Ffs三层共挤重包装膜的制备方法_2

文档序号:9855006阅读:来源:国知局
[0040] 5 :冷却风环控制器
[0041] 6-1 :膜厚测量装置
[0042] 6-2 :旋转导轨
[0043] 7 :导辊
[0044] 8 :膜收卷装置
[0045] 9 :膜厚实时显示器
[0046] 10 :数据处理装置。
[0047] 图2是根据本发明的各组分的吸入和失重称重计量法示意图。在图2中,以下附 图标记表示以下部件:
[0048] 21 :物料风机
[0049] 22 :旁通过滤器
[0050] 23 :主过滤器
[0051] 24 :满量传感器
[0052] 25 :失重称重料斗
[0053] 26:料桶。
【具体实施方式】
[0054] 本申请的发明人在经过广泛而深入的研究后发现:通过对FFS膜生产过程中全区 域膜厚进行在线检测,并进行相应的工艺过程干预,能实时纠正膜厚的偏差,以保证了 FFS 重包装膜厚度的高均匀性,从而克服了现有技术方法可能导致膜厚度的不均匀的缺陷,并 能够制备出FFS重包装膜厚度在不同方向上高度均匀、一致的产品,提高了 FFS重包装膜总 体均衡性能,降低产品出现质量事故的风险,并能遍普适用于下游不同包装速度的各种工 况的高速包装线使用。基于上述发现,本发明得以完成。
[0055] 本发明提供了一种FFS三层共挤重包装膜的制备方法,该方法包括以下步骤:
[0056] (1)原料准备:根据具体产品配方,准备所有原、辅材料
[0057] 本发明的原料包括以下五大类:20-40重量份的线性低密度聚乙烯(LLDPE), 10-30重量份低密度聚乙烯(LDPE),20-40重量份中密度聚乙烯(MDPE),10-30重量份高密 度聚乙烯,以及3-6重量份的加工助剂。
[0058] 在本发明中,所述线性低密度聚乙烯的熔体流动指数为0. 5~1. 5,密度为0. 90~ 0. 93 ;所述低密度聚乙烯的熔体流动指数为0. 1~0. 5,密度为0. 90~0. 93 ;所述中密度聚 乙烯的熔体流动指数为〇. 1~〇. 5,密度为0. 92~0. 94 ;所述高密度聚乙烯的熔体流动指 数为0. 1~0.5,密度为0.94~0.96。在本发明中,所述加工助剂包括,但不限于:PPA( - 种含氟高分子聚合物为基础结构的聚合物,以FX-5911购自美国3M公司);所述加工助剂 的熔体流动指数为2. 0~3. 5,密度为0. 90~0. 95。
[0059] 在本发明中,还可加入其它添加剂如开口剂、抗静电剂等。
[0060] (2)各组分原料的精确计量和加入
[0061] 在本发明中,各种原料分别按FFS三层共挤重包装膜具体产品的配方比例,对各 种原料进行失重法称重计量,以保证所生产的FFS三层共挤重包装膜产品的内层、中层和 外层的组成比例。该组成比例为:内层/中层/外层=1/1/1~1/3/1。
[0062] (3)各组分原料的混和与塑化
[0063] 在本发明中,经称重计量后的各原料加入内层、中层和外层所对应的三组螺杆挤 出机,加热、剪切、塑化,形成融熔状物料。通过控制外层挤出机、中层挤出机和内层挤出机 出口处的熔体压力,外层挤出机出口处的熔体压力控制在385~395MPa之间,中层挤出机 出口处的熔体压力控制在500~540MPa之间,内层挤出机出口处的熔体压力控制在370~ 390MPa之间,以保证内层、中层和外层所对应的三个为熔体的质量流量符合理论设定的膜 层厚度比例。
[0064] (4)鼓泡成膜
[0065] 在本发明中,经完全塑化和熔体质量流量控制的三组混合物料,通过一个三通道 组合模头,三股融熔物料汇总到一个共用口模,并从这个口模挤出,形成融熔状膜泡。这三 股融熔物料分别对应FFS三层共挤重包装膜的内层、中层和外层,各层膜出口模时的初始 厚度分别由物料的熔体压力和各台挤出机的输出量进行调节控制。
[0066] (5)膜厚调节
[0067] 在本发明中,内层、中层和外层三股物料在口模处汇合后,经纵向拉伸,横向鼓泡, 膜泡大小通过2-3个超声波检测仪进行测量定位,通过膜泡外冷却风环的冷却风量来微量 调节膜泡的大小,以符合FFS三层共挤重包装膜最终外观尺寸要求。
[0068] (5· 1)膜厚度初始调节
[0069] 本发明方法制备的FFS三层共挤重包装膜,其厚度的初始调节是通过对三台挤出 机的各自挤出量,膜泡的纵向牵引速度,以及熔体物料的混合密度大小等各个参数,进行计 算机自动联机控制,并调节。此时,膜泡的总体厚度基本接近理论指标值。由于各种原因, 诸如聚乙烯原料的分子量分布不同,相关设备的熔体流道的加工精度不同,膜泡厚度在横 向360度圆周上可能并不均匀一致,会出现厚度偏差,此时需要对膜泡厚度进一步进行微 调,以实现FFS三层共挤重包装膜厚度的高度均匀性。
[0070] (5. 2)膜厚的精细调节
[0071] 在本发明方法中,对膜泡厚度的精细化微调是通过把冷却结晶后的膜泡360度圆 周分成32至45个等分检测点,进行在线实时旋转测量各点的膜厚度,来监控FFS三层共挤 重包装膜生产过程中膜泡厚度的实时状况。
[0072] 对超出膜厚指标范围的测量点,通过调节对应位置的外风环冷却风量大小,对该 测量点处的膜泡厚度进行精细微调,把膜泡的厚度调整到指标范围之内。具体地,当检测到 某点的膜泡厚度大于规定的厚度指标上限,则相应减少这一对应点的外冷却风环的风门大 小,即减少对应点的冷却风风量,使这一点附近局部区域膜泡的熔体温度稍稍升高,经膜泡 的纵向拉伸和横向吹胀作用,使该点处的膜泡厚度慢慢变薄,回到膜泡厚度指标范围之内, 从而保证了 FFS三层共挤重包装膜在整个生产过程中所有膜区的厚度具有很高的均匀性, 或膜厚度的一致性。
[0073] (6)膜泡冷却
[0074] 在膜泡的各种外观指标和膜厚指标达到正常之后,进一步将其冷却,经人字架膜 泡规整,再经多个导辊整形,形成平整膜片(双层)。
[0075] (7)膜表面的电晕处理
[0076] 通过对膜表面进行高压电晕处理,保证膜表面的印刷质量。
[0077] ⑶收卷
[0078] 膜片经收卷机收卷,达到一定卷重后,落卷得半成品。
[0079] (9)印刷
[0080] 半成品膜卷送到下一工位,进行插板(或压花,如需要)、印刷等处理,制成最终产 品,供下游高速FFS膜包装线使用。
[0081] 以下根据附图详细说明本发明的方法。
[0082] 图1是根据本发明一个实施方式的FFS三层共挤重包装膜生产过程示意图。如图 1所示,经称重计量后的各原料加入内层、中层和外层所对应的外层挤出机1-1、中层挤出 机1-2、和内层挤出机1-3,加热、剪切和塑化,形成融熔状物料;经完全塑化和熔体质量流 量控制的三组混合物料,通过一个三通道组合吹塑模头2,三股融熔物料汇总到一个共用口 模,并从这个口模挤出,形成融熔状膜泡;内层、中层和外层三股物料在口模处汇合后,经纵 向拉伸,横向鼓泡,膜泡大小通过二至三个超声波检测仪进行测量定位,通过膜泡外的冷却 风环3的冷却风量来微量调节膜泡的大小,以符合FFS三层共挤重包装膜最终外观尺寸要 求,其中,使用膜泡稳定架4稳定膜泡;冷却风环3与冷却风环控制器5连接;把冷却结晶后 的膜泡360度圆周分成32至45个等分检测点,通过膜厚测量装置6-1进行在线实时旋转 测量各点的膜厚度,来监控FFS三层共挤重包装膜生产过程中膜泡厚度的实时状况,其中 所述膜厚测量装置6-1与冷却风环控制器5都与膜厚实时显示器9连接,该膜厚实时显示 器9与数据处理装置10连接,膜厚测量装置6-1在旋转导轨6-2上进行360度往复旋转; 在膜泡的各种外观指标和膜厚指标达到正常之后,进一步冷却,经人字架膜泡规整,再经多 个导辊7整形,形成平整膜片(双层);膜片经膜收卷装置8收卷。
[0083] 图2是根据本发明的各组分的吸入和失重称重计量法示意图。如图2所示,来自 料桶26的原料经物料风机21产生的负压,吸入物料,经满量传感器24控制由失重称重料 斗25称重计量,称量后的原料进入对应的挤出机,其中主过滤器23和旁通过滤器22为吸 料过程中第一级过滤和第二级过滤,第一级过滤用于去除吸料管路中的粗粉尘,第二级过 滤用于去除吸料管路中的超细粉尘。
[0084] 本发明的主要优点在于:
[0085] 本发明的新的FFS三层共挤重包装膜的制备方法可用于制备薄膜厚度具有高度 均匀特性的FFS产品,使FFS三层共挤重包装膜产品的各项机械物理性能在纵向和横向上 更趋均衡,不但能有效改善FFS三层共挤重包装膜产品的总体性能指标,同时也能极大提 高该产品在下游高速包装线应用中的安全性,以及对下游不同工况的高速包装设备的普遍 适用性,有效降低该
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