一种包装用冷拉伸套管膜及其制备方法与流程

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1.本发明属于塑料领域，具体地说是一种包装用冷拉伸套管膜及其制备方法。

背景技术：

2.在包装领域，传统的热收缩膜虽然具有较强的刚性(撕裂强度)，但其在包装使用过程中，包装后的商品需要进入烘箱加热后才能达到包装效果，不仅耗费电能，而且无法包装一些精细商品和易燃易爆商品等。另外一种传统的拉伸缠绕膜虽然具有较强的韧性(拉伸强度)，包装使用时，其缠绕膜需要对商品进行逐层缠绕才能达到包装效果，该包装方法不仅浪费人力，且逐层缠绕的方法会使得商品在搬运过程中容易发生缠绕膜松弛、商品倾倒损毁。
3.冷拉伸套管膜是部分替代传统的纸箱、拉伸缠绕膜和包装用热收缩薄膜的节能环保型包装制品，正逐步发展成为包装市场的主流包装方式。可以使用专用设备对套筒膜进行拉伸、套装、封底、收缩紧固于被包装物外部。便于商品“带托运输”并提高储运效率和降低物流成本。现有技术无法平衡好冷拉伸套管膜的刚性和韧性，因此，在包装使用过程中、商品包装完成后及储运配送环节，经常发生因冷拉伸套管膜破漏造成的商品污损。
4.综上，现需要设计一种包装用冷拉伸套管膜及其制备方法来解决现有技术中无法平衡冷拉伸套管膜的刚性和韧性，包装使用易发生冷拉伸套管膜破漏及商品污损问题。

技术实现要素：

5.为解决上述现有技术中问题，本发明提供了一种包装用冷拉伸套管膜及其制备方法，制备的冷拉伸套管膜的各项性能优异，避免了破漏问题。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种包装用冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：5-10：1；
8.按重量份数计，所述外层包括40-70份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30-60份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和0.5-5份的功能性助剂(hn1)；
9.所述中层包括30-60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30-60份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)和5-10份的烯烃嵌段共聚物(obc)；
10.所述内层包括40-70份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30-70份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和0.5-5份的功能性助剂(hn1)；
11.其中，所述外层还包括0.5-2份的云母；所述中层中还包括1-2份的热塑性酚醛树脂。
12.在本发明的一些实施例中，按重量份数计，所述外层包括50-60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、40-50份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、2-4份的功能性助剂(hn1)和1-1.5份的云母。
13.在本发明的一些实施例中，按重量份数计，所述中层包括40-55份的双峰线性低密
度聚乙烯(mdpe)、40-50份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、6-8份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1-2份的热塑性酚醛树脂。
14.在本发明的一些实施例中，按重量份数计，所述内层包括50-60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、50-60份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和2-4份的功能性助剂(hn1)。
15.在本发明的一些实施例中，按重量份数计，所述外层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、45份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、3份的功能性助剂(hn1)和1份的云母；所述中层包括50份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、 45份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、7份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1.5 份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、 55份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和3份的功能性助剂(hn1)。
16.在本发明的一些实施例中，所述功能性助剂(hn1)包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂。
17.在本发明的一些实施例中，所述爽滑剂包含重量百分比范围为20％-40％的石墨烯。
18.在本发明的一些实施例中，所述双峰线性低密度聚乙烯采用fb2230；乙烯
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己烯共聚物采用27-03ch；所述乙烯/α-烯烃无规共聚物采用3020fl；所述的热塑性酚醛树脂采用2123；所述的烯烃嵌段共聚物采用obcs 9010；所述的邻羟基二苯甲酮采用2-羟基二苯甲酮，95％；所述的爽滑剂采用dy-015；所述的石墨烯采用石墨烯复合整理剂。
19.在本发明的一些实施例中，所述外层、中层和内层的厚度比为1：6-8：1。
20.在本发明的一些实施例中，所述包装用冷拉伸套管膜的制备方法包括以下步骤：
21.s1、采用拌料机混合所述功能性助剂；
22.s2、采用拌料机分别混合所述外层、中层和内层的材料组分；
23.s3、根据各层的厚度比，将步骤s2中的所述外层、中层和内层的材料组分分别加入到三层共挤吹塑薄膜机组的外层挤出机、中层挤出机和内层挤出机内；
24.s4、调节各层挤出机的运转速度和不同加温段的加热温度及机组的牵引卷取速度，制备所述的冷拉伸套管膜。
25.在本发明的一些实施例中，所述步骤s4中的各层挤出机的运转速度范围为 60转/min-120转/min，所述机组的牵引、卷取运行线速度范围为6m/min-15m/min。
26.在本发明的一些实施例中，各层不同加温段的加热温度范围为170℃-210℃
27.本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
28.本发明通过在冷拉伸套管膜的外层组分中增加云母，以及在中层材料组分中增加热塑性酚醛树脂，实现了冷拉伸套管膜刚性与韧性的平衡，同时拉伸强度、撕裂强度、断裂标称应变、落镖冲击强度、穿刺强度的综合性能及包装使用效果优异；而且还在爽滑剂中添加的石墨烯，其能够很好地将物体之间接触产生静电消除，大大改善了套筒膜的摩擦性能；
29.另外，按照所制备的冷拉伸套管膜的各层厚度比和各层材料组分不同，相应调节各层挤出机的运转速度以及机组的牵引、卷取运行线速度参数，所制备的不同用途和规格的冷拉伸套管膜，其刚性与韧性平衡，拉伸强度、撕裂强度、断裂标称应变和摩擦系数指标稳定。
具体实施方式
30.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，所描述的实施例仅仅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做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。
31.下述实施例和对比例所涉及的材料及牌号信息如下表所示：
[0032][0033]
实施例1
[0034]
一种包装用冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：5：1；
[0035]
按重量份数计，所述外层包括40份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、 60份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、0.5份的功能性助剂(hn1)和0.5份的云母；所述中层包括30份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、60份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、5份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括70份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和0.5份的功能性助剂(hn1)。
[0036]
功能性助剂包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂；所述爽滑剂中石墨烯的重量百分比为20％。
[0037]
该套筒膜的制备方法包括以下步骤：
[0038]
s1、采用拌料机混合上述功能性助剂；
[0039]
s2、采用拌料机分别混合上述外层、中层和内层的材料组分；
[0040]
s3、根据各层的厚度比，将步骤s2中的所述外层、中层和内层的材料组分分别加入
到三层共挤吹塑薄膜机组的外层挤出机、中层挤出机和内层挤出机内；
[0041]
s4、开启三层共挤吹塑薄膜机组；调节机组的运转速度为60转/min，机组的牵引、卷取运行线速度为6m/min；制备时间结束后得到所述包装用冷拉伸套管膜。
[0042]
实施例2
[0043]
一种包装用冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：6：1；
[0044]
按重量份数计，所述外层包括50份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、 50份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、2份的功能性助剂(hn1)和1份的云母；所述中层包括40份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、40份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、6份的烯烃嵌段共聚物(obc)和2份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括50份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、60份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和2份的功能性助剂(hn1)。
[0045]
功能性助剂包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂；所述爽滑剂中石墨烯的重量百分比为25％。
[0046]
该套筒膜的制备方法的步骤s1-s3同实施例1，其中，步骤s4为：开启三层共挤吹塑薄膜机组；调节机组的运转速度为80转/min，机组的牵引、卷取运行线速度为8m/min；制备时间结束后得到所述包装用冷拉伸套管膜。
[0047]
实施例3
[0048]
一种包装用冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：8：1；
[0049]
按重量份数计，所述外层包括60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、40份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、4份的功能性助剂(hn1)和1.5份的云母；所述中层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、50份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、8份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、50份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和4份的功能性助剂(hn1)。
[0050]
功能性助剂包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂；所述爽滑剂中石墨烯的重量百分比为35％。
[0051]
该套筒膜的制备方法的步骤s1-s3同实施例1，其中，步骤s4为：开启三层共挤吹塑薄膜机组；调节机组的运转速度为100转/min，机组的牵引、卷取运行线速度为12m/min；制备时间结束后得到所述包装用冷拉伸套管膜。
[0052]
实施例4
[0053]
一种包装用冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：10：1；
[0054]
按重量份数计，所述外层包括70份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、 30份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、5份的功能性助剂(hn1)和2份的云母；所述中层包括60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、10份的烯烃嵌段共聚物(obc)和2份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括40份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、70份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和5份的功能性助剂(hn1)。
[0055]
功能性助剂包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂；所述爽滑剂中石墨烯的重量百分比为40％。
[0056]
该套筒膜的制备方法的步骤s1-s3同实施例1，其中，步骤s4为：开启三层共挤吹塑薄膜机组；调节机组的运转速度为120转/min，机组的牵引、卷取运行线速度为15m/min；制备时间结束后得到所述包装用冷拉伸套管膜。
[0057]
实施例5
[0058]
一种包装用冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：7：1；
[0059]
按重量份数计，所述外层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、 45份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、3份的功能性助剂(hn1)和1份的云母；所述中层包括50份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、45份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、7份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1.5份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、55份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和3份的功能性助剂(hn1)
[0060]
功能性助剂包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂；所述爽滑剂中石墨烯的重量百分比为30％。
[0061]
该套筒膜的制备方法的步骤s1-s3同实施例1，其中，步骤s4为：开启三层共挤吹塑薄膜机组；调节机组的运转速度为90转/min，机组的牵引、卷取运行线速度为10m/min；制备时间结束后得到所述包装用冷拉伸套管膜。
[0062]
对比例1
[0063]
与实施例5相比，将其外层中的云母省略不添加。
[0064]
对比例2
[0065]
与实施例5相比，将其外层中的云母替换为竹纤维。
[0066]
对比例3
[0067]
与实施例5相比，将其中层中的酚醛树脂省略不添加。
[0068]
对比例4
[0069]
与实施例5相比，将其中层中的酚醛树脂替换为聚氨酯。
[0070]
对比例5
[0071]
与实施例5相比，所述爽滑剂中不包含石墨烯。
[0072]
对比例6
[0073]
与实施例5相比，外层、中层和内层的厚度比为1：4：2。
[0074]
对比例7
[0075]
与实施例5相比，制备方法中步骤s4中，各层挤出机的运转速度范围为40 转/min，所述机组的牵引、卷取运行线速度范围为4m/min。
[0076]
对比例8
[0077]
各层挤出机的运转速度范围为150转/min，所述机组的牵引、卷取运行线速度范围为20m/min。
[0078]
试验例1
[0079]
对实施例1-5和对比例1-7制成的套筒膜进行性能测试如下：
[0080]
(1)断裂拉伸强度(mpa)：按照gb/t1040.3-2006规定的方法分别测试所得冷拉伸套管膜的纵向断裂拉伸强度和横向断裂拉伸强度，拉伸速度为 500m/min，所得结果记于表1。
[0081]
(2)断裂标称应变(％)：按照gb/t1040.3-2006规定的方法分别测试所得冷拉伸套管膜的纵向断裂标称应变和横向断裂标称应变，将结果记于表1。
[0082]
(3)直角撕裂强度(kn/m)：按照qb/t 1130-1991《塑料直角撕裂性能试验方法》规定的方法分别测试所得冷拉伸套管膜的纵向撕裂强度和横向撕裂强度，所得结果记于表1。
[0083]
(4)摩擦系数：按照gb/t10006-2021规定的方法测试摩擦系数，所得结果记于表1。
[0084]
(5)弹性回复率：按照gb/t1040.3-2006规定的方法测试冷拉伸套管膜的弹性回复率(％)，所得结果记于表1。
[0085]
(6)落镖冲击强度：落镖冲击试验按照gb/t 9639.1-2008的规定进行测定，所得结果记于表1。
[0086]
(7)穿刺强度：使用万能试验机(岛津制作所制造的autograph ag-is)，将针进入速度设为5mm/分钟，除此之外按照gb/t 37841-2019在23℃下进行测定。读取样品破损时加于膜的载重，将该载重除以试验前的试样厚度(mm)而得到的值记作穿刺强度(n/mm)。测定针对各样品进行5次，用其平均值进行评价，所得结果记于表1。
[0087]
表1
[0088]
[0089][0090]
由表1可知，根据本发明制备的套筒膜均表现了优异的断裂拉伸强度、断裂标称应变、直角撕裂强度、摩擦系数和弹性回复率，其中实施例5制备得到的套筒膜综合断裂拉伸强度、直角撕裂强度、断裂标称应变最好，包装使用效果优越。
[0091]
对比例1和对比例2是在外层材料中省略或替换了云母，所以其断裂拉伸强度、直角撕裂强度、断裂标称应变、落镖冲击强度、穿刺强度大大减弱；对比例 3和对比例4是在中层材料中省略或替换了热塑性酚醛树脂，同样地与各个实施例相比，其断裂拉伸强度、直角撕裂强度、断裂标称应变、落镖冲击强度、穿刺强度大大减弱。由此说明云母和酚醛树脂能够很好地提高套筒膜的断裂拉伸强度、直角撕裂强度、断裂标称应变、落镖冲击强度、穿刺强度。
[0092]
对比例5中省略了爽滑剂中的石墨烯，得到的套筒膜的摩擦系数明显增大；是因为各个实施例在爽滑剂中添加的石墨烯能够很好地将物体之间接触产生静电消除；对比例6是各层的厚度比例发生变化，得到的套筒膜的断裂拉伸强度、直角撕裂强度断裂标称应变、落镖冲击强度、穿刺强度减弱，其摩擦系数和弹性回复率参数依旧合格。
[0093]
对比例7和对比例8是对制备方法中的机组运转速度和机组的牵引、卷取运行线速度进行调节，其断裂拉伸强度、直角撕裂强度、断裂标称应变、落镖冲击强度、穿刺强度参数合格，但其摩擦系数和弹性回复率参数较差，影响了该套筒膜的包装效果。
[0094]
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0095]
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种包装用冷拉伸套管膜，其特征在于，包括外层、中层和内层三部分；外层、中层和内层的厚度比为1：5-10：1；按重量份数计，所述外层包括40-70份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30-60份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和0.5-5份的功能性助剂(hn1)；所述中层包括30-60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30-60份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)和5-10份的烯烃嵌段共聚物(obc)；所述内层包括40-70份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、30-70份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和0.5-5份的功能性助剂(hn1)；其中，所述外层还包括0.5-2份的云母；所述中层还包括1-2份的热塑性酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，按重量份数计，所述外层包括50-60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、40-50份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、2-4份的功能性助剂(hn1)和1-1.5份的云母。3.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，按重量份数计，所述中层包括40-55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、40-50份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、6-8份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1-2份的热塑性酚醛树脂。4.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，按重量份数计，所述内层包括50-60份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、50-60份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和2-4份的功能性助剂(hn1)。5.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，按重量份数计，所述外层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、45份的乙烯-己烯共聚物(mpe)、3份的功能性助剂(hn1)和1份的云母；所述中层包括50份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、45份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(poe)、7份的烯烃嵌段共聚物(obc)和1.5份的热塑性酚醛树脂；所述内层包括55份的双峰线性低密度聚乙烯(mdpe)、55份的乙烯-己烯共聚物(mpe)和3份的功能性助剂(hn1)。6.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，所述功能性助剂(hn1)包括质量比为1：2的邻羟基二苯甲酮和爽滑剂。7.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，所述外层、中层和内层的厚度比为1：6-8：1。8.根据权利要求1所述的冷拉伸套管膜，其特征在于，所述爽滑剂包含重量百分比范围为20％-40％的石墨烯。9.根据权利要求1-8任一项所述的冷拉伸套管膜的制备方法包括以下步骤：s1、采用拌料机混合所述功能性助剂；s2、采用拌料机分别混合所述外层、中层和内层的材料组分；s3、根据各层的厚度比，将步骤s2中的所述外层、中层和内层的材料组分分别加入到三层共挤吹塑薄膜机组的外层挤出机、中层挤出机和内层挤出机内；s4、调节各层挤出机的运转速度和加热温度及机组的牵引、卷取速度，制备所述的冷拉伸套管膜。10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中的各层挤出机的运转速度范围为60转/min-120转/min；所述机组的牵引、卷取运行线速度范围为6m/min-15m/
min；各层不同加温段的加热温度范围为170℃-210℃。

技术总结

本发明公开了一种包装用冷拉伸套管膜及其制备方法，其中，冷拉伸套管膜包括外层、中层和内层三部分；其厚度比为1：5-10：1；按重量份数计，所述外层包括40-70份的双峰线性低密度聚乙烯、30-60份的乙烯-己烯共聚物和0.5-5份的功能性助剂；所述中层包括30-60份的双峰线性低密度聚乙烯、30-60份的乙烯/α-烯烃无规共聚物(POE)和5-10份的烯烃嵌段共聚物(OBC)；所述内层包括40-70份的双峰线性低密度聚乙烯、30-70份的乙烯-己烯共聚物和0.5-5份的功能性助剂；其中，所述外层还包括0.5-2份的云母；所述中层还包括1-2份的热塑性酚醛树脂。本发明实现了包装用冷拉伸套管膜的刚性与韧性的平衡，各项力学性能优异；且所制备的冷拉伸套管膜摩擦系数稳定。套管膜摩擦系数稳定。