一种在线双层复合塑料吹塑膜片及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种膜片，具体涉及一种在线双层复合塑料吹塑膜片及其制造方法。
【背景技术】
[0002]传统塑料薄膜的生产方法包括有流延加工工艺和吹膜加工工艺，制得的塑料薄膜厚度一般在12.5~300微米之间。对于更厚的薄膜或者片材，流延加工工艺和吹膜加工工艺则无能为力，需要通过胶水胶粘，导致产品剥离强度低，并且还增加了工艺的复杂性。
[0003]授权公告号为CN101220181B的中国专利公开了一种塑料薄膜片材在吹膜机上双层复合制作片材的方法及其设备。所制造的塑料片材的组成为低密度聚乙烯5-65%、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物95-35%的共混物；该专利利用吹塑机吹出的含有单微层的膜泡，通过提高模头温度以增加塑料膜的粘性，将其在牵引辊处压扁、不经开片切割直接压实卷成捆，从而使两层复合成一层。该片材利用的膜泡仅含单个微层，缺乏丰富的功能性。但是对于含有多个微层的膜泡，采用该方法制造片材或者厚膜(这里，统称为膜片)存在的缺陷是??第一、为实现内层膜泡的软化，需要提高模头温度来增加膜泡内层的粘性，对于含有多个微层的膜泡，提高模头温度来增加塑料膜的粘性易导致膜泡外层的软化熔融，导致压扁的膜泡容易粘附在人字架上以及牵引辊组上，发生粘辊现象；第二、发生粘辊现象会进而导致薄膜厚度均一性、透明性、强度等性能裂化；对于多微层阻隔性薄膜，粘辊现象的发生还会使材料的阻隔性能变差，使其阻隔功能性难以得到有效地保障，失去用多层共挤吹塑薄膜生产厚膜或片材的意义。
[0004]因此开发一种在生产时可以有效避免粘辊的多微层膜泡双层塑料吹塑膜片及其研究其制造方法已成为本领域技术人员有待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有的含有单微层结构的膜泡在线双层复合成的塑料吹塑薄膜功能性少、易粘辊的缺陷，提供一种可以在不损伤材料性能、不粘辊的基础上即可实现生产的含有多微层的在线双层复合塑料吹塑膜片，以及这样一种塑料吹塑膜片的制造方法。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种在线双层复合塑料吹塑膜片，所述塑料吹塑膜片由多层共挤出吹塑的膜泡内层热合而成；所述膜泡内层的材料由EVA、COC和SEBS混合组成；所述膜泡外层的材料的熔点高于所述膜泡内层材料的维卡软化点。
[0007]这里所述的膜片包括通常的塑料膜，也包括塑料片材，并不局限于塑料膜片的厚度。
[0008]与现有膜泡在线双层复合塑料吹塑膜片，其由多层共挤出吹塑得到的带有多微层的膜泡热合而成，其中除了限定膜泡外层的材料的熔点高于所述膜泡内层材料的维卡软化点之外，更限定了膜泡内层的材料，其中在膜泡内层的材料中，EVA提供了足够低的熔点，使双层能够热合在一起；发明人还发现，通过在膜泡内层的材料种添加热塑性弹性体SEBS可以增加膜泡内层的物理粘性，使得热合界面处即膜泡内层两侧可以通过SEBS的蠕变产生一体化的粘性，降低对膜泡加热温度的要求，进而可以在提高热合效果的同时抑制粘辊；但是SEBS具有粘性特别是EVA有弹性，最终会影响膜片的厚度，使膜片厚度均匀性变差，发明人通过掺混环烯烃共聚物COC改善了膜泡内层的支撑强度，抑制了具有粘性的SEBS和具有弹性的EVA对膜泡厚度异化的影响，改善了膜片的厚度均匀性，进而改善膜片的透明性和热封的均匀性。
[0009]这里，所述膜泡内层的材料的组成及其重量百分数优选为:EVA10~30%、C0C40~60%和SEBS10~30%。所述膜泡外层的材料可以是PE、PP和PA中的一种。
[0010]对于上述膜片，发明人发现，由于热合后膜片厚度翻倍，其具有良好的再加工特性。譬如优选的，所述塑料吹塑膜片在膜泡热合后、冷却前还经过在线单向纵向拉伸以及退火处理，形成单向纵向拉伸的塑料吹塑膜片。
[0011]为此，优选所述膜泡外层材料为热封性的PE材料。这样经过在线单向纵向拉伸以及退火处理后得到的薄膜可以作为一种良好的背封条材料。
[0012]本发明的技术方案还在于提供一种上述的在线双层复合塑料吹塑膜片的制造方法，该方法包括以下步骤:
51.将制造膜泡的各层材料在挤出机中熔融挤出；
52.由挤出口模多层共挤出的膜泡经过人字架压扁成双层膜，同时经预加热装置加热至膜泡内层的维卡软化点VST±2°C的范围内；
53.膜泡内层预热后，膜泡压扁后形成的双层膜经牵引辊组牵引行进，其中，牵引辊组由耐热的橡胶辊和内通加热油的空心钢辊组成，空心钢辊与空心钢辊外的可控温的储油槽形成循环回路，通过牵引辊的空心钢辊将膜泡加热至内层软化或熔融且加热温度不超过膜泡外层熔点，使双层膜内层紧密相贴、排除膜泡内的气体；
54.紧密相贴的双层膜以S形绕过热合辊组表面、使膜泡内层熔融，经热合辊组加热加压使双层膜热合在一起；
55.热合后的双层膜以一字形通过定型辊组的间隙、经定型辊组使热合后双层膜定型；
56.定型后的双层膜经冷却辊冷却后收卷，得到上述的塑料吹塑膜片。
[0013]与现有的在线双层塑料吹塑膜片的制造方法相比，本发明的制造方法改进了膜泡内层的材料设计，降低了对膜泡软化所需温度，从而抑制了粘辊；另一方面，还通过牵引辊组前端的预加热装置使膜泡预热并使膜泡充分热胀撑开，通过加热的牵引辊组进一步使膜泡内空气可以充分热胀，以有效地排除膜泡内的空气，使膜泡两侧可以更充分的贴合，与此同时使膜泡热合在一起；增设的热合辊组使膜泡两侧走S形经过热合辊组的表面，增加了压扁的膜泡与钢辊的接触面积和接触时间，从而降低了膜泡在最高温下停留时间，在提高热合效果的同时抑制了膜泡外层在热合过程的熔融软化、粘辊，通过加压加热使膜泡内层充分熔融粘合，需要提到的是，由于膜泡内层含有弹性SEBS，使得加压熔融在热合过程中也起到了很大的作用，极大地促进了热合效果；同时增设了定型辊组，使热合后的膜泡以一字型经过定型辊组进行定型，定型过程使走S形经过热合辊组表面的片材或者厚膜卷曲产生的应力得以充分释放；增设的冷却辊配合自然冷却，使定型得以保持。从而在不粘辊的前提下实现对吹塑薄膜的在线双层复合，使厚度翻倍。
[0014]传统的预加热装置设置在人字架和牵引辊组之间，会增加牵引辊组和人字架之间的间距，对生产车间的空间要求高。优选的技术方案是，所述步骤S2中，所述预加热装置为设置在所述人字架处的远红外加热装置。相比之下，如果将远红外加热装置设置在人字架和牵引辊组之间、对压扁后膜泡进行远红外加热，由于此处膜泡内空气有限，无法非常有效地撑开膜泡，热合时易出现褶皱；而在人字架前端对圆筒形膜泡进行远红外加热的话，热气产生的压力使热气串入人字架内，造成人字架内冷热空气混杂，使人字架处的膜泡产生不均匀变形，导致后期片材厚度不均，影响材料的透明性、强度甚至阻隔性。此外，由于人字架处膜泡内空间逐渐缩小，将远红外加热装置设置在人字架处，可使膜泡沿人字架夹紧方向膜温逐渐上高，实现逐渐升温预热。另外，预加热装置设置在人字架处也有方便安装的优点；对于吹塑机的膜泡冷却装置等辅助装置的固定位置不会产生影响。所述预加热装置的加热温度设置为55?75°C为宜。
[0015]为了进一步避免牵引辊组处发生粘辊，优选的技术方案是，所述步骤S3中，所述牵引辊组的空心钢辊的加热温度为75?90°C。为此，所述牵引辊组的橡胶辊耐热温度在100C以上。譬如为良好的耐热性、长期耐热温度在400°C以上的氟硅胶辊。
[0016]为了避免热合辊组处发生粘辊、达到最佳的热合效果，优选地，所述步骤S4中，所述热合辊组沿物料行进方向依次设有若干分级加热的热合钢辊，各热合钢辊的加热温度为80~130 V，且各热合钢辊的加热温度沿物料行进方向递增，相邻热合钢辊的间距在0.12~2.0mm的范围内可调。通过设置多级加热的热合辊组，减少了压扁的膜泡在热合过程中在高温下的停留时间，抑制了粘辊现象；通过间隙可调，不仅依靠加热，还依靠压力实现膜泡内层充分的熔融，保证高热封强度以实现真正的“合二为一”。
[0017]为了实现最佳的定型效果，优选地，所述步骤S5中，所述定型辊组包括上下钢辊，上下钢辊的保温温度低于所述热合辊组沿物料行进方向的最