一种缠绕膜的制备方法及其制备的缠绕膜
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，尤其涉及一种缠绕膜的制备方法及其制备的缠绕膜。
背景技术
缠绕膜，又叫拉伸膜或热收缩膜，一般以PE、PP等高分子聚合物材料为主材，加入辅料助剂，经吹塑或流延成型制得。缠绕膜具有拉伸强度高和抗撕裂强度好等优点，广泛应用于包装材料领域。
CN106432865A公开了一种缠绕膜材料及其制备方法，该技术方案将聚乙烯熔融塑化，降温，加入丁腈橡胶翻炼，均匀后下片，然后加入环戊二烯基胺、防老剂、过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸甲酯，得到共混母料；将共混母料、EMA塑料、过氧化苯甲酰、紫外线吸收剂、石蜡、阻燃剂、β晶型成核剂加入至螺杆挤出机中，共混挤出，得到包装缠绕膜材料。该技术方案加入型号为NJSTARNU-100的β晶型成核剂，提供晶核，加快结晶速度，提高结晶度，改善缠绕膜产品透明性和拉伸性能。
该技术方案中使用的β晶型成核剂为熔点较高的芳香族酰胺类化合物，在聚乙烯高温熔融共混挤出过程中，聚乙烯熔融后流动性较好，固态的β晶型成核剂在液态的聚乙烯中的分散度不佳，不便于充分发挥β晶型成核剂增强产品拉伸性能的作用，对缠绕膜材料产品的拉伸性能带来一定的不利影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种缠绕膜的制备方法，其具有可提高缠绕膜产品拉伸性能的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种缠绕膜，其具有拉伸性能好的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种缠绕膜的制备方法，包括以下步骤：
S1改性：称取10-18重量份的无水乙醇，加入0.1-0.15重量份的对二甲基二亚苄基山梨醇，密闭状态下加热至40-50℃搅拌10-30min，再加入2-6重量份的纳米β分子筛，继续搅拌8-15min，制得改性湿料，将改性湿料于60-90℃干燥100-180min，以15-30转/分钟的转速球磨20-50min，制得改性成核剂；
S2外加剂制备：称取外加剂原料，加入步骤S1制得的改性成核剂，混合均匀，制得外加剂；所述外加剂原料包括以下重量份原料：羧甲基淀粉钠0.1-0.2份，羟乙基磺酸钠0.05-0.2份，烷基酰胺磷酸酯0.1-0.5份，分散剂0.05-0.25份,增塑剂1.5-2.5份；
S3熔融挤出：称取100-180重量份的LLDPE颗粒，加入步骤S2制得的外加剂，混合均匀，180℃-210℃熔融，采用双螺杆高压挤出，制得熔融体；
S4成膜：将步骤S3制得的熔融体送入流延机流延成膜，制膜温度为230℃-250℃，冷却辊的温度为20℃-25℃，在收卷张力为7-10kg条件下收卷，制得缠绕膜。
通过采用上述技术方案，在外加剂中加入对二甲基二亚苄基山梨醇，对二甲基二亚苄基山梨醇作为晶核诱导物料结晶形成a晶型，提高结晶度，改善缠绕膜产品的透明性和拉伸性能。将二甲基二亚苄基山梨醇溶解在无水乙醇中，加入高比表面积的纳米β分子筛，再通过高温干燥脱除无水乙醇，使二甲基二亚苄基山梨醇析出并吸附在纳米β分子筛表面，再随纳米β分子筛均匀分散在熔融体中，提高二甲基二亚苄基山梨醇的分散度，提高二甲基二亚苄基山梨醇与LLDPE材料的接触面积，更好地发挥对二甲基二亚苄基山梨醇作为晶核的诱导作用，提高结晶度，更好地改善缠绕膜产品的透明性和拉伸性能。与此同时，β分子筛具有β晶型，有助于诱导物料生成少量的β晶相结构，与对二甲基二亚苄基山梨醇作为晶核诱导形成的a晶型互补，有助于改善缠绕膜产品的断裂伸长率和韧性。加入羧甲基淀粉钠、羟乙基磺酸钠和烷基酰胺磷酸酯，有助于提高纳米β分子筛与LLDPE颗粒之间的相容性，提高纳米β分子筛与LLDPE材料之间的粘附强度，更好地改善缠绕膜产品的拉伸性能。
优选的，所述步骤S1-S3中使用的原料按如下重量份配比投料：无水乙醇12-16份，对二甲基二亚苄基山梨醇0.1-0.15份，纳米β分子筛3-5份，羧甲基淀粉钠0.1-0.2份，羟乙基磺酸钠0.1-0.15份，烷基酰胺磷酸酯0.25-0.35份，分散剂0.1-0.2份,增塑剂1.5-2.5份，LLDPE颗粒125-155份。
通过采用上述技术方案，使用更优的原料配比，更好地改善缠绕膜产品的拉伸性能和透明性能，有助于产品市场推广。
优选的，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。
通过采用上述技术方案，使用乙烯基双硬脂酰胺作为分散剂，有助于提高二甲基二亚苄基山梨醇在熔融体中的分散度，更好地改善缠绕膜产品的拉伸性能和透明性能。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂。
通过采用上述技术方案，使用邻苯二甲酸酯类增塑剂，有助于改善缠绕膜产品的韧性和冲击强度，有助于产品市场推广。
优选的，所述外加剂原料还包括0.1-0.2重量份的磷酸十二醇酯。
通过采用上述技术方案，在外加剂中加入少量的磷酸十二醇酯，具有一定的抗静电作用，同时具有一定的分散和润湿功能，有助于提高缠绕膜产品的拉伸性能。
优选的，所述外加剂原料还包括0.1-0.4重量份的羟基乙酯和0.2-0.5重量份的乳化剂。
通过采用上述技术方案，在外加剂中加入少量的羟基乙酯和乳化剂，有助于提高缠绕膜各组分之间的相容性，有助于提高缠绕膜产品的拉伸性能和冲击强度。
优选的，所述纳米β分子筛的比表面积不小于650㎡/g，所述纳米β分子筛的粒径不大于50nm。
通过采用上述技术方案，使用高比表面积和小粒径的纳米β分子筛，有助于增大改性成核剂与LLDPE材料之间的接触面积，更好地改善缠绕膜产品拉伸性能。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种缠绕膜，由上述的缠绕膜的制备方法制得。
通过采用上述技术方案，使用本申请公开的方法制备的缠绕膜，具有优异的拉伸性能、透明性能、韧性和冲击强度，有助于产品市场推广。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请通过加入对二甲基二亚苄基山梨醇作为晶核诱导物料结晶形成a晶型，提高结晶度，改善缠绕膜产品的透明性和拉伸性能；将二甲基二亚苄基山梨醇用无水乙醇溶解后吸附在高比表面积的纳米β分子筛表面，有助于成核剂均匀分散在LLDPE材料中，提高成核剂与LLDPE材料之间的接触面积，更好地改善缠绕膜产品的透明性和拉伸性能；而纳米β分子筛具有β晶型，有助于诱导物料生成少量的β晶相结构，与对二甲基二亚苄基山梨醇作为晶核诱导形成的a晶型互补，有助于改善缠绕膜产品的断裂伸长率和韧性；加入羧甲基淀粉钠、羟乙基磺酸钠和烷基酰胺磷酸酯，有助于提高纳米β分子筛与LLDPE颗粒之间的相容性，提高纳米β分子筛与LLDPE材料之间的粘附强度，更好地改善缠绕膜产品的拉伸性能；
2.本申请通过加入磷酸十二醇酯、加入羟基乙酯和乳化剂、控制纳米β分子筛的比表面积等方式，更好地改善缠绕膜产品的拉伸性能和冲击强度，有助于产品市场推广。
具体实施方式
实施例
本发明所涉及的原料均为市售，原料的型号及来源如表1所示。
表1原料的规格型号及来源
实施例1：一种缠绕膜的制备方法，包括以下步骤：
S1改性：称取14kg无水乙醇，加入120g对二甲基二亚苄基山梨醇，密封，加热至45℃搅拌20min，加入4kg纳米β分子筛，继续搅拌10min，制得改性湿料，将改性湿料转入干燥箱中，于80℃干燥120min，将物料转入球磨机，以20转/分钟的转速球磨30min，制得改性成核剂。
S2外加剂制备：称取2kg邻苯二甲酸酯类增塑剂，加入150g羧甲基淀粉钠、120g羟乙基磺酸钠、300g烷基酰胺磷酸酯、150g乙烯基双硬脂酰胺、150g的磷酸十二醇酯、200g的羟基乙酯和400g乳化剂，混合均匀，再加入步骤S1制得的改性成核剂，混合均匀，制得外加剂。
S3熔融挤出：称取140kgLLDPE颗粒，加入步骤S2制得的外加剂，混合均匀，转入双螺杆高压挤出机，200℃熔融，高压挤出，制得熔融体。
S4成膜：将步骤S3制得的熔融体送入流延机流延成膜，制膜温度为240℃，冷却辊温度为22℃，膜厚度为20μm，在收卷张力为8kg条件下收卷，纸芯内径为76mm，分切制成宽度为5cm的缠绕膜产品。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，实施例2不加入磷酸十二醇酯，其它均与实施例1保持一致。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，实施例3不加入羟基乙酯和乳化剂，其它均与实施例1保持一致。
实施例4-11
实施例4-11与实施例1的区别在于，实施例4-11各原料的添加量不同，及工艺参数不同，其它与实施例1保持一致，实施例4-11各原料的添加量见表2，实施例4-11的工艺参数见表3。
表2实施例4-11的各原料的添加量
表3实施例4-11的步骤中的参数
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1不加入无水乙醇、纳米β分子筛、羧甲基淀粉钠和羟乙基磺酸钠，对比例1不经改性处理工序，对比例1直接将对二甲基二亚苄基山梨醇加入外加剂原料中，混合均匀，制得外加剂，其它均与实施例1保持一致。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2不加入无水乙醇和纳米β分子筛，对比例2不经改性处理工序，对比例2直接将对二甲基二亚苄基山梨醇加入外加剂原料中，混合均匀，制得外加剂，其它均与实施例1保持一致。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，对比例3不加入无水乙醇，对比例3不经改性处理工序，对比例3直接将对二甲基二亚苄基山梨醇和纳米β分子筛加入外加剂原料中，混合均匀，制得外加剂，其它均与实施例1保持一致。
性能检测
1、拉伸强度：参照BB/T0024-2018《运输包装用拉伸缠绕膜》公开的方法，测试横向拉断力和纵向拉断力，计算横向拉伸强度和纵向拉伸强度，结果见表4。
表4不同缠绕膜产品性能对比表
对比例1未加入无水乙醇、纳米β分子筛、羧甲基淀粉钠和羟乙基磺酸钠，不经改性处理工序，直接将对二甲基二亚苄基山梨醇加入外加剂原料中，制得的缠绕膜产品拉伸性能不佳，不利于产品市场推广。对比例2未加入无水乙醇和纳米β分子筛，加入了羧甲基淀粉钠和羟乙基磺酸钠，不经改性处理工序，直接将对二甲基二亚苄基山梨醇加入外加剂原料中，制得的缠绕膜产品拉伸性能不佳，不利于产品市场推广。对比例3未加入无水乙醇，加入了纳米β分子筛、羧甲基淀粉钠和羟乙基磺酸钠，不经改性处理工序，直接将对二甲基二亚苄基山梨醇和纳米β分子筛加入外加剂原料中，制得的缠绕膜产品拉伸性能稍有提高，但拉伸性能仍不佳，不利于产品市场推广。
对比实施例1和对比例1-3的实验结果，可以看出，在缠绕膜制备过程中，加入纳米β分子筛，加入羧甲基淀粉钠和羟乙基磺酸钠，并将对二甲基二亚苄基山梨醇和纳米β分子筛用无水乙醇改性处理，这几种因素相互作用，制得的缠绕膜产品的拉伸性能显著提高，有助于产品市场推广。
对比实施例1和实施例2的实验结果，实施例2未加入磷酸十二醇酯，制得的缠绕膜产品的拉伸强度稍有降低，不利于产品市场推广。对比实施例1和实施例3的实验结果，实施例3未加入羟基乙酯和乳化剂，制得的缠绕膜产品的拉伸强度稍有降低，不利于产品市场推广。
相比于实施例1，实施例4-11中各原料的添加量不同，及工艺参数有所不同，在缠绕膜制备过程中，加入纳米β分子筛，加入羧甲基淀粉钠和羟乙基磺酸钠，并将对二甲基二亚苄基山梨醇和纳米β分子筛用无水乙醇改性处理，这几种因素相互作用，显著改善了缠绕膜的拉伸性能，有助于延长产品使用寿命，有助于产品市场推广。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
