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CN108995336B - 印刷复合用聚乙烯薄膜及其制备方法 - Google Patents

印刷复合用聚乙烯薄膜及其制备方法 Download PDF

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CN108995336B CN201810664700.9A CN201810664700A CN108995336B CN 108995336 B CN108995336 B CN 108995336B CN 201810664700 A CN201810664700 A CN 201810664700A CN 108995336 B CN108995336 B CN 108995336B
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Abstract

本发明公开了一种印刷复合用聚乙烯薄膜及其制备方法，属于聚乙烯薄膜技术领域，其技术方案要点是印刷复合用聚乙烯薄膜包括内层、中层以及外层；所述内层包括LDPE、m‑VLDPE、m‑LLDPE、开口剂以及PPA助剂，LDPE、m‑VLDPE、m‑LLDPE、开口剂以及PPA助剂的重量比为(35‑45):(25‑35):(25‑35):(2‑4):(0.5‑1)；所述中层包括LDPE、m‑LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m‑LLDPE以及PPA助剂的重量比为(40‑50):(50‑60):(0.5‑1.5)；所述外层包括LDPE、m‑VLDPE、m‑LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m‑VLDPE、m‑LLDPE以及PPA助剂的重量比为(15‑25):(35‑45):(35‑45):(1‑2)。本发明选用不含爽滑剂且高透明度的聚乙烯树脂，能提高聚乙烯薄膜对油墨的吸附力，减少脱墨的现象，达到了能够提高里印效果的技术效果。

Description

印刷复合用聚乙烯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯薄膜技术领域，更具体的说，它涉及一种印刷复合用聚乙烯薄膜及其制备方法。
背景技术
聚乙烯薄膜，即PE薄膜，是指用PE生产的薄膜，可以分为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及交联聚乙烯；低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、高光泽、热封性能好的薄膜，具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性，耐冷冻，可水煮，常用于复合软包装材料的内层薄膜，也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜，约占塑料包装薄膜耗用量的40％以上。
现有技术可参考授权公告号CN102179985B的中国专利，其公开了一种聚乙烯薄膜及其制备方法，聚乙烯薄膜依次包括：复合层、中间层和热封层；复合层包括：25wt％-40wt％的低密度聚乙烯、25wt％-40wt％的线性低密度聚乙烯和33wt％-45wt％的改性茂金属线性低密度聚乙烯；所述中间层包括：25wt％-50wt％的低密度聚乙烯和50wt％-75wt％线性低密度聚乙烯；热封层包括：28wt％-35wt％的低密度聚乙烯和65wt％-72wt％的线性低密度聚乙烯。
在实际使用中，很多用于包装的塑料薄膜需要进行印刷处理，其中常用的印刷工艺为表印，表印是指在塑料薄膜上印刷后，经制袋等后工序，印刷的图文在成品的表面上成型的工艺，表印印刷多以聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃薄膜为承印物；但是由于LDPE分子中只含有C、H两种元素，不含极性基团，且结晶度高，表面自由能低，导致LDPE与油墨的亲和力差，表面印刷时的印刷效果差，且易出现在脱墨的现象，包装后的美观度差；因此印刷面必须进行电晕处理，但电晕处理后又会导致聚乙烯薄膜的热封性能下降。
塑料薄膜的印刷除了表印工艺以外，还有里印工艺，里印是指运用反向图文的印版，将油墨转印到透明承印材料的内侧，从而在承印物的正面表面正像图文的印刷方法；其优点是色彩鲜艳，不褪色，不掉色，防潮耐磨；里印油墨在印刷后，可以在承印物的印刷面上再复合一层塑料薄膜；但是由于低密度聚乙烯是半透明的材质，采用里印的工艺会导致印刷的图文不清晰，里印效果不好；因此如何能够提高聚乙烯薄膜的透明度以提高其里印效果是一个需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种印刷复合用聚乙烯薄膜，其通过选用不含爽滑剂成分的聚乙烯树脂，能提高油墨的吸附力，采用高透明度以及低雾度的聚乙烯树脂，配合以二氧化硅开口剂以及PPA助剂，能改善聚乙烯薄膜表面的光洁度以及材料的均匀性，使聚乙烯薄膜具有高透明度，从而达到能提高里印效果的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种印刷复合用聚乙烯薄膜，包括内层、中层以及外层；所述内层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂的重量比为(35-45):(25-35):(25-35):(2-4):(0.5-1)；所述内层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm3，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3；所述中层包括LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为(40-50):(50-60):(0.5-1.5)；所述中层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3；所述外层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为(15-25):(35-45):(35-45):(1-2)；所述外层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm3，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3。
通过采用上述技术方案，茂金属聚烯烃中以m-PE的发展最快和较成熟，主要品种为茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)和茂金属超低密度聚乙烯(m-VLDPE)，m-PE有比平常的Ziegler-Natta催化剂生产的PE更高的分子结构规整性，因而有更高的结晶度，强度高、韧性好、刚性好；m-PE比普通PE的透明性好，结晶度虽高，透明性也好，而且树脂清洁度高；m-PE树脂的耐应力开裂性优，可超过1000h，常常用作其它聚烯烃的耐应力改性剂使用。
PPA助剂(含氟聚合物加工助剂)是由含氟高分子聚合物为基础结构的聚合物加工助剂，广泛应用于聚乙烯(包括LLDPE、m-LLDPE、MDPE、HDPE、HMW-HDPE、LDPE、VLDPE)，乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)，聚苯乙烯(PS)，尼龙(PA)，聚酯(PET)以及聚碳酸酯(PC)等塑料的加工。PPA能提高产品表面质量，提高表面光泽度；消除口模积料；降低熔体破裂，减少破膜现象；改善树脂的加工性能。开口剂，常用于塑料薄膜料制品的生产制备中，可有效提高薄膜的开口性能。
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H，其熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，不添加爽滑剂，有利于提高油墨的吸附力，高透明度、低雾度，有利于提高聚乙烯薄膜的透明度，从而提高里印效果；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA，其熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm3，不添加爽滑剂，有利于提高油墨的吸附力，高透明度、低雾度，有利于提高聚乙烯薄膜的透明度，从而提高里印效果；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3，不添加爽滑剂，有利于提高油墨的吸附力，高透明度、低雾度，有利于提高聚乙烯薄膜的透明度，从而提高里印效果。
本发明进一步设置为：包括内层、中层以及外层；所述内层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂的重量比为40:30:30:3:1；所述内层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm3，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3；所述中层包括LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为40:60:1；LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3；所述外层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为20:40:40:1.4；所述外层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm3，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm3，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm3。
通过采用上述技术方案，在优选配比下制备的聚乙烯薄膜的透明度高，里印效果好，配合以二氧化硅开口剂以及PPA助剂，能改善聚乙烯薄膜表面的光洁度以及材料的均匀性，有利于提高加工性能，从而提高聚乙烯薄膜的品质。
本发明进一步设置为：所述内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3。
通过采用上述技术方案，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3，有利于三层共挤吹塑，提高聚乙烯薄膜的强度、透明度以及热封性能。
本发明进一步设置为：聚乙烯薄膜的厚度为60-100μm。
通过采用上述技术方案，聚乙烯薄膜的厚度为60-100μm，便于对聚乙烯薄膜的印刷，并且能保证聚乙烯薄膜的强度。
本发明进一步设置为：所述开口剂为二氧化硅开口剂。
通过采用上述技术方案，二氧化硅开口剂是一种人工合成无定型二氧化硅，是一种高效的抗粘连剂、抗结剂、开口剂，用做聚乙烯LDPE薄膜的高效开口剂。合成二氧化硅开口剂对比天然开口剂更加有效率，有更好的光学度，是非结晶的，有更高的堆积密度，较低的开口辅助需求，分散更容易，较低的扬尘，更好的母料加工性；二氧化硅开口剂不含任何硅晶体，不会形成“硅肺”，静/动摩擦力降低效果明显，在薄膜中加入二氧化硅开口剂对雾度上升的影响非常小，透明度高，有效改善了“末端黄变”的现象。
本发明进一步设置为：二氧化硅开口剂的粒径为4-5μm。
通过采用上述技术方案，二氧化硅开口剂的粒径控制在为4-5μm，能够使二氧化硅开口剂与树脂更好的混合。
本发明的目的之二在于提高一种印刷复合用聚乙烯薄膜的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种印刷复合用聚乙烯薄膜的制备方法的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：将内层原料、中层原料以及外层原料按照比例配制待用；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，对三层共挤吹膜机组进行分区连续升温，内层主机、中层主机以及外层主机的设定温度为170-200℃，模头的设定温度为220-230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜。
通过采用上述技术方案，将内层原料、中层原料以及内层原料通过三层共挤吹塑机得到，通过LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PAA的相互配合，严格控制主机温度，并且严格控制冷却温度，能够制备高透明度适合里印的聚乙烯薄膜。
本发明进一步设置为：所述步骤(2)中开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔2-4min。
通过采用上述技术方案，由于外层的主机温度稍高于中层主机的温度，而中层主机的温度稍高于内层主机的温度，因此在开进时需要依次开启外层、中层、内层的主机，有利于提高产品的加工性能。
本发明进一步设置为：所述步骤(2)中内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃；
中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃；
外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃；
模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃。
通过采用上述技术方案，在设定温度下，有利于提高聚乙烯薄膜的平整度，防止薄膜变形，内层、中层以及外层的聚乙烯能够更好的复合在一起。
本发明进一步设置为：所述步骤(2)中三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，以10-15℃/10min的速度升温。
通过采用上述技术方案，将三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，使吹膜机能够充分预热，然后以10-15℃/10min的速度升温，有利于使吹膜机均匀受热，有利于提高聚乙烯薄膜的均匀性，提高其拉伸强度。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1.选用的LDPE、m-VLDPE以及m-LLDPE均不含有爽滑剂，有利于提高油墨的吸附力，提高印刷效果；LDPE、m-VLDPE以及m-LLDPE是高透明度、低雾度的树脂，能够提高聚乙烯薄膜的透明度，提高里印效果；
2.开口剂采用二氧化硅开口剂，其粒径为4-5μm，由于二氧化硅开口剂自身的透明度高，并且对雾度上升的影响非常小，能够有效改善“末端黄变”的现象；
3.对三层共挤吹膜机组进行分区连续升温，内层主机、中层主机以及外层主机的设定温度为170-200℃，模头的设定温度为220-230℃，并且在冷却时保持温度为20±2℃，严格控制温度可以提高三层聚乙烯的复合，有效提高聚乙烯薄膜的透明度；并且利用聚乙烯薄膜优良的热封强度能保证复合后的双层聚乙烯印刷复合膜不会彼此分离。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
一、实施例1-6
实施例1：一种印刷复合用聚乙烯薄膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：内层原料包括40kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，30kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，30kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，3kg粒径为4-5μm的二氧化硅开口剂以及1kgPPA助剂；
B：中层原料包括40kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，60kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1kgPPA助剂；
C：外层原料包括20kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，40kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，40kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1.4kgPPA助剂；
其中，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3；
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔4min，三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，对三层共挤吹膜机组进行以15℃/10min的速度升温分区连续升温，内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃，外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃，模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜，该聚乙烯薄膜的厚度为80μm。
实施例2：一种印刷复合用聚乙烯薄膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：内层原料包括35kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，35kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，30kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，2kg粒径为4-5μm的二氧化硅开口剂以及0.5kgPPA助剂；
B：中层原料包括45kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，55kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及0.5kgPPA助剂；
C：外层原料包括15kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，40kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，45kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1kgPPA助剂；
其中，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3；
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔2min，三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，对三层共挤吹膜机组进行以10℃/10min的速度升温分区连续升温，内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃，外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃，模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜，该聚乙烯薄膜的厚度为60μm。
实施例3：一种印刷复合用聚乙烯薄膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：内层原料包括45kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，30kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，25kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，4kg粒径为4-5μm的二氧化硅开口剂以及1kgPPA助剂；
B：中层原料包括50kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，50kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1kgPPA助剂；
C：外层原料包括25kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，35kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，40kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及2kgPPA助剂；
其中，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3；
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔3min，三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，对三层共挤吹膜机组进行以13℃/10min的速度升温分区连续升温，内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃，外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃，模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜，该聚乙烯薄膜的厚度为100μm。
实施例4：一种印刷复合用聚乙烯薄膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：内层原料包括40kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，35kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，25kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，3kg粒径为4-5μm的二氧化硅开口剂以及1kgPPA助剂；
B：中层原料包括48kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，52kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及0.5kgPPA助剂；
C：外层原料包括20kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，45kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，35kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1.4kgPPA助剂；
其中，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3；
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔2min，三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，对三层共挤吹膜机组进行以12℃/10min的速度升温分区连续升温，内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃，外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃，模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜，该聚乙烯薄膜的厚度为90μm。
实施例5：一种印刷复合用聚乙烯薄膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：内层原料包括35kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，35kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，30kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，2kg粒径为4-5μm的二氧化硅开口剂以及0.5kgPPA助剂；
B：中层原料包括50kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，50kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1kgPPA助剂；
C：外层原料包括20kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，40kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，40kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1.4kgPPA助剂；
其中，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3；
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔4min，三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，对三层共挤吹膜机组进行以14℃/10min的速度升温分区连续升温，内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃，外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃，模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜，该聚乙烯薄膜的厚度为80μm。
实施例6：一种印刷复合用聚乙烯薄膜采用如下方法制备而得：
(1)配料：A：内层原料包括45kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，25kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，30kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE，3.5kg粒径为4-5μm的二氧化硅开口剂以及0.5kgPPA助剂；
B：中层原料包括43kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，57kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及0.5kgPPA助剂；
C：外层原料包括20kg熔融指数为1.9g/10min、密度为0.924g/cm3的LDPE，45kg熔融指数为2.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-VLDPE，35kg熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的m-LLDPE以及1kgPPA助剂；
其中，内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3；
原料中的LDPE优选采用泰国国家石油公司生产的2420H；m-VLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的2018HA；m-LLDPE优选采用埃克森美孚公司生产的1018HA；
(2)升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔2min，三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，对三层共挤吹膜机组进行以11℃/10min的速度升温分区连续升温，内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃，中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃，外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃，模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃；
(3)吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
(4)收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
(5)分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜，该聚乙烯薄膜的厚度为70μm。
表1实施例1-6中各原料的配比
Figure BDA0001707335560000101
Figure BDA0001707335560000111
二、对比例1-6
对比例1：采用授权公告号CN102179985B的中国专利，其公开了一种聚乙烯薄膜及其制备方法，聚乙烯薄膜依次包括：复合层、中间层和热封层；复合层包括：25wt％-40wt％的低密度聚乙烯、25wt％-40wt％的线性低密度聚乙烯和33wt％-45wt％的改性茂金属线性低密度聚乙烯；所述中间层包括：25wt％-50wt％的低密度聚乙烯和50wt％-75wt％线性低密度聚乙烯；热封层包括：28wt％-35wt％的低密度聚乙烯和65wt％-72wt％的线性低密度聚乙烯。
对比例2：采用授权公告号为CN104924712B的中国专利，其公开了自立袋及其复合薄膜，一种聚乙烯薄膜，其包括依次叠合的复合层、中间层和热封层，复合层包括：60wt％-70wt％的茂金属聚乙烯和30wt％-40wt％的低密度聚乙烯；中间层包括：30wt％-35wt％的高密度聚乙烯、30wt％-35wt％的线性低密度聚乙烯和30wt％-35wt％的低密度聚乙烯；热封层包括：33wt％-35wt％的低密度聚乙烯、63wt％-65wt％的增强聚乙烯树脂、0.5wt％-0.8wt％的爽滑剂和1.3wt％-2.0wt％的开口剂；复合层的熔点高于中间层的熔点，中间层的熔点高于热封层的熔点。
对比例3：对比例3与实施例1的不同之处在于原料中所用树脂含有爽滑剂。
对比例4：对比例4与实施例1的不同之处在于聚乙烯薄膜制备方法中，三层共挤吹膜机对原料吹塑时的主机温度为140-170℃，模头温度为160-180℃。
对比例5：对比例5与实施例1的不同之处在于聚乙烯薄膜制备方法中，吹塑时进风温度为25℃。
对比例6：对比例6与实施例1的不同之处在于聚乙烯薄膜制备方法中，吹塑时进风温度为15℃。
三、应用例
应用例：将实施例1制备的聚乙烯薄膜的外层用聚乙烯专用油墨印上文字，然后向印有文字的一侧复合上由实施例1制备的另一层的聚乙烯薄膜，得到双层聚乙烯印刷复合膜。
四、将实施例1-6、对比例1-6以及应用例制备的聚乙烯薄膜的性能进行测试。
1、临界表面张力测定：根据GB/T14216-2008《塑料膜和片润湿张力试验方法》对实施例1-6以及对比例1-3中的聚乙烯薄膜进行测试，将测试结果示于表2：
表2实施例1-6以及对比例1-3制备的聚乙烯薄膜的性能测试表
Figure BDA0001707335560000121
由以上数据可以看出，普通聚乙烯的临界表面张力仅有31mN/m，而临界表面张力需要达到38mN/m才能符合印刷要求，实施例1-6中聚乙烯薄膜的临界表面张紧均≥38mN/m，说明其对油墨的附着力较好，而对比例1-3中的临界表面张力明显<38mN/m，说明该聚乙烯薄膜不符合印刷要求。
2、光学性能检测：由于本发明制备的聚乙烯薄膜是用于里印复合的印刷膜，因此为了使复合后的双层聚乙烯印刷复合膜(应用例)的文字清晰，就需要保证聚乙烯薄膜具有良好的光学性能，因此需要对聚乙烯薄膜的光学性能进行检测，根据GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》对实施例1-6、对比例1-2、对比例4-6制备的聚乙烯薄膜的透光率以及雾度进行检测，将检测结果示于表3。
表3实施例1-6、对比例1-2、对比例4-6制备的聚乙烯薄膜的光学性能检测表
Figure BDA0001707335560000122
透光率越大，雾度越小，则透明度越好；不同厚度的薄膜的光学性能也不同，厚度越大，透光率越小，雾度越大，透明度越低；由以上数据可以看出，本发明制备的聚乙烯薄膜的透光率均≥94％，而雾度均<10，说明本发明制备的聚乙烯薄膜具有良好的光学性能；而对比例1-3制备的聚乙烯薄膜的光学性能稍差，不适合做里印薄膜使用；对比例4-6中对挤出吹塑的温度以及冷却温度均做了改变，但相较于实施例1，其透光率下降，雾度增加，说明温度的改变会影响聚乙烯薄膜的透明度，因此只有在本发明设定的温度下制备的聚乙烯薄膜的透明度最好。
3、力学性能检测：将实施例1-6以及对比例1-2制备的聚乙烯薄膜的力学性能进行检测，检测项目采用的标准如下：拉伸强度为GB/T13022-1991《塑料薄膜拉伸性能测试方法》，断裂伸长率为GB/T13022-1991《塑料薄膜拉伸性能测试方法》，撕裂强度为GB/T16578.1-2008《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定第1部分：裤形撕裂法》，热封强度为QB/T2358-1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》；将检测结果示于表4。
表4实施例1-6以及对比例1-2制备的聚乙烯薄膜的力学性能检测表
Figure BDA0001707335560000131
由以上数据可以看出，本发明制备的聚乙烯薄膜的拉伸强度、断裂伸长率以及撕裂强度略高于传统的聚乙烯薄膜，说明本发明制备的聚乙烯薄膜具备良好的力学性能，而热封强度与传统的聚乙烯薄膜基本持平，说明本发明制备的聚乙烯薄膜具有良好的热封性能；因此本发明制备额聚乙烯薄膜适用于热封包装材料。
综上所述，普通聚乙烯的临界表面张力仅有31mN/m，而低于38mN/m说明印刷不牢，需要进行电晕处理，但随着电晕时间的延长，会导致聚乙烯薄膜的热封性能下降，因此在原料的选择上选用不含爽滑剂的树脂，能够增强聚乙烯薄膜对油墨的吸附力，减少电晕处理的时间；然后采用里印的方式，通过两层聚乙烯薄膜对印刷文字的夹持，能起到减少油墨脱落的现象，从另一方面起到提高印刷效果的作用；里印的运用需要使聚乙烯薄膜具有很好的透明度以保证字迹清楚，并且要有优良的热封强度，以保证双层聚乙烯印刷复合膜不会彼此分离，因此本发明制备的聚乙烯薄膜具有复合上述要求的良好的综合性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种印刷复合用聚乙烯薄膜，其特征在于：包括内层、中层以及外层；
所述内层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂的重量比为（35-45）:（25-35）:（25-35）:（2-4）:（0.5-1）；所述内层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm³，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm³，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm³；
所述中层包括LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为（40-50）:（50-60）:（0.5-1.5）；所述中层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm³，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm³；
所述外层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为（15-25）:（35-45）:（35-45）:（1-2）；所述外层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm³，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm³，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm³；
LDPE、m-VLDPE以及m-LLDPE中均不添加爽滑剂。
2.根据权利要求1所述的印刷复合用聚乙烯薄膜，其特征在于：包括内层、中层以及外层；
所述内层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE、开口剂以及PPA助剂的重量比为40:30:30:3:1；所述内层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm³，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm³，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm³；
所述中层包括LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为40:60:1；LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm³，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm³；
所述外层包括LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂，LDPE、m-VLDPE、m-LLDPE以及PPA助剂的重量比为20:40:40:1.4；所述外层中LDPE的熔融指数为1.9g/10min，密度为0.924g/cm³，m-VLDPE的熔融指数为2.0g/10min，密度为0.918g/cm³，m-LLDPE的熔融指数为1.0g/10min，密度为0.918g/cm³。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的印刷复合用聚乙烯薄膜，其特征在于：所述内层、中层以及外层的层间厚度比为3:4:3。
4.根据权利要求1或2任意一项所述的印刷复合用聚乙烯薄膜，其特征在于：聚乙烯薄膜的厚度为60-100μm。
5.根据权利要求1或2任意一项所述的印刷复合用聚乙烯薄膜，其特征在于：所述开口剂为二氧化硅开口剂。
6.根据权利要求5所述的印刷复合用聚乙烯薄膜，其特征在于：二氧化硅开口剂的粒径为4-5μm。
7.一种印刷复合用聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）配料：将内层原料、中层原料以及外层原料按照比例配制待用；
（2）升温：将内层原料、中层原料以及外层原料置于三层共挤吹膜机组中，对三层共挤吹膜机组进行分区连续升温，内层主机、中层主机以及外层主机的设定温度为170-200℃，模头的设定温度为220-230℃；
（3）吹塑：开启内冷风机，保持进风温度为20±2℃，风机频率为40-50HZ，向上牵引熔胶时确保口模模唇周围无熔胶及杂质黏附，熔胶引起后迅速捏合，并于模头充气口充入压缩空气，并以牵引绳将膜泡匀速拉起；
（4）收卷：使膜泡进入上牵引夹辊后，经各导辊进入电晕机，之后进入收卷辅机；
（5）分切：将进入收卷辅机中的膜泡分切为两片，分别于两边胶辊摩擦收卷，得到印刷复合用聚乙烯薄膜。
8.根据权利要求7所述的印刷复合用聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中开机时主机开机次序分别为外层、中层、内层，开机时间间隔2-4min。
9.根据权利要求7所述的印刷复合用聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中内层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为178℃、195℃、195℃、195℃、170℃以及200℃；
中层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为180℃、200℃、200℃、200℃、170℃以及200℃；
外层主机一区、二区、三区、四区、五区以及六区的设定温度分别为182℃、200℃、205℃、205℃、170℃以及200℃；
模头一区、二区、三区、四区以及五区的设定温度为220℃、220℃、220℃、220℃以及230℃。
10.根据权利要求7所述的印刷复合用聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中三层共挤吹膜机组的初始温度设定为50℃，以10-15℃/10min的速度升温。
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