或小厚度的阻隔膜材中,本發(fā)明產(chǎn)品及工藝的優(yōu)勢均可得到體現(xiàn),且有利于后期在各類厚度的包裝膜材中進(jìn)行應(yīng)用。

23.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述阻隔性pe膜材的厚度在75微米以上時(shí),其透氧率(otr)50~600cm3/m2.day,透水率(wvtr)在0~2.6g/m2.day;所述阻隔性pe膜材的厚度小于75微米時(shí),其透氧率(otr)在300~3000cm3/m2.day,透水率(wvtr)在0.5~20g/m2.day。

24.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,所述高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)在10%~80%,優(yōu)選30%~60%。相比現(xiàn)有技術(shù)的純pe膜材,通過降低ldpe的含量并顯著提高h(yuǎn)dpe層的含量,可以使片材更加硬挺、挺度提升,還可提高阻隔性。

25.上述的完全可回收的阻隔性pe膜材,優(yōu)選的,可以在所述膜材上再復(fù)合有一層pe印刷膜。

26.作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種上述的阻隔性pe膜材的應(yīng)用,特別優(yōu)選的,將所述阻隔性pe膜材應(yīng)用于各類產(chǎn)業(yè)用的包裝材料或緩沖袋材料,例如食品、藥品、工業(yè)、物流緩沖包裝的底膜、氣閥膜、葫蘆膜或填充膜。

27.更優(yōu)選的,將所述阻隔性pe膜材應(yīng)用于氣柱袋,且所述氣柱袋的上、下底膜和氣閥膜均采用所述阻隔性pe膜材。

28.更優(yōu)選的,將相同配方或不同配方的多層所述阻隔性pe膜材制作成復(fù)合型全pe膜材結(jié)構(gòu),或者將相同配方或不同配方的多層所述阻隔性pe膜材通過無溶劑復(fù)合方式制作成復(fù)合型全pe膜材結(jié)構(gòu),應(yīng)用于緩沖包裝產(chǎn)品。

29.作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種上述的完全可回收的阻隔性pe膜材的制備方法,所述制備方法包括進(jìn)料、加熱熔融、共擠出、吹膜冷卻定型、牽引、收卷多個(gè)步驟;

30.所述進(jìn)料過程中,各膜層均采用pe原料粒子在自動(dòng)稱重系統(tǒng)中按設(shè)定配方中的配比直接添加到擠出機(jī)的料斗內(nèi);

31.所述吹膜冷卻定型階段為一次吹膜成型得到全部的膜層,且在所述牽引過程中增加進(jìn)行一膜材拉伸延展操作;

32.所述擠出機(jī)的數(shù)量在五臺(tái)以上且與擬制備的膜材的層數(shù)對應(yīng)一致;所述吹膜機(jī)的模頭中流道數(shù)量在五條以上且與擬制備的膜材的層數(shù)一致。

33.在膜材總厚度較厚的情形下,片材一次吹膜成型,可大大降低成本,提高效率,提高膜材產(chǎn)品的成型質(zhì)量。更優(yōu)選的,所述吹膜冷卻定型后的膜體經(jīng)過一人字夾板夾扁后進(jìn)行牽引,且在牽引過程中通過一拉伸延展機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸延展操作,所述拉伸延展機(jī)構(gòu)中設(shè)有膜體加熱裝置和膜體冷卻裝置,通過反復(fù)冷熱交替進(jìn)行拉伸延展。

34.上述的制備方法,優(yōu)選的,經(jīng)過所述拉伸延展操作的膜體在輸送過程中進(jìn)行一次二次冷卻定型操作,所述二次冷卻定型操作通過一風(fēng)環(huán)冷卻裝置施加在膜體上,且二次冷卻定型后的膜體溫度控制在30℃~50℃,二次冷卻定型操作優(yōu)選設(shè)置在分切操作的上游或下游附近位置。

35.上述的制備方法,優(yōu)選的,所述吹膜成型步驟中,膜體通過風(fēng)環(huán)冷卻定型,膜體的吹脹比為1~3,膜體的牽引比為4~6。

36.上述的制備方法,優(yōu)選的,所述二次冷卻定型完成的膜體經(jīng)牽引輥牽引,最終輸送至收卷輥處進(jìn)行收卷,所述牽引輥之后的滾筒內(nèi)還可設(shè)置有對經(jīng)過二次冷卻定型后的膜料進(jìn)行繼續(xù)加熱的加熱輥組或進(jìn)行繼續(xù)冷卻的冷卻輥組,對膜材進(jìn)行反復(fù)加熱和冷卻以對最終收卷前的瑕疵進(jìn)行再一次的矯正。

37.上述的制備方法,優(yōu)選的,所述二次冷卻定型、收卷步驟中兩層薄膜分開進(jìn)行。

38.作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種用于制備完全可回收的阻隔性pe膜材的加工系統(tǒng),包括料斗、吹膜機(jī)、擠出機(jī)、輸送裝置、拉伸延展機(jī)構(gòu)、分切裝置和收卷裝置,所述料斗連接擠出機(jī),多個(gè)所述的擠出機(jī)連接在所述吹膜機(jī)的底部,所述吹膜機(jī)頂部輸出的膜材通過輸送裝置連接經(jīng)過一拉伸延展機(jī)構(gòu),經(jīng)過拉伸延展機(jī)構(gòu)輸出的膜材最終連接至分切裝置和收卷裝置。所述拉伸延展機(jī)構(gòu)中設(shè)有輸送裝置的輸送通道,且輸送通道內(nèi)設(shè)有對膜體進(jìn)行反復(fù)冷熱交替的膜體加熱裝置和膜體冷卻裝置?,F(xiàn)有的吹膜機(jī)加工系統(tǒng)中,未見有采用拉伸延展機(jī)構(gòu),而這套裝置的配置正是基于一次性吹膜加工需要,保證吹膜冷卻成型的中間產(chǎn)品經(jīng)過進(jìn)一步的延展處理,防止膜產(chǎn)品在一次吹膜過程產(chǎn)生的瑕疵進(jìn)入到后續(xù)步驟,保證膜產(chǎn)品的質(zhì)量。

39.上述的加工系統(tǒng),優(yōu)選的,針對本發(fā)明吹膜加工系統(tǒng)的特點(diǎn),我們提出了在吹膜機(jī)頂部的下游增設(shè)冷熱交替式的拉伸延展機(jī)構(gòu),這不僅便于集成到現(xiàn)有的加工系統(tǒng)中,而且成本低,便于控制膜體的質(zhì)量。

40.上述的加工系統(tǒng),更優(yōu)選的,經(jīng)過所述拉伸延展機(jī)構(gòu)輸出的膜材再通過輸送裝置連接經(jīng)過一二次冷卻定型裝置,最終再連接至收卷裝置;所述二次冷卻定型裝置布置在分切裝置上游或下游附近。所述二次冷卻定型裝置包括施加在膜材上的風(fēng)環(huán)冷卻裝置。所述二次冷卻定型裝置還包括設(shè)置在風(fēng)環(huán)冷卻裝置前進(jìn)行交替冷熱處理的加熱輥組和冷卻輥組,所述加熱輥組和冷卻輥組布置成對膜材進(jìn)行水平輥壓方式。這主要是考慮在二次冷卻定型前如果還遇有膜體質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情形,可以在定型前進(jìn)行一次冷熱交替輥道加熱的彌補(bǔ),這不僅成本低,方便操作,而且能夠進(jìn)一步提升膜材的穩(wěn)定性。

41.上述的加工系統(tǒng),更優(yōu)選的,所述擠出機(jī)的數(shù)量與擬制備的膜材的層數(shù)對應(yīng)一致。所述吹膜機(jī)的模頭中流道數(shù)量的配置與擬制備的膜材的層數(shù)一致。更優(yōu)選的,位于模頭內(nèi)的單個(gè)流道的寬度大于該單個(gè)流道在風(fēng)環(huán)冷卻出料處的開口尺寸。將流道的寬度設(shè)計(jì)成大于開口尺寸,能增加開口附近出料的擠壓力,且使得模頭內(nèi)的介質(zhì)流動(dòng)及出料更加順暢。

42.上述的加工系統(tǒng),更優(yōu)選的,所述分切裝置的切刀由一振動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。更優(yōu)選的,

所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)切刀進(jìn)行水平方向振動(dòng)的橫向振動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)切刀進(jìn)行豎直方向振動(dòng)的豎向振動(dòng)機(jī)構(gòu)。考慮到本發(fā)明厚膜產(chǎn)品在分切時(shí)的不便,我們在分切裝置中增加了振動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),且采用復(fù)合振動(dòng)方式更有利于分切的便利和高效。

43.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:

44.1.本發(fā)明優(yōu)化了純pe的膜層結(jié)構(gòu),以便膜材可完全回收和重復(fù)利用;有利于節(jié)約資源和達(dá)到更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)(例如歐盟環(huán)?;厥找?;

45.2.本發(fā)明的阻隔性pe膜材的阻隔性能優(yōu)良,otr 75u最低可達(dá)300cm3/m2.day(otr不受濕度影響,在90%濕度下,otr阻氧性能不變;隨著膜材厚度的增加,otr最低可達(dá)50cm3/m2.day;

46.3.本發(fā)明的阻隔性pe膜材的阻水性能優(yōu)良,wvtr 75u一般《5g/m2.day;隨著膜材厚度的增加,wvtr指標(biāo)最低可達(dá)0.2g/m2.day,甚至更低;

47.4.本發(fā)明的阻隔性pe膜材的薄膜光澤度高;具有良好的印刷適應(yīng)性;

48.5.本發(fā)明的阻隔性pe膜材的霧度基本《30%,透明度好,可清晰看到包裝內(nèi)容物。

49.6.通過本發(fā)明的工藝操作優(yōu)化其他層的設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步降低成本,同時(shí)達(dá)到較好的高阻隔性、較高保氣性;進(jìn)一步簡化工藝步驟和產(chǎn)品厚度,進(jìn)而進(jìn)一步降低成本。

附圖說明

50.圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

51.圖2為本發(fā)明阻隔性pe膜材制備方法的工藝原理示意圖。

52.圖3為本發(fā)明阻隔性pe膜材加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

53.圖4為本發(fā)明阻隔性pe膜材加工系統(tǒng)的拉伸延展機(jī)構(gòu)局部放大圖。

54.圖5為本發(fā)明阻隔性pe膜材加工系統(tǒng)中吹膜機(jī)模頭的外形圖。

55.圖6為本發(fā)明阻隔性pe膜材加工系統(tǒng)的分切裝置和收卷裝置的局部放大圖。

56.圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

57.圖8為本發(fā)明實(shí)施例3的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

58.圖9為本發(fā)明實(shí)施例4的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

59.圖10為本發(fā)明實(shí)施例5的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

60.圖11為本發(fā)明實(shí)施例6的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

61.圖12為本發(fā)明實(shí)施例7的阻隔性pe膜材的電鏡照片。

62.圖13為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例1得到的產(chǎn)品照片。

63.圖14為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例2、3得到的產(chǎn)品照片。

64.圖例說明:

65.1、料斗;2、吹膜機(jī);21、模頭;22、流道;23、流道開口;3、擠出機(jī);4、輸送裝置;5、拉伸延展機(jī)構(gòu);51、膜體加熱裝置;52、膜體冷卻裝置;6、分切裝置;61、橫向振動(dòng)機(jī)構(gòu);62、豎向振動(dòng)機(jī)構(gòu);7、收卷裝置;8、二次冷卻定型裝置。

具體實(shí)施方式

66.為了便于理解本發(fā)明,下文將本發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。

67.除非另有定義,下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的,并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

68.除非另有特別說明,本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。

69.實(shí)施例1:

70.一種如圖1所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含七層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含三層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

71.本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表1所示,包含mlldpe/hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe的七層結(jié)構(gòu),其中的hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層(即mlldpe功能層)呈交替疊層布置,且各非hdpe功能層均是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)按照hdpe功能層與非hdpe功能層交替布置的方式設(shè)置。

72.如下表1所示,各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量至少在95%以上,而各hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即純hdpe),各hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.960以上。

73.本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到(具體見下文的制備工藝)。采用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離,各層之間的剝離強(qiáng)度均大于15n/15mm。該阻隔性pe膜材的總厚度約為22微米(此處為測算的平均厚度,各層的設(shè)計(jì)厚度與圖1中測得的某一點(diǎn)值厚度會(huì)有少許差異),其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)約為43%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表1所示。

74.表1:實(shí)施例1中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0075][0076][0077]

如圖2所示,本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的制備方法,包括進(jìn)料、加熱熔融、共擠出、吹膜冷卻定型、牽引、收卷多個(gè)步驟,具體操作如下:

[0078]

s1:將上述交替布置的l2-l8各層的原料粒子分別由各自的儲(chǔ)罐輸送至各擠出機(jī)

的料斗處;在輸送過程中,原料粒子經(jīng)過自動(dòng)稱重系統(tǒng),原料粒子在自動(dòng)稱重系統(tǒng)中按配方中的配比添加到各擠出機(jī)的料斗內(nèi),在輸送過程中即完成了材料的配比,實(shí)現(xiàn)計(jì)量精確化,減少了加工過程中的稱重過程。

[0079]

s2:本實(shí)施例中料斗為七個(gè),分別用于存放每一層的原料粒子,其他實(shí)施例中根據(jù)膜層結(jié)構(gòu)的不同還可以為5-9個(gè)不等或者更多,還可增設(shè)部分料斗用于存放功能助劑;原料粒子分別存放于不同料斗中,方便運(yùn)送,也方便調(diào)整各組分的配比,適用于不同材料配比的情況,使整個(gè)加工裝置更為靈活;料斗上料后,各原料粒子在擠出機(jī)中經(jīng)加熱、熔融、分配、共擠出、風(fēng)環(huán)冷卻定型,得到一次成型的膜體。

[0080]

s3:膜體通過風(fēng)環(huán)冷卻定型時(shí),膜體的吹脹比一般為1~3,膜體的牽引比為4~6,使膜料達(dá)到預(yù)設(shè)的厚度。

[0081]

s4:風(fēng)環(huán)冷卻定型后的膜體經(jīng)過人字夾板夾扁后通過牽引形成兩層薄膜,一同進(jìn)入一拉伸延展機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸延展操作,拉伸延展機(jī)構(gòu)中設(shè)有膜體加熱裝置和膜體冷卻裝置,通過反復(fù)冷熱交替進(jìn)行膜拉伸延展。

[0082]

s5:經(jīng)膜拉伸延展操作后的膜體在輸送過程中可進(jìn)行二次冷卻定型操作(但該操作不是必須的),二次冷卻定型操作可以通過一風(fēng)環(huán)冷卻裝置施加在膜體上,也可通過多組水平設(shè)置的加熱輥組和冷卻輥組,用于使膜料更為平整,性能更為均勻。膜材在滾筒中移動(dòng)以使材料更加平整,性能更加均勻,每種成分的物理功能發(fā)揮到極致。

[0083]

s6:二次冷卻定型完成的膜體經(jīng)過牽引輥牽引、后加工處理和冷卻,輸送至收卷輥處進(jìn)行收卷。具體地,牽引輥之后的滾筒內(nèi)還可根據(jù)需要設(shè)置加熱輥組和冷卻輥組,加熱輥組和冷卻輥組交替設(shè)置,對膜材進(jìn)行反復(fù)加熱和冷卻,使?jié)L筒可對經(jīng)過二次冷卻定型后的膜料進(jìn)行繼續(xù)加熱或冷卻,使材料的硬度提高,延展性能更好。后加工處理為電暈和切邊,薄膜經(jīng)過后加工處理后,兩層薄膜分別進(jìn)行冷卻定型收卷。

[0084]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行物流緩沖包裝、氣柱袋、氣閥膜的底膜等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)、物流緩沖包裝領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0085]

一種如圖3所示的用于制備上述阻隔性pe膜材的加工系統(tǒng),包括料斗1、吹膜機(jī)2、多個(gè)擠出機(jī)3、輸送裝置4、拉伸延展機(jī)構(gòu)5、分切裝置6和收卷裝置7,料斗1連接擠出機(jī)3,多個(gè)擠出機(jī)3連接在吹膜機(jī)2的底部,多個(gè)擠出機(jī)3的數(shù)量與擬制備的阻隔性pe膜材的層數(shù)對應(yīng)一致,吹膜機(jī)2頂部輸出的膜材通過輸送裝置4連接經(jīng)過拉伸延展機(jī)構(gòu)5,經(jīng)過拉伸延展機(jī)構(gòu)5輸出的膜材最終連接至分切裝置6和收卷裝置7。

[0086]

圖4為拉伸延展機(jī)構(gòu)5的局部放大圖,由圖4可見,拉伸延展機(jī)構(gòu)5內(nèi)設(shè)有容納輸送裝置4的輸送通道,且輸送通道內(nèi)設(shè)有對膜體進(jìn)行冷熱交替處理的膜體加熱裝置51和膜體冷卻裝置52。拉伸延展機(jī)構(gòu)5布置在吹膜機(jī)2的出料處附近(本實(shí)施例中布置在吹膜機(jī)2的頂部),且膜體加熱裝置51和膜體冷卻裝置52交替設(shè)置有多組。

[0087]

如圖3所示,經(jīng)過拉伸延展機(jī)構(gòu)5輸出的膜材再通過輸送裝置4可選擇性地連接經(jīng)過一二次冷卻定型裝置8,二次冷卻定型裝置8與分切裝置6和收卷裝置7連接。該二次冷卻定型裝置8包括施加在膜材上的風(fēng)環(huán)冷卻裝置,還包括設(shè)置在風(fēng)環(huán)冷卻裝置前進(jìn)行交替冷熱處理的加熱輥組和冷卻輥組,加熱輥組和冷卻輥組布置成對膜材進(jìn)行水平輥壓方式(參

見圖2)。

[0088]

如圖5所示,吹膜機(jī)2的模頭21中流道22數(shù)量的配置與擬制備的膜材的層數(shù)一致,且位于模頭21內(nèi)的單個(gè)流道22的寬度大于該單個(gè)流道22在風(fēng)環(huán)冷卻出料處的流道開口23的尺寸。

[0089]

如圖6所示,本實(shí)施例加工系統(tǒng)中的分切裝置6的切刀由一振動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)膜材較厚時(shí),該振動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括驅(qū)動(dòng)切刀進(jìn)行水平方向振動(dòng)的橫向振動(dòng)機(jī)構(gòu)61和驅(qū)動(dòng)切刀進(jìn)行豎直方向振動(dòng)的豎向振動(dòng)機(jī)構(gòu)62。

[0090]

實(shí)施例2:

[0091]

一種如圖7所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含七層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含三層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

[0092]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表2所示,包含mlldpe/hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe的七層結(jié)構(gòu),其中的hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層(即mlldpe功能層)呈交替疊層布置,且各非hdpe功能層均是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)按照hdpe功能層與非hdpe功能層交替布置的方式設(shè)置。

[0093]

如下表2所示,各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量至少在95%以上,而各hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即純hdpe),各hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.961以上。

[0094]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。采用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離,各層之間的剝離強(qiáng)度均大于15n/15mm。該阻隔性pe膜材的總厚度約為72微米(此處為測算的平均厚度,各層設(shè)計(jì)厚度與圖7中測得的某一點(diǎn)值厚度會(huì)有少許差異),其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)約為50%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表2所示。

[0095]

表2:實(shí)施例2中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0096][0097]

本實(shí)施例阻隔性pe膜材的制備工藝參考實(shí)施例1即可。

[0098]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行物流緩

沖包裝、氣柱袋、氣閥膜的底膜等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)、物流緩沖包裝領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0099]

實(shí)施例3:

[0100]

一種如圖8所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含七層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含兩層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

[0101]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表3所示,包含mlldpe/hdpe/mlldpe/lldpe/mlldpe/hdpe/mlldpe的七層結(jié)構(gòu)(還可以是mlldpe/mlldpe/hdpe/lldpe/hdpe/mlldpe/mlldpe),其中的hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層(即mlldpe功能層)并非呈完全的交替疊層布置。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為lldpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)按照hdpe功能層與非hdpe功能層交替布置的對稱方式設(shè)置。除中心層外的各非hdpe功能層均是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。

[0102]

如下表3所示,各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量至少在95%以上,而各hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即純hdpe),各hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.967。

[0103]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。采用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離,各層之間的剝離強(qiáng)度均大于15n/15mm。該阻隔性pe膜材的總厚度約為78微米,其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)約為46%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表3所示。

[0104]

表3:實(shí)施例3中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0105][0106]

本實(shí)施例阻隔性pe膜材的制備工藝參考實(shí)施例1即可。

[0107]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行物流緩沖包裝、氣柱袋、氣閥膜的底膜等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)、物流緩沖包裝領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0108]

實(shí)施例4:

[0109]

一種如圖9所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含七層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含三層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

[0110]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表4所示,包含mlldpe/hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe的七層結(jié)構(gòu),其中的hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層(即mlldpe功能層)呈交替疊層布置,且各非hdpe功能層均是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)按照hdpe功能層與非hdpe功能層交替布置的方式設(shè)置。

[0111]

如下表4所示,各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即無其他添加劑,但微量的雜質(zhì)不予考慮),各hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量同樣均為100%(即純hdpe),各hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.967。

[0112]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。采用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離,各層之間的剝離強(qiáng)度均大于15n/15mm。該阻隔性pe膜材的總厚度約為142微米,其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)約為50%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表4所示。

[0113]

表4:實(shí)施例4中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0114][0115]

本實(shí)施例阻隔性pe膜材的制備工藝參考實(shí)施例1即可。

[0116]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行片材等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0117]

實(shí)施例5:

[0118]

一種如圖10所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含七層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含三層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

[0119]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表5所示,包含mlldpe/hdpe/mlldpe/

hdpe/mlldpe/hdpe/mlldpe的七層結(jié)構(gòu),其中的hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層(即mlldpe功能層)呈交替疊層布置,且各非hdpe功能層均是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)按照hdpe功能層與非hdpe功能層交替布置的方式設(shè)置。

[0120]

如下表5所示,各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即無其他添加劑,但微量的雜質(zhì)不予考慮),各hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量同樣均為100%(即純hdpe),各hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.960以上。

[0121]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。采用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離,各層之間的剝離強(qiáng)度均大于15n/15mm。該阻隔性pe膜材的總厚度約為282微米,其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)約為50%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表5所示。

[0122]

表5:實(shí)施例5中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0123][0124]

本實(shí)施例阻隔性pe膜材的制備工藝參考實(shí)施例1即可。

[0125]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行片材等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0126]

以上本發(fā)明實(shí)施例1-5的阻隔性pe膜材的性能對比測試數(shù)據(jù)如下表6所示:

[0127]

表6:各實(shí)施例中阻隔性pe膜材性能參數(shù)對比實(shí)驗(yàn)表

[0128][0129]

實(shí)施例6:

[0130]

一種如圖11所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含五層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含一層以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

[0131]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表7所示,包含mlldpe/lldpe/hdpe/lldpe/mlldpe的五層結(jié)構(gòu)(部分相鄰層因pe的密度比較接近,因此在圖中的分界可能不明顯),各非hdpe功能層可以是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料或其他中低密度聚乙烯作為基材。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)均為非hdpe功能層??紤]到l2層和l4層的膜材密度非常接近,也可以將本實(shí)施例膜材作為三層的膜層結(jié)構(gòu)。

[0132]

如下表7所示,部分膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即無其他添加劑,但微量的雜質(zhì)不予考慮),hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量同樣均為100%(即純hdpe),hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.960以上。

[0133]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。采用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離。該阻隔性pe膜材的總厚度約為70微米,其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)為40%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表7所示。

[0134]

表7:實(shí)施例6中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0135][0136]

本實(shí)施例阻隔性pe膜材的制備工藝參考實(shí)施例1即可。

[0137]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行片材等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0138]

實(shí)施例7:

[0139]

一種如圖12所示本發(fā)明完全可回收的阻隔性pe膜材,包含七層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中包含三層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。

[0140]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材的結(jié)構(gòu)具體如表8所示,包含七層結(jié)構(gòu),各非hdpe功能層可以是以茂金屬線性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯材料作為基材。膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為三層的hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)均為非hdpe功能層(因mlldpe不同牌號的產(chǎn)品之間密度相近,性能相近,相容性好,所以層間界限不明顯)??紤]到l2層和l4層的膜材密度非常接近,也可以將本實(shí)施例膜材作為三層的膜層結(jié)構(gòu)。

[0141]

如下表8所示,部分膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即無其他添加劑,但微量的雜質(zhì)不予考慮),hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量均為100%(即純hdpe),hdpe功能層中高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度均在0.960以上。

[0142]

本實(shí)施例的阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。采

用常規(guī)復(fù)合膜材料剝離強(qiáng)度測試時(shí)(例如gb/t 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》等常規(guī)測試方法)不能在各層之間進(jìn)行有效剝離。該阻隔性pe膜材的總厚度約為92微米,其中高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)約為35%。各層的組分設(shè)計(jì)及層厚比參數(shù)如下表8所示。

[0143]

表8:實(shí)施例7中阻隔性pe膜材參數(shù)設(shè)計(jì)表

[0144][0145]

本實(shí)施例阻隔性pe膜材的制備工藝參考實(shí)施例1即可。

[0146]

實(shí)施例的制備方法實(shí)現(xiàn)了上述阻隔性pe膜材材料一次直接成型,可以進(jìn)行片材等包裝材料的制作,工藝上化繁為簡,成本降低。阻隔性pe膜材工藝的特性使材料在食品、藥品、工業(yè)領(lǐng)域具有厚度均勻、阻隔性好、加工效率高、材料成本低、完全可回收和綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

[0147]

以上本發(fā)明實(shí)施例6-7的阻隔性pe膜材的性能對比測試數(shù)據(jù)如下表9所示:

[0148]

表9:實(shí)施例6-7中阻隔性pe膜材性能參數(shù)對比實(shí)驗(yàn)表

[0149][0150]

應(yīng)用實(shí)施例1:

[0151]

將上述實(shí)施例7的阻隔性pe膜材作為原材料,應(yīng)用于加工制作緩沖包裝用的氣柱袋產(chǎn)品,具體采用常規(guī)的氣柱袋生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝即可,但氣柱袋的上、下底膜均采用實(shí)施例7的阻隔性pe膜材,氣閥膜可采用常規(guī)市售的氣閥膜材料,加工出的氣柱袋產(chǎn)品的照片如圖13所示。

[0152]

應(yīng)用實(shí)施例2:

[0153]

將上述實(shí)施例3的阻隔性pe膜材作為原材料,應(yīng)用于加工制作大米包裝袋或自立包裝袋產(chǎn)品,具體采用常規(guī)的包裝袋生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝即可,但包裝袋原材料采用實(shí)施例3的阻隔性pe膜材,再通過無溶劑的粘結(jié)劑再復(fù)合一層高密度pe膜即可,加工出的大米包裝袋產(chǎn)品和自立包裝袋產(chǎn)品的照片如圖14所示。

[0154]

應(yīng)用實(shí)施例3:

[0155]

將上述實(shí)施例5的阻隔性pe膜材作為原材料,應(yīng)用于加工制作牙膏包裝管材產(chǎn)品,具體采用常規(guī)的牙膏包裝管材生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝即可,但原材料采用實(shí)施例5的阻隔性

pe膜材,加工出的牙膏包裝管材產(chǎn)品的照片如圖14所示。技術(shù)特征:

1.一種完全可回收的阻隔性pe膜材,包含三層或五層以上相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),其特征在于,所述膜層結(jié)構(gòu)中各個(gè)膜層的基材均為聚乙烯類高分子材料(pe),且膜層結(jié)構(gòu)中至少包含一層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的hdpe功能層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述各個(gè)膜層中作為基材的聚乙烯類高分子材料的含量至少在95%以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述hdpe功能層中作為基材的高密度聚乙烯類高分子材料的含量在90%以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述高密度聚乙烯類高分子材料的相對密度為0.950~0.970,優(yōu)選0.960~0.970,最優(yōu)選0.965~0.970。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述膜層結(jié)構(gòu)采用以下兩種結(jié)構(gòu)中的任意一種:結(jié)構(gòu)一:所述膜層結(jié)構(gòu)中至少包含兩層的hdpe功能層,所述hdpe功能層與膜層結(jié)構(gòu)中的非hdpe功能層交替疊層布置;結(jié)構(gòu)二:所述膜層結(jié)構(gòu)為奇數(shù)層結(jié)構(gòu),僅包含1-3層hdpe功能層,其余為非hdpe功能層,且全部的hdpe功能層集中在膜層結(jié)構(gòu)的中心。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述非hdpe功能層是以茂金屬線性低密度聚乙烯材料作為基材。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述膜層結(jié)構(gòu)中包含2-3層的hdpe功能層,且hdpe功能層不設(shè)置在膜層結(jié)構(gòu)的最外側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述阻隔性pe膜材包含三層、五層、七層或九層相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),所述膜層結(jié)構(gòu)的最中心膜層為hdpe功能層,在最中心膜層兩側(cè)采用對稱布置的方式設(shè)置膜層材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述阻隔性pe膜材的各膜層之間不能剝離;所述阻隔性pe膜材包含的各膜層是通過吹膜工藝一次共擠出成型得到。10.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述阻隔性pe膜材的總厚度為15~500微米,優(yōu)選20~400微米。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述阻隔性pe膜材的厚度在75微米以上時(shí),其透氧率(otr)在50~600cm3/m2.day,透水率(wvtr)在0~2.6g/m2.day;所述阻隔性pe膜材的厚度小于75微米時(shí),其透氧率(otr)在300~3000cm3/m2.day,透水率(wvtr)在0.5~20g/m2.day。12.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的阻隔性pe膜材,其特征在于,所述高密度聚乙烯類高分子材料在阻隔性pe膜材中的體積分?jǐn)?shù)在10%~80%,優(yōu)選30%~60%。13.一種如權(quán)利要求1~12中任一項(xiàng)所述的阻隔性pe膜材的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括進(jìn)料、加熱熔融、共擠出、吹膜冷卻定型、牽引、收卷多個(gè)步驟;所述進(jìn)料過程中,各膜層均采用pe原料粒子在自動(dòng)稱重系統(tǒng)中按設(shè)定配方中的配比直接添加到擠出機(jī)的料斗內(nèi);所述吹膜冷卻定型階段為一次吹膜成型得到全部的膜層,且在所述牽引過程中增加進(jìn)行一膜材拉伸延展操作;所述擠出機(jī)的數(shù)量在五臺(tái)以上且與擬制備的膜材的層數(shù)對應(yīng)一致;所述吹膜機(jī)的模頭中流道數(shù)量在五條以上且與擬制備的膜材的層

數(shù)一致。14.一種如權(quán)利要求1~12中任一項(xiàng)所述的阻隔性pe膜材的應(yīng)用,其特征在于,將所述阻隔性pe膜材應(yīng)用于各類產(chǎn)業(yè)用的包裝材料或緩沖袋材料。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的應(yīng)用,其特征在于,將所述阻隔性pe膜材應(yīng)用于氣柱袋,且所述氣柱袋的上、下底膜均采用所述阻隔性pe膜材。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的應(yīng)用,其特征在于,將相同配方或不同配方的多層所述阻隔性pe膜材制作成復(fù)合型全pe膜材結(jié)構(gòu),或者將相同配方或不同配方的多層所述阻隔性pe膜材通過無溶劑復(fù)合方式制作成復(fù)合型全pe膜材結(jié)構(gòu),應(yīng)用于包裝產(chǎn)品。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種完全可回收的阻隔性PE膜材,包含三層或五層以上相互疊加的膜層結(jié)構(gòu),其中各個(gè)膜層的基材均為PE材料,且膜層結(jié)構(gòu)中至少包含一層的以高密度聚乙烯類高分子材料作為基材的HDPE功能層。該膜材的制備方法包括進(jìn)料、加熱熔融、共擠出、吹膜冷卻定型、牽引、收卷等步驟;吹膜冷卻定型階段為一次吹膜成型得到全部的膜層,且在牽引過程中增加進(jìn)行一膜材拉伸延展操作;擠出機(jī)的數(shù)量在五臺(tái)以上且與擬制備的膜材的層數(shù)對應(yīng)一致;吹膜機(jī)的模頭中流道數(shù)量在五條以上且與擬制備的膜材的層數(shù)一致。本發(fā)明的膜材可應(yīng)用于各類產(chǎn)業(yè)用的包裝材料或緩沖袋材料。本發(fā)明的產(chǎn)品具有綠色環(huán)保、力學(xué)性能好、阻隔性好、成本低、綜合性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員:湯亮 胡翔宇

受保護(hù)的技術(shù)使用者:廣東福瑞杰新材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日:2021.02.04

技術(shù)公布日:2022/8/4
聲明:
“完全可回收的阻隔性PE膜材及其制備方法和應(yīng)用與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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