一种饮用水包装膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种包装膜，更具体地说涉及一种无需复合可直接制袋成型用于包装饮用水的饮用水包装膜及其制备方法。


背景技术：

2.传统饮用水的包装大多还是采用塑料瓶装或桶装，其原材料多为聚酯，也有部分包装采用聚乙烯吹塑瓶；该包装方式展示性较好，但其包装所用的塑料用量大，致包装成本高；包装瓶使用后变成了塑料废弃物，意味着产生的用后污染大；尽管可以进行回收处理，但废弃的空瓶或空桶回收占用空间大，运输成本高，增加了回收处理的成本，综合上述，无论是从成本上考虑，还是着眼全球对塑料包装减量化可回收的要求越趋严格，随着饮用水塑料软包装材料工艺技术的日趋成熟，瓶装或桶装饮用水的包装形式将最终由消耗原料更少、更经济、更环保、易于回收的塑料软包装所替代。
3.当前，已有少部分饮用水包装尝试采用多层复合塑料软包装袋来包装，如pet/pa/pe，bopp/ny/pe等结构，以上软包装形式确实在包装材料的减量化及消费后回收运输上比传统的瓶装或桶装有所改进，但以上包装方式属于多层复合的软包装袋，非单一材料，它们在使用之后的回收处理也非常麻烦，不符合经济性、环保性的要求；且目前多层复合软包装饮用水包装袋的内层材料（直接接触水的膜）都或多或少存在一定的异味，影响了水的口感，因此消费者对此类型的包装还不能完全接受。
4.伴随着国家逐步实施的“限塑令”及国际环保局势的严峻考验，尤其是随着众多食品企业、食品包装企业提倡推出的全球可持续发展战略，即“2025全面实现可回收方案”，塑料软包装行业也面临着挑战和机遇。为减少废塑污染，推动行业可持续发展，塑料包装行业正从材料、工艺设计等方面着手创新，而有利于回收的单一材料设计已成为塑料包装领域可持续发展的一个重要趋势，能够更好地实现材料的可持续发展。


技术实现要素：

5.本发明的目的，是提供一种饮用水包装膜，这种饮用水包装膜无需复合可直接制袋成型用于包装饮用水。采用的技术方案如下：一种饮用水包装膜，其特征在于：由四层树脂层构成，其结构表达式为：a/b/c/d，各层的重量比为1：3：3：1，其中a层为印刷耐热层，b层、c层为功能芯层，d低温热封层。
6.较优的方案，所述a层的印刷耐热层由100%高密度聚乙烯树脂构成；其中，高密度聚乙烯树脂为密度为0.96g/
㎤
，熔点为133℃。
7.较优的方案，所述b层的功能芯层由20%线性低密度聚乙烯树脂、80%茂金属线性低密度聚乙烯树脂构成；其中 ，线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.92g/
㎤
，熔点为125℃；其中，茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.916g/
㎤
，熔点为123℃。
8.较优的方案，所述c层的功能芯层由70%线性低密度聚乙烯树脂、30%茂金属线性低密度聚乙烯树脂构成；其中 ，线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.92g/
㎤
，熔点为125℃；其
中，茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.916g/
㎤
，熔点为123℃。
9.较优的方案，所述d层的低温热封层由30%低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂、68%低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂、2%开口剂构成；其中，低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.903g/
㎤
，熔点为98℃；其中，低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.918g/
㎤
，熔点为116℃；其中开口剂为密度为0.94g/
㎤
。
10.本发明的第二个目的，是提供一种上述饮用水包装膜的制备方法，采用的技术方案如下：一种上述饮用水包装膜的制备方法，其特征在于：所述饮用水包装膜由四台挤出机将树脂原料熔融挤出经t型模头流延加工成型制成。
11.较优的方案，所述制备方法包括以下步骤：1)按重量份计，取100份高密度聚乙烯树脂原料投入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190
‑
235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10
‑
20rad/min；2)按重量份计，取60份线性低密度聚乙烯树脂、240份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190
‑
235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10
‑
20rad/min；3)按重量份计，取210份线性低密度聚乙烯树脂、90份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190
‑
235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10
‑
20rad/min；4)按重量份计，取30份低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂、68份低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂、2份开口剂母粒投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190
‑
235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10
‑
20rad/min；5)将通过四台挤出机熔融混炼后的熔体经t型流延模头流延至冷却辊定型成薄膜。
12.6)上述薄膜经过流延机上的水浴装置，对迁移到薄膜表面的低聚物进行清洗，即去除薄膜异味，水浴温度范围为80℃～90℃，水浴后薄膜进行干燥处理；7）水浴经干燥后的薄膜收成卷。
13.本发明对照现有技术的有益效果是，四层树脂层分别采用聚乙烯原材料进行加工生产，然后采用四层共挤流延加工方法制成，属于单一材料，且经水浴处理的膜去除了膜表面的低分子聚合物，对膜进行了二次清洁，去除薄膜表面的异味，满足饮用水包装对包装材料异味敏感性的要求；四层共挤膜在层间比（也就是四台挤出机的挤出量占比）的设计上综合考虑了成本优势，使加工成本更低；提供了一款新型的回收简便、回收价值高，符合经济性、环保性及社会发展趋势需求的饮用水专用pe单一材质包装膜。
附图说明
14.图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
15.如图1所示，本技术一个实施例中的饮用水包装膜，由四层树脂层构成，其结构表
达式为：a/b/c/d，各层的重量比为1：3：3：1，其中a层为印刷耐热层，b层、c层为功能芯层，d低温热封层。
16.所述a层的印刷耐热层由100%高密度聚乙烯树脂构成；其中，高密度聚乙烯树脂为密度为0.96g/
㎤
，熔点为133℃。
17.所述b层的功能芯层由20%线性低密度聚乙烯树脂、80%茂金属线性低密度聚乙烯树脂构成；其中 ，线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.92g/
㎤
，熔点为125℃；其中，茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.916g/
㎤
，熔点为123℃。
18.所述c层的功能芯层由70%线性低密度聚乙烯树脂、30%茂金属线性低密度聚乙烯树脂构成；其中 ，线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.92g/
㎤
，熔点为125℃；其中，茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.916g/
㎤
，熔点为123℃。
19.所述d层的低温热封层由30%低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂、68%低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂、2%开口剂构成；其中，低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.903g/
㎤
，熔点为98℃；其中，低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂为密度为0.918g/
㎤
，熔点为116℃；；其中开口剂为密度为0.94g/
㎤
。
20.一种上述饮用水包装膜的制备方法，所述饮用水包装膜由四台挤出机将树脂原料熔融挤出经t型模头流延加工成型制成。
21.第一个可选择的实施例，所述制备方法包括以下步骤：1)按重量份计，取100份高密度聚乙烯树脂原料投入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10rad/min；2)按重量份计，取60份线性低密度聚乙烯树脂、240份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10rad/min；3)按重量份计，取210份线性低密度聚乙烯树脂、90份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10rad/min；4)按重量份计，取30份低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂、68份低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂、2份开口剂母粒投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在190℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为10rad/min；5)将通过四台挤出机熔融混炼后的熔体经t型流延模头流延至冷却辊定型成薄膜。
22.6)上述薄膜经过流延机上的水浴装置，对迁移到薄膜表面的低聚物进行清洗，即去除薄膜异味，水浴温度为80℃，水浴后薄膜进行干燥处理；7）水浴经干燥后的薄膜收成卷。
23.第二个可选择的实施例，制备方法包括以下步骤：1)按重量份计，取100份高密度聚乙烯树脂原料投入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为20rad/min；2)按重量份计，取60份线性低密度聚乙烯树脂、240份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置
挤出机加工温度在235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为20rad/min；3)按重量份计，取210份线性低密度聚乙烯树脂、90份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为20rad/min；4)按重量份计，取30份低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂、68份低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂、2份开口剂母粒投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在235℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为20rad/min；5)将通过四台挤出机熔融混炼后的熔体经t型流延模头流延至冷却辊定型成薄膜。
24.6)上述薄膜经过流延机上的水浴装置，对迁移到薄膜表面的低聚物进行清洗，即去除薄膜异味，水浴温度为90℃，水浴后薄膜进行干燥处理；7）水浴经干燥后的薄膜收成卷。
25.第三个可选择的实施例，制备方法包括以下步骤：1)按重量份计，取100份高密度聚乙烯树脂原料投入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在205℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为15rad/min；2)按重量份计，取60份线性低密度聚乙烯树脂、240份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在195℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为16rad/min；3)按重量份计，取210份线性低密度聚乙烯树脂、90份茂金属线性低密度树脂投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在215℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为12rad/min；4)按重量份计，取30份低温热封型茂金属线性低密度聚乙烯树脂、68份低气味茂金属线性低密度聚乙烯树脂、2份开口剂母粒投入搅拌设备，设置搅拌时间至搅拌均匀，将搅拌均匀的原料倒入双螺杆挤出机的料仓中，设置挤出机加工温度在198℃，双螺杆挤出机的螺杆转速控制为16rad/min；5)将通过四台挤出机熔融混炼后的熔体经t型流延模头流延至冷却辊定型成薄膜。
26.6)上述薄膜经过流延机上的水浴装置，对迁移到薄膜表面的低聚物进行清洗，即去除薄膜异味，水浴温度为85℃，水浴后薄膜进行干燥处理；7）水浴经干燥后的薄膜收成卷。
27.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。