收缩膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及多层结构体技术领域，尤其涉及一种薄膜，更加涉及一种收缩膜及其制备方法。


背景技术：

2.收缩膜作为工业用装膜制品，具有拉伸强度高，伸长率大、自粘性好，透明度高等物点，可作为手工缠绕膜，也可作为机用缠绕膜，可广泛应用于各种货物的集中包装。尤为重要的是缠绕膜包装使包装物品均匀受力，避免受力不均对物品造成损伤，这是传统包装方式(捆扎、打包、胶带等包装)无法做到的。同时借助缠绕膜拉伸后的回缩力将产品进行缠绕包装，形成一个紧凑的、不占空间的单元整体，使产品各托盘紧密地包裹在一起，可有效地防止运输过程中产品的相互错位与移动，同时可调整的拉伸力可以使硬质产品紧贴，使软质产品紧缩，尤其是在烟草业以及纺织业中有独特的包装效果。利用收缩膜进行产品包装，可以有效降低使用成本，同时可以降低工人劳动强度，提高包装效率以及包装档次。
3.但是在一些特殊领域，如饮料或其他滚动性的物体进行包装时，对于收缩膜的韧性要求较高，目前普遍的收缩膜无法满足其韧性要求，在防止运输过程中因受到饮料或其他滚动性的物体的运动导致收缩膜被拉扯而发生形变乃至撕裂，从而导致其无法使用。同时，收缩膜通常为多层结构体，其通常为三层体或五层体，通过共挤吹塑形成，其耐挠性不强，在运输或使用过程中因受被拉扯、揉搓等外力影响而出现分层，从而影响其使用。
4.因此，为了满足特殊领域对于收缩膜的高韧性和不分层的要求，需要寻求一种新的高韧性、耐挠性的收缩膜。


技术实现要素：

5.为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种收缩膜，包括依次设置的最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，所述最外层和所述最内层、所述次外层和所述次内层皆以所述中间层为轴呈对称分布，所述最外层、次外层、中间层、次内层和最内层的厚度之比为(1.5～2.5):(0.3～0.7):(3～6):(0.3～0.7):(1.5～2.5)，按重量百分数计，所述最外层和所述最内层由10～30％的ldpe或lldpe和70～90％的mlldpe组成，所述中间层由45～70％的hdpe、20～40％的ldpe和10～15％的mdpe组成，所述次外层和所述次内层由67～80％的乙烯-乙烯醇共聚物、17～30％的乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物和0.5～3％的增粘添加剂组成。
6.与现有技术相比，本发明通过最外层和最内层、次外层和次内层皆以中间层为轴呈对称分布，也就是整个收缩膜呈对称结构，在受到外力影响时，收缩膜中的各层能保持受力的均匀性防止局部因受力不均而产生变形乃至撕裂。同时，中间层的密度最高、具有最高的挺度且厚度最大，最外层和最内层的密度最低，韧性最好且较薄，次内层和次外层在高含量的乙烯-乙烯醇共聚物基础上，再辅以柔性树脂乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物，可使次内层和次外层具有优异的拉伸性、柔韧性以及耐屈挠性，其夹于最外层/最内层和中间
层之间，作为薄的缓冲层，且再通过增粘添加剂改善层间粘结性，可有效缓解外力对高韧性最外层和外内层的影响，故能有效维持长期使用过程中收缩膜的高韧性，且不会出现撕裂等分层现象，故可满足作为饮料或其他滚动性的物体进行包装的收缩膜的使用需求。
7.本发明的第二方面提供了一种收缩膜的制备方法，包括：将所述最外层、所述次外层、所述中间层、所述次内层和所述最内层的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。本制备方法通过将五层原料进行共挤吹塑即可成型，其加工成型方便，且性能较佳。
附图说明
8.图1为本发明的收缩膜的5层结构的示意图。
具体实施方式
9.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。
10.为了便于描述，本发明一些物质采用了简写，如，乙烯-乙烯醇共聚物为evoh，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为eva，乙烯-丙烯共聚物为epm，低密度聚乙烯为ldpe，高密度聚乙烯为hdpe，中密度聚乙烯为mdpe，线性低密度聚乙烯为lldpe，茂金属线性低密度聚乙烯为mlldpe，茂金属聚乙烯为mpe，乙烯-醋酸乙烯共聚物为eva。
11.如图1所示，本发明的收缩膜包括依次设置的最外层1、次外层2、中间层3、次内层4和最内层5，最外层1和最内层5、次外层2和次内层4皆以中间层3为轴呈对称分布，最外层1、次外层2、中间层3、次内层4和最内层5的厚度之比为(1.5～2.5):(0.3～0.7):(3～6):(0.3～0.7):(1.5～2.5)。优选为(1.5～2):(0.3～0.5):(4～6):(0.3～0.5):(1.5～2)，具体可但不限于为1.5:0.3:3:0.3:1.5、1.5:0.5:3:0.5:1.5、1.5:0.7:3:0.7:1.5、2:0.3:3:0.3:2、2:0.5:3:0.5:2、2:0.7:3:0.7:2、2.5:0.3:3:0.3:2.5、2.5:0.5:3:0.5:2.5、2.5:0.7:3:0.7:2.5、2:0.5:4:0.5:2、1.5:0.3:4:0.3:1.5、1.5:0.3:6:0.3:1.5、1.5:0.3:5:0.3:1.5。
12.按重量百分数计，最外层1和最内层5由10～30％的ldpe或lldpe和70～90％的mlldpe组成，ldpe或lldpe的含量可但不限于为10％、15％、20％、25％、30％，mlldpe的含量可但不限于为70％、75％、80％、85％、90％。
13.中间层3由45～70％的hdpe、20～40％的ldpe和10～15％的mdpe组成，优选中间层3由50～65％的hdpe、25～40％的ldpe和10％的mdpe组成。hdpe的含量可但不限于为45％、47％、50％、52％、55％、58％、60％、64％、65％、68％、70％。ldpe的含量可但不限于为20％、22％、25％、27％、29％、30％、32％、34％、35％、38％、39％、40％。mdpe的含量可但不限于为10％、11％、12％、13％、14％、15％。
14.次外层2和次内层4由67～80％的乙烯-乙烯醇共聚物、17～30％的乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物和0.5～3％的增粘添加剂组成。增粘添加剂为碱金属盐和/或硼化物。具体的，碱金属盐为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、磷酸氢钾或磷酸氢钠。硼化物为原硼酸、偏硼酸、焦硼酸、硼酸三乙酯或硼酸三甲酯。优选的，次外层2和次内层4由67～80％的乙烯-乙烯醇共聚物、17～30％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、1～1.5％的碱金属盐和0.5～1.5％硼化物组成。乙烯-乙烯醇共聚物的含量可但不限于为67％、68％、70％、72％、
74％、75％、78％、80％，乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物的含量可但不限于为17％、18％、20％、22％、24％、25％、27％、28％、29％、30％，增粘添加剂的含量可但不限于为0.5％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.5％、1.8％、2％、2.3％、2.5％、2.7％、3.0％。
15.优选的，ldpe的密度为0.910～0.930g/cm3，熔融指数为0.25～0.30g/10min，hdpe的密度为0.950～0.960g/cm3，熔融指数《0.21g/10min，mdpe的密度为0.930～0.950g/cm3，熔融指数为《0.8g/10min，lldpe的密度为《0.920g/cm3，熔融指数为《2.0g/10min，mlldpe的密度为《0.920g/cm3，熔融指数为《1.0g/10min。
16.也就是说，以接触待收缩的物品的面为内，收缩膜依次包括最外层1、次外层2、中间层3、次内层4和最内层5，收缩膜的厚度为35～55um。
17.本发明的收缩膜可通过下述方法进行制备，其制备方法包括：将最外层、次外层、中间层、次内层和最内层的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
18.下述将通过具体实施例对于本发明的收缩膜进行详细介绍，但本发明的实施范围并不限于此。
19.实施例1
20.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为47um，各层的性能参数如下：
21.最外层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
22.次外层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
23.中间层：厚度为24um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成。
24.次内层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
25.最内层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
26.各种材料的参数为：
27.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
28.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
29.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
30.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
31.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
32.实施例2
33.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为47um，各层的性能参数如下：
34.最外层：厚度为10um，由20％的lldpe和80％的mlldpe组成；
35.次外层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
36.中间层：厚度为24um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成。
37.次内层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组
成；
38.最内层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
39.各种材料的参数为：
40.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
41.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
42.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
43.lldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为1.8g/10min；
44.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
45.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
46.实施例3
47.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为47um，各层的性能参数如下：
48.最外层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
49.次外层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva和2％的碳酸氢钠组成；
50.中间层：厚度为24um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成。
51.次内层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
52.最内层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
53.各种材料的参数为：
54.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
55.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
56.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
57.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
58.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
59.实施例4
60.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为47um，各层的性能参数如下：
61.最外层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
62.次外层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva和2％偏硼酸组成；
63.中间层：厚度为24um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成。
64.次内层：厚度为1.5um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
65.最内层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
66.各种材料的参数为：
67.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
68.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
69.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
70.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
71.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
72.实施例5
73.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为44um，各层的性能参数如下：
74.最外层：厚度为11um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
75.次外层：厚度为2um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
76.中间层：厚度为18um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成。
77.次内层：厚度为2um，由70％的evoh、28％的eva、1％的碳酸氢钠和1％偏硼酸组成；
78.最内层：厚度为11um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
79.各种材料的参数为：
80.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
81.hdpe：密度为0.955g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
82.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
83.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
84.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
85.实施例6
86.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为47um，各层的性能参数如下：
87.最外层：厚度为11um，由25％的ldpe和75％的mlldpe组成；
88.次外层：厚度为1.5um，由75％的evoh、22％的epm、1％的碳酸钾和2％硼酸三乙酯组成；
89.中间层：厚度为22um，由65％的hdpe、20％的ldpe和15％的mdpe组成。
90.次内层：厚度为1.5um，由75％的evoh、22％的epm、1％的碳酸钾和2％硼酸三乙酯组成；
91.最内层：厚度为11um，由25％的ldpe和75％的mlldpe组成；
92.各种材料的参数为：
93.ldpe：密度为0.930g/cm3，熔融指数为0.3g/10min；
94.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
95.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
96.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
97.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
98.对比例1
99.收缩膜依次包括最外层、中间层和最内层，收缩膜总厚度为44um，各层的性能参数如下：
100.最外层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
101.中间层：厚度为24um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成；
102.最内层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
103.各种材料的参数为：
104.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
105.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
106.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
107.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
108.将三层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至三层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
109.对比例2
110.收缩膜依次包括最外层、次外层、中间层、次内层和最内层，收缩膜总厚度为47um，各层的性能参数如下：
111.最外层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
112.次外层：厚度为1.5um，由30％的ldpe、30％的hdpe、30％的mdpe和10％的lldpe组成；
113.中间层：厚度为24um，由60％的hdpe、30％的ldpe和10％的mdpe组成。
114.次内层：厚度为1.5um，由30％的ldpe、30％的hdpe、30％的mdpe和10％的lldpe组成；
115.最内层：厚度为10um，由20％的ldpe和80％的mlldpe组成；
116.各种材料的参数为：
117.ldpe：密度为0.920g/cm3，熔融指数为0.28g/10min；
118.hdpe：密度为0.950g/cm3，熔融指数为0.20g/10min；
119.mdpe：密度为0.940g/cm3，熔融指数为0.7g/10min；
120.lldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为1.8g/10min；
121.mlldpe：密度为0.918g/cm3，熔融指数为0.9g/10min。
122.将五层对应的原料按照配方比混合均匀，分别送至五层共挤吹膜机组的挤出机，再经吹膜、冷却、牵引、卷取可制得。
123.需要说明的是，实施例及对比例所有涉及的组份含量皆为重量百分数含量。将实施例1～6与对比例1～2制得的收缩膜分别进行落标冲击性能、拉伸性能、撕裂性能进行测试以对韧性进行表征，各测试手段如下：
124.落标冲击性能：采用gb9639-1988塑料薄膜自由落镖冲击试验机测试方法进行落标冲击性能测试并得到相应的落标冲击强度值。
125.拉伸性能测试：采用gb13022-1991薄膜拉伸性能试验方法进行拉伸性能的测试并得到相应的拉伸强度值。
126.撕裂性能：采用gb/t16578.1-2008塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定方法进行撕裂性能测试并得到相应的撕裂强度值。
127.实施例1～6与对比例1～2的收缩膜的落标冲击强度值、拉伸强度值和撕裂强度值下表所示。
128.表1实施例1～6与对比例1～2的收缩膜的性能
129.实施例落标冲击强度(g)拉伸强度(mpa)撕裂强度(kn/m)实施例140073710实施例240374715实施例338069670实施例438571695实施例541077718实施例640575720对比例132057530对比例234060600
130.从表1的结果可知，实施例1～6的落标冲击强度、拉伸强度、撕裂强度都比对比例1～2好，也就是说实施例1～6的韧性性能比对比例1～2好，主要由于实施例1～6中，最外层和最内层由10～30％的ldpe或lldpe和70～90％的mlldpe组成，中间层由45～70％的hdpe、20～40％的ldpe和10～15％的mdpe组成，次外层和次内层由67～80％的乙烯-乙烯醇共聚物、17～30％的乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物和0.5～3％的增粘添加剂组成。中间层的密度最高、具有最高的挺度且厚度最大，最外层和最内层的密度最低，韧性最好且较薄，次内层和次外层在高含量的乙烯-乙烯醇共聚物基础上，再辅以柔性树脂乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物，可使次内层和次外层具有优异的拉伸性、柔韧性以及耐屈挠性，其夹于最外层/最内层和中间层之间，作为薄的缓冲层，且再通过增粘添加剂改善层间粘结性，可有效缓解外力对高韧性最外层和外内层的影响，故能有效维持长期使用过程中收缩膜的高韧性。
131.而对比例1中，直接采用高挺度的中间层和高韧性的最外层和最内层结合，中间没有缓冲层，受到外力时容易导致弯折或发生其他形变，从而使韧性大大降低。对比例2中虽然采用多种密度的聚乙烯形成了中间层，但是其缓冲效果明显差于乙烯-乙烯醇共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯或乙烯-丙烯共聚物组合形成的缓冲层。
132.对所公开的实施例的上述说明，为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理相一致的最宽的范围。