一种耐温型爽滑复合包装膜及其制备方法与流程

本发明属于包装膜技术领域，具体设计一种耐温型爽滑复合包装膜及其制备方法。

背景技术：

在生产中，很多产品都需要用包装袋来包装，以方便存储、搬运盒运输等，尤其是对颗粒和粉状物料来说，更是需要包装袋来包装。包装袋由包装膜热封而成，包装膜的质量直接影响到包装袋的质量，为了克服单一材质包装膜的缺陷，很多商品包装袋采用两种或多种材质的复合包装膜热封制成，其中pet/pe复合膜被广泛应用。

pet是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃；pe塑料(聚乙烯塑料)具有优良的耐低温性能。pet/pe复合膜是通过干式复合工艺复合，即用涂胶方式将两种材料复合在一起，pet/pe复合膜兼具pet膜和pe膜的双重优点，具有良好的阻隔性、耐油性、耐开裂性、耐化学品性、耐低温性和卫生性，被广泛应用于食品、药品等多种产品包装。现有的pet/pe复合膜中多采用pe膜层作为底层薄膜，pe膜多采用低密度的聚乙烯及其它爽滑剂混合成型的。这些含有爽滑剂成分pe膜经高温条件后(如60℃)爽滑度会严重下滑，摩擦系数大大增加，用其复合熟化后制袋会出现袋子打不开等现象，导致制袋成品率低下。

中国专利201410214765.5公开了一种耐温型爽滑剂pe膜及其制备方法，其是采用以重量百分比计算的低密度聚乙烯40％～50％、高密度聚乙烯1.3％～1.6％、线性低密度聚乙烯47％-57％、开口剂1％～1.4％，经过混炼机中充分混合、挤压机中挤压成型、冷却制备而成。该方法虽然一定程度上克服了复合膜熟化后制袋会出现袋子打不开的问题，但是由于硬挺度较大的高密度聚乙烯的加入，一定程度的降低了材料的伸长率，不易于薄膜的加工，另外该方法并没有解决pe膜表面静电作用引起的开口困难问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种耐温型爽滑复合包装膜，该包装膜具有优良的爽滑性能、抗静电性能、阻隔性能、防刺穿性能、耐水煮性能，且质感好、外观优良，且本发明复合包装膜制备的袋子克服了开口困难问题，本发明提供的复合包装膜的制备方法简单便于工业化实施和推广。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种耐温型爽滑复合包装膜，复合包装膜由外至内至少依次包括第一层和第二层，所述第一层为pet膜或pt膜，第二层为pe膜，在所述第一层内侧表面设置有图案层，在第一层和第二层之间设置有聚氨酯胶水固化而成的胶黏层，所述pe膜由质量占比为5～10％的增韧剂、质量占比为0.3～0.5％的开口剂、质量占比为0.3～0.5％的爽滑剂、质量占比为0.5～1％的抗静电剂、质量占比为30～60％的线性低密度聚乙烯和质量占比为30～60％的低密度聚乙烯组成。

本发明复合包装膜结构为bopet//pe或bopt/pe，复合膜具有优良的抗阻隔性能，其中由外至内的第一层bopet膜透明性好，有光泽，具有良好的气密性、机械韧性、耐寒性、耐热性、耐油性以及耐化学品腐蚀性，bopet膜或bopt膜可以防止外部尖锐东西刺破包装膜；第二层pe膜具有优良的韧性、强度高、耐热、耐寒、耐酸碱有机溶剂腐蚀的性能，且薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低、耐老化能力强，pe膜中含有增韧剂poe弹性体或eva弹性体与线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯具有很好的相容性，增韧剂的添加显著提高了pe膜的韧性和回弹性，pe膜具有优良的热封性能，在包装膜制成包装袋时pe膜起到主导热封作用，另外pe中含有合适剂量的开口剂、爽滑剂、抗静电剂，成膜后爽滑剂逐步向pe膜表面迁移，降低了pe膜表面间的摩擦系数，便于pe膜生产过程中的牵伸和输送以及后续使用时的放卷，在复合包装膜制成商品袋时爽滑剂、开口剂保证了商品袋内部的润滑性；抗静电剂在pe膜里形成聚合物网络结构，其抗静电作用是永久的，即使在低湿度环境中也能够保持良好的抗静电作用，抗静电剂消除了商品袋pe膜之间静电作用，即该复合包装膜制备的商品袋具有优良的开口性能。

优选地，所述第一层厚度为10～15μm，第二层厚度为40～80μm，胶黏层厚度为2～3μm，图案层厚度为1～2μm。

优选地，所述第一层厚度为12μm，第二层厚度为40～50μm。

优选地，所述pet膜为双向拉伸bopet膜，所述pt膜为双向拉伸bopt膜，所述聚氨酯胶水为耐水煮聚氨酯胶水，所述增韧剂为poe弹性体、eva弹性体中的一种，所述开口剂为纳米级sio2粉体，sio2粉体平均粒径为50～100nm，所述爽滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或两种，油酸酰胺、芥酸酰胺质量比为1∶1，所述抗静电剂为永久性抗静电剂。

优选地，所述pe膜中还含有3～5％的抗氧剂，所述抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或两种，三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯质量比为1∶1。抗氧剂显著改善了pe耐老化性能，延长了复合包装膜的使用寿命。

为了改善传统技术制备的bopet//pe复合膜或bopt/pe复合膜在制成商品包装袋开口困难的缺陷，现提出一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1：制备各层膜，采用双向拉伸工艺制备bopet膜和bopt膜，采用吹塑工艺制备pe膜；

s2：采用凹版印刷工艺将步骤s1制得bopet膜或bopt膜一侧表面印制图案层；

s3：复合包装膜的制备，利用干式复合机将第一层和第二层进行复合；干式复合工艺为：将步骤s2制得的bopet膜或bopt膜和pe膜以相等的速度进行放卷，将pe膜一侧表面进行电晕处理，将bopet膜或bopt膜印制有图案层的一侧表面均匀涂覆耐水煮聚氨酯胶水，施胶量为2.5～3.3g/m²，将涂好胶水的bopet膜或bopa膜与pe膜电晕处理面进行贴合、收卷、熟化，得复合包装膜成品，其中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为85～95％、收卷压力0.020～0.025mpa、收卷张力为150～250n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

优选地，所述步骤s2中图案层包括产品信息、公司信息。

本发明一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法，优化了干式复合工艺中的收卷锥度、收卷压力、收卷张力工艺参数，使bopet膜或bopa膜在收卷成膜过程中及存储时都处于最佳的松紧状态，保证了后期复合包装膜制成商品包装袋时开口容易打开。

本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明一种耐温型爽滑复合包装膜结构为bopet/pe或bopt/pe，该复合膜具有优良的爽滑性能、抗静电性能、抗阻隔性能，优良的外观和质感，采用本发明复合包装膜制备的袋子有效地克服了开口困难的缺陷。

2、图案层位于最外层bopet膜内侧表面，有效地防止摩擦导致图案层脱落或灭失，bopet层透明性好，便于识别图案层的产品信息。

3、耐水煮胶水有效的保证了各层之间的紧密粘结，避免了包装膜各层之间的脱离分层现象。

4、本发明公开的一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法简单，便于在现有技术设备上改进及实施。

附图说明

图1是复合膜结构示意图。

附图标记说明：

1、第一层；2、胶黏层；3、第三层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种耐温型爽滑复合包装膜，复合包装膜由外至内至少依次包括第一层1和第二层3，所述第一层1为pet膜或pt膜，第二层3为pe膜，在所述第一层1内侧表面设置有图案层，在第一层1和第二层3之间设置有聚氨酯胶水固化而成的胶黏层2，所述pe膜由质量占比为5～10％的增韧剂、质量占比为0.3～0.5％的开口剂、质量占比为0.3～0.5％的爽滑剂、质量占比为0.5～1％的抗静电剂、质量占比为30～60％的线性低密度聚乙烯和质量占比为30～60％的低密度聚乙烯组成。

本实施例中优选的方式为，所述第一层厚度为10～15μm，第二层厚度为40～80μm，胶黏层厚度为2～3μm，图案层厚度为1～2μm。

本实施例中优选的方式为，所述第一层厚度为12μm，第二层厚度为40～50μm。

本实施例中优选的方式为，所述pet膜为双向拉伸bopet膜，所述pt膜为双向拉伸bopt膜，所述聚氨酯胶水为耐水煮聚氨酯胶水，所述增韧剂为poe弹性体、eva弹性体中的一种，所述开口剂为纳米级sio2粉体，sio2粉体平均粒径为50～100nm，所述爽滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种或两种，油酸酰胺、芥酸酰胺质量比为1∶1，所述抗静电剂为永久性抗静电剂。

本实施例中优选的方式为，所述pe膜中还含有3～5％的抗氧剂，所述抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或两种，三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯质量比为1∶1。

一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法，包括如下步骤：

s1：制备各层膜，采用双向拉伸工艺制备bopet膜和bopt膜，采用吹塑工艺制备pe膜；

s2：采用凹版印刷工艺将步骤s1制得bopet膜或bopt膜一侧表面印制图案层；

s3：复合包装膜的制备，利用干式复合机将第一层和第二层进行复合；干式复合工艺为：将步骤s2制得的bopet膜或bopt膜和pe膜以相等的速度进行放卷，将pe膜一侧表面进行电晕处理，将bopet膜或bopt膜印制有图案层的一侧表面均匀涂覆耐水煮聚氨酯胶水，施胶量为2.5～3.3g/m²，将涂好胶水的bopet膜或bopa膜与pe膜电晕处理面进行贴合、收卷、熟化，得复合包装膜成品，其中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为85～95％、收卷压力0.020～0.025mpa、收卷张力为150～250n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

本实施例中优选的方式为，所述步骤s2中图案层包括产品信息、公司信息。

实施例1

采用上述一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法，制备厚度为93μm的复合包装膜，其中起一层bopet膜厚度为10μm，第二层pe膜厚度为90μm，胶黏层厚度为2μm，图案层为1μm，pe膜由质量占比为10％的poe弹性体(增韧剂)、0.5％的sio2粉体(开口剂)、0.5％的油酸酰胺(爽滑剂)、1％抗静电剂、3％的三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂)、质量占比为30％的线性低密度聚乙烯和质量占比为55％的低密度聚乙烯组成。

实施例2

采用上述一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法，制备厚度为77μm的复合包装膜，其中起一层bopet膜厚度为12μm，第二层pe膜厚度为60μm，胶黏层厚度为3μm，图案层为2μm，pe膜由质量占比为8％的eva弹性体(增韧剂)、0.4％的sio2粉体(开口剂)、0.5％的芥酸酰胺(爽滑剂)、0.8％抗静电剂、5％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂)、质量占比为55.3％的线性低密度聚乙烯和质量占比为30％的低密度聚乙烯组成。

实施例3

采用上述一种耐温型爽滑复合包装膜的制备方法，制备厚度为59μm的复合包装膜，其中起一层bopet膜厚度为15μm，第二层pe膜厚度为40μm，胶黏层厚度为2μm，图案层为2μm，pe膜由质量占比为5％的poe弹性体(增韧剂)、0.3％的sio2粉体(开口剂)、0.4％的油酸酰胺、芥酸酰胺(爽滑剂)、0.5％抗静电剂、4％的三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂)、质量占比为45％的线性低密度聚乙烯和质量占比为44.8％的低密度聚乙烯组成，其中油酸酰胺、芥酸酰胺质量比为1∶1，三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯质量比为1∶1。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，第一层为bopt膜，其厚度为10μm。

实施例5

实施例5与实施例2的区别在于，第一层为bopt膜，其厚度为12μm。

实施例6

实施例6与实施例3的区别在于，第一层为bopt膜，其厚度为15μm。

对比例1

对比例1与实施例1的区别在于，pe膜由质量占比为10％的poe弹性体(增韧剂)、0.5％的sio2粉体(开口剂)、3％的三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂)、质量占比为30％的线性低密度聚乙烯和质量占比为56.5％的低密度聚乙烯组成。

对比例2

对比例2与实施例2的区别在于，pe膜由质量占比为8％的eva弹性体(增韧剂)、0.4％的sio2粉体(开口剂)、5％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂)、质量占比为56.6％的线性低密度聚乙烯和质量占比为30％的低密度聚乙烯组成。

对比例3

对比例3与实施例3的区别在于，pe膜由质量占比为5％的poe弹性体(增韧剂)、0.3％的sio2粉体(开口剂)、4％的三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂)、质量占比为45％的线性低密度聚乙烯和质量占比为45.7％的低密度聚乙烯组成，其中三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯质量比为1∶1。

对比例4

对比例4与对比例1的区别在于，第一层为bopt膜，其厚度为10μm。

对比例5

对比例5与对比例2的区别在于，第一层为bopt膜，其厚度为12μm。

对比例6

对比例6与对比例3的区别在于，第一层为bopt膜，其厚度为15μm。

对比例7

对比例7与实施例2的区别在于，步骤s3中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为97％、收卷压力0.025mpa、收卷张力为150～250n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

对比例8

对比例8与实施例2的区别在于，步骤s3中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为80％、收卷压力0.025mpa、收卷张力为150～250n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

对比例9

对比例9与实施例2的区别在于，步骤s3中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为95％、收卷压力0.030mpa、收卷张力为150～250n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

对比例10

对比例10与实施例2的区别在于，步骤s3中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为85％、收卷压力0.015mpa、收卷张力为150～250n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

对比例11

对比例11与实施例2的区别在于，步骤s3中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为85％、收卷压力0.025mpa、收卷张力为130～140n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

对比例12

对比例12与实施例2的区别在于，步骤s3中贴合温度60～65℃、贴合速度200～250m/min，收卷锥度为85％、收卷压力0.025mpa、收卷张力为260～270n，熟化条件包括两步：第一步为50℃条件下熟化12h，第二步为室温条件下熟化24h。

将实施例1～6和对比例1～12所制得的复合包装膜的外观进行检测，检测结果如表1所示，依据标准gb/t10004-2008。

表1实施例1～6和对比例1～12外观检测结果

实验结果：实施例1～6和对比例1～6、对比例8～9制备的复合包装膜均符合gb/t10004-2008标准中食品和非食品用塑料复合膜的外观要求；对比例7制备的复合包装膜出现膜卷松紧、膜卷端面不平整度指标不符合gb/t10004-2008标准要求，说明收卷时锥度太大会使膜卷间较松，导致搬动时轻微膜卷间滑动、膜卷端面不平整度较大；对比例10制备的复合包装膜只有膜卷松紧符合gb/t10004-2008标准要求，说明收卷压力过低会导致复合膜出现折皱、气泡、膜卷暴筋等缺陷；对比例11制备的复合包装膜只有接头个数符合gb/t10004-2008标准要求，说明收卷张力过低会导致复合包装膜出现折皱、气泡、膜卷暴筋等缺陷；对比例12制备的复合包装膜只有接头个数不符合gb/t10004-2008标准要求，说明卷收张力过大会使膜层断头率升高。

对实施例1～6和对比例1～12所制得的复合包装膜的物理力学性能进行测试，测试结果如表2所示，依据标准gb/t28118-2011。

表2实施例1～6和对比例1～12物理力学性能测试结果

实验结果：实施例1～6和对比例1～6制备的复合包装膜均符合gb/t10004-2008标准中食品和非食品用塑料复合膜的物理力学性能要求；对比例7～9和对比例12制备的复合包装膜均符合gb/t10004-2008标准中食品和非食品用塑料复合膜的物理力学性能要求，但是与实施例1～6和对比例1～6制备的复合包装膜相比产品性能较差；对比例10和对比例11制备的复合包装膜不符合gb/t10004-2008标准中食品和非食品用塑料复合膜的物理力学性能要求，说明干式复合法生产工艺中收卷锥度、收卷压力、收卷张力是产品质量的决定性因素。

对实施例1～6和对比例1～12所制得的复合包装膜进行动摩擦系数检测，检测结果如表3所示，依据标准gb10006-88。

表3实施例1～6和对比例1～12动摩擦系数检测结果

实验结果：实施例1～6制备的复合包装膜动摩擦系数均在0.22以下，对比例1～6制备的复合包装膜动摩擦系数0.4以上，说明开口剂、爽滑剂、抗静电剂有效地降低了pe膜的表面光滑度，对比例7～12制备的复合膜动摩擦系数均在0.35以上，说明干式复合法生产工艺中收卷锥度、收卷压力、收卷张力也是影响复合膜表面动摩擦系数的关键因素。

将实施例1～6和对比例1～12所制得的复合包装膜采用相同的热封工艺分别制备100个面膜包装袋，并进行面膜封装测试实验，并记录面膜包装袋的开口不合格个数，实验结果如表4所示。

表4实施例1～6和对比例1～12动摩擦系数检测结果

实验结果：实施例1～6制备的复合包装膜制成的面膜包装袋成品率在95％以上，对比例1～6制备的复合包装膜制成的面膜包装袋成品率在85％左右，对比例7～12制备的复合包装膜制成的面膜包装袋成品率在80％以下，说明通过向pe膜中添加合适质量的开口剂、爽滑剂、抗静电剂以及合理控制干式复合法生产工艺中收卷锥度、收卷压力、收卷张力工艺参数显著改善了bopet/pe复合膜或bopt/pe复合膜制成商品包装袋的开口困难问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。