一种可回收PE方底袋及其制备方法与流程

本发明涉及pe方底袋，具体涉及一种可回收pe方底袋及其制备方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，塑料包装复合薄膜以其良好的热封性能、优秀的柔韧性和抗穿刺强度等优势，被广泛用作食品、药品及日化用品软包装。方底袋是由高分子聚合物或合成树脂制作而成的一种塑料包装袋，一般有5个面，包括正面、后面、两个侧面以及底面，因其底部为方形而得名，展开就像一个纸箱，长宽高可以各不相同，在包装立体货物或者方形产品时比较方便。在现有技术中，方底袋通常为由传统的pet、mpet、topp、bopp、pe等材料混合使用的结构，如pet/pet/wpe、pet/mpet/pe、bopp/mpet/pe、topp/pet/pe等，由于这类结构中包含多种材料，难以实现高效回收处理，不符合单一材质的环保理念。

2、为了改善塑料包装膜的可回收性能，越来越多的研究学者致力于研究纯pe材质的包装膜产品，虽然纯pe材质的包装膜已经在市面上流行，并广泛被消费者们所使用，但纯pe材质的塑料膜在作为方底袋使用时仍然存在以下缺点。首先，纯pe结构的方底袋的表层与里层材料都是聚乙烯，温差不够大，热封窗口很窄，导致制袋时可操作性差，即温度较低时，会出现产品热封不良，而温度较高时，产品表层被烫皱甚至烫坏等问题；其次，纯pe结构的塑料膜抗拉伸性能较差，容易拉伸变形，在制作方底袋时会导致卷膜在制袋机上走机不稳定，从而导致方底袋的尺寸偏差较大；另外，在制作方底袋时，方底袋的封边位置是由多层材料叠加密封而成，由于pe材质受热之后容易收缩，会导致拉链位置褶皱，大大降低了产品的良品率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可回收pe方底袋及其制备方法，以解决现有方底袋可回收性能差、纯pe材质的塑料膜在作为方底袋应用时存在的热封性差、拉伸性差以及受热易收缩等问题。

2、为了解决现有方底袋可回收性能差的问题，本发明的技术方案是提供了一种可回收pe方底袋，即以纯pe材料制作的方底袋，包括依次设置的外层印刷层、复合层和内层热封层，所述外层印刷层包括纵向拉伸pe膜层，所述复合层包括双向拉伸pe膜层，所述内层热封层多层共挤pe膜层。

3、纵向拉伸聚乙烯膜(mdope)是指pe材料经挤出机挤出后，对其进行纵向拉伸，以提升其挺度、光学性能以及阻隔性能而制备的薄膜。mdope膜由于具有良好的耐热性、光学性能(雾度低、光泽度高、透明度高)、以及高阻隔性能等优点，使用mdope膜作为方底袋的外层膜有助于提升方底袋外层的耐热性，以防止表层被烫坏。

4、双向拉伸聚乙烯薄膜(bope)，是采用特殊lldpe、hdpe原料，经过先纵向后横向逐次拉伸而成的，对比使用吹塑工艺生产(ipe)或流延方法生产(cpe)的聚乙烯薄膜，在物理性能方面有显著的提升，bope薄膜具有透明度高,更加强的机械强度以及具有单向易撕等特性，对比传统的pe薄膜，耐穿刺性能得到提升，尤其是在低温冷冻包装产品的应用上，能显著降低运输、展示过程中的破包率。产品同时具有更为出众的厚度均匀性，热封性，防潮性好，纵、横向抗拉强度好,并具有防湿和可折叠性等优点，在厚度减少50％的情况下，关键性能仍达到其它聚乙烯薄膜的性能。使用bope膜作为复合层，不仅可以提升方底袋的可回收性能，方底袋的阻隔性、透明度以及耐穿刺性能也得到了较大的提升。

5、为了进一步提升外层膜的耐热性，同时考虑到mdope的可拉伸性、光学性能和机械性能，所述纵向拉伸pe膜层至少包括第一pe膜层、第二pe膜层和第三pe膜层，按质量百分含量计，所述第一pe膜层包括10～90％的hdpe和10～90％的mldpe，所述第二pe膜层包括第一lldpe膜层，所述第三pe膜层包括20～60％的lldpe和40～80％的mldpe。

6、为了进一步提升表层mdope的耐热性，还可在表层mdope上涂布聚氨酯和硝化纤维素耐热光油。

7、将bope膜作为方底袋的中间层，有助于提升方底袋的阻隔性能、韧性、耐穿刺性能和拉伸强度，为了进一步提升方底袋的阻隔性，抗静电性能和机械性能，进一步的技术方案中，所述双向拉伸pe膜层包括第二lldpe层和抗静电层，按质量百分含量计，所述抗静电层包括lldpe 70～90％、静电剂3～15％、爽滑剂1～8％、抗粘连剂1～5％、加工助剂0.5～3％。

8、使用纯pe材料制作方底袋时，虽然采用纵向拉伸的聚乙烯膜作为最外层膜可以提升方底袋的耐热性，但是，和以pet或pa膜作为最外层的方底袋相比，以mdope膜作为最外层的方底袋的耐温性较低。为了进一步降低包装膜的热封温度，同时，拉开最外层膜与内层热封层膜之间的温差，使热封时热封窗口较宽，热封效果更好，进一步优选的技术方案中，所述内层热封层包括多层共挤pe膜层，所述多层共挤pe膜层包括第四pe膜层、第五pe膜层和热封pe膜层，按质量百分含量计，所述第四pe膜层包括20～60％的hdpe和40～80％的lldpe，所述第五pe膜层包括10～30％的hdpe和70～90％的lldpe，所述热封pe膜层包括pop60～90％、ldpe 10～40％、助剂0～10％。

9、进一步优选的技术方案为，所述第一pe膜层、第二pe膜层和第三pe膜层的质量比为35～45：30～40：20～30。

10、进一步优选的技术方案为，所述纵向拉伸pe膜层的纵向拉伸倍率为2～6倍。

11、进一步优选的技术方案为，所述第二lldpe膜层与所述抗静电层的质量比为70～95：5～30。

12、进一步优选的技术方案为，所述双向拉伸pe膜层中，纵向拉伸倍率为3～6，横向拉伸倍率为5～10。

13、本发明还公开了一种可回收pe方底袋的制备方法，包括以下步骤：

14、(1)外层印刷层的制备：将外层印刷层中各层的原料分别放置于对应的挤出机内，挤出吹塑成型，并在线进行纵向拉伸，得到纵向拉伸pe膜层；

15、(2)复合层的制备：将复合层中各层的原料放置于相对应的挤出机内，挤出吹塑成型，并在线进行双向拉伸，得到双向拉伸pe膜层；

16、(3)内层热封层的制备：将内层热封层中各层的原料放置于相对应的挤出机内，挤出吹塑成型；

17、(4)方底袋各层膜的复合：采用干式复合或无溶剂复合或挤出复合工艺将外层印刷层、复合层和内层热封层复合在一起；

18、(5)方底袋的制作：采用环保制袋机制作方底袋，制袋时，制袋速度为40～80rpm、热封压力为20～40pa。

19、进一步优选的技术方案为，在制作方底袋时，横封刀温度为130～160℃、底部纵封刀温度为130～160℃、底部四层交接处封刀温度为140～160℃，点烫拉链和底部加固刀温度为130～160℃、点烫风琴温度为160～180℃。

20、本发明的方底袋的基础膜层至少包括3层膜，外层印刷层、复合层和内层热封层，这几层膜的复合可采用干式复合，无溶剂复合和挤出复合工艺。方底袋制作的关键在于方底袋制袋环节，由于纯pe结构，抗拉伸性不如pet和ny等结构，容易拉伸变形，会导致卷膜在制袋机上走机不稳定，袋子尺寸也不稳定。为了保证方底袋外观平整、尺寸稳定且密封良好不漏气，在制袋时，必须使用专用的环保制袋机进行生产。环保制袋机的特点在于具有多个伺服牵引装置，风琴工位较长，使材料冷却充分，可避免材料拉伸变形；同时采用超声波方式预热拉链，利用多把热封刀和冷却刀，降低热封温度；并且还具有独特的风琴成型装置，可成45°角。

21、为了保证良好的密封效果，在制作方底袋时，横封刀温度设置为130～160℃、底部纵封刀温度为130～160℃、底部四层交接处封刀温度为140～160℃、点烫拉链和底部加固刀温度为130～160℃、点烫风琴温度为160～180℃、制袋速度为40～80rpm、热封压力为20～40pa。

22、本发明的优点和有益效果在于：

23、1、使用纵向拉伸聚乙烯膜作为外层印刷层，双向拉伸聚乙烯膜作为中间复合层，与内层热封层进行复合，并使用制袋机制作方底袋，由于方底袋的主要成分均为pe，且纵向拉伸聚乙烯膜具有良好的耐热性、光学性能优异(雾度低、光泽度高、透明度高)以及高阻隔性能等优点，因此，本发明的方底袋可回收性能强，以纵向拉伸聚乙烯膜作为外层膜有助于提升方底袋外层的耐热性，以防止表层被烫坏。

24、2、通过合理设置外层印刷层中各层膜的成分，使用双向拉伸聚乙烯膜作为中间复合层，并合理设置中间复合层的层数以及各层成分配比，可进一步提升方底袋的耐热性和力学性能。

25、3、通过合理设置热封层的层数以及各层成分和配比，可进一步降低方底袋的热封温度，提升热封性能，并拉宽热封窗口，使方底袋的可热封性增强。

26、4、使用环保制袋机制作方底袋，并合理设置制袋时的工艺参数，有助于稳定方底袋的制作以及稳定制作的方底袋的尺寸，在将拉链与方底袋组合时，先使用超声波的方式预热拉链，有助于增加拉链复合时方底袋的平整度。