一种可回收的微孔型PETG热收缩膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及PETG热收缩膜领域，具体而言，涉及一种可回收的微孔型PETG热收缩膜及其制备方法。

背景技术

随着国内外环保浪潮的日益高涨，PETG热收缩膜作为高性能环保型包装材料得到越来越广泛的应用，并以其优异的收缩性、高透明度和高光泽度等特点而稳扎于包装和标签膜等领域。但大量的PETG热收缩膜的后续回收、处理成为亟待解决的问题。为此，探寻一种既可以实现当代人利益的同时也不会损害后代人利益的可回收再利用的PETG热收缩膜，无论是从保护环境的角度还是从资源再循环利用上都具有意义重大。所以，急需开发出一种机械强度相当，又可实现回收再利用的PETG热收缩膜，进而大幅地减轻环境压力和处理成本。同时，通过在PETG热收缩膜内部添加致孔剂，使薄膜内部形成微米级别的孔隙，以此来降低薄膜密度，亦可极大地降低包装成本，从而在生产前端有效缓解塑料污染的问题。但薄膜内部形成大量微孔会降低其力学性能，因此，需要加入具有良好降解性和相容性的材料，作为增强组分来改善 PETG热收缩膜的力学性能。从而开发出低成本、可回收再利用，机械强度等各项性能优异的PETG热收缩膜。

发明内容

本发明提供一种可回收的微孔型PETG热收缩膜及其制备方法，制得的热收缩膜其密度低，成本低，热收缩性能好，可回收循环再利用，机械强度等各项性能优异，工艺稳定。本发明的表层中含有可降解的聚乙醇酸作为增强组分，改善了PETG热收缩膜的力学性能；中间层中含有环烯烃类致孔剂，通过牵引拉伸工艺，使中间层PETG薄膜中形成一定比例的微孔，降低了该薄膜的密度。

本发明提供一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括5层结构，由挤出成型的两个A层表层、两个B层中间层和一个C层芯层构成，所述A层表层和B层中间层设置于C层芯层的两侧；其中A层表层采用可回收PETG聚酯切片、聚乙醇酸PGA、多环氧扩链剂ADR、二氧化硅开口爽滑母粒；B层中间层采用可回收PETG聚酯切片和环烯烃类致孔剂；C层芯层采用可回收PETG聚酯切片。

进一步，所述A层表层，以质量百分比计，包括60-75%可回收PETG聚酯切片、20-35%聚乙醇酸PGA、1-3%多环氧扩链剂ADR、2-3%二氧化硅开口爽滑母粒。

进一步，所述B层中间层，以质量百分比计，包括75-80%rPETG聚酯切片、20-25%环烯烃类致孔剂。

本发明提供一种可回收的微孔型PETG热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将可回收PETG聚酯切片、聚乙醇酸PGA、多环氧扩链剂ADR、二氧化硅开口爽滑母粒计量混合加入表层的螺杆挤出机，然后经过滤器过滤得到A层表层熔体；

步骤2，将可回收PETG聚酯切片及致孔剂计量混合加入中间层的螺杆挤出机，然后经过滤器过滤得到B层中间层熔体；

步骤3，将可回收PETG聚酯切片加入芯层的螺杆挤出机，然后经过滤器过滤得到C层芯层熔体；

步骤4，将A层表层熔体、B层中间层熔体和C层芯层熔体在熔体分配器中进行表层、中间层和芯层复合；

步骤5，经多层模头流延、急冷辊铸片处理、横纵向拉伸处理、牵引、收卷、分切检验、包装，得到一种可回收的微孔型PETG热收缩膜。

进一步，所述螺杆挤出机的温度为255-275℃。

进一步，所述多层模头的温度为255-275℃。

进一步，所述A层表层熔体、所述B层中间层熔体和所述C层芯层熔体的质量比为1:1:1-10。

进一步，所述横纵向拉伸中，横向拉伸4.0-6.0倍，纵向拉伸1.0-4.0倍。

进一步，所述可回收的微孔型PETG热收缩膜，厚度为20-60μm。

本发明的有益效果为：

（1）本申请提供的可回收的微孔型PETG热收缩膜，可回收再利用，密度低，各项性能优异，可以有效地降低包装成本。

（2）本申请提供的可回收的微孔型PETG热收缩膜的制备方法，工艺稳定。

附图说明

图1表示一种可回收的微孔型PETG热收缩膜结构示意图。

其中，A为A层表层，B为B层中间层，C为C层芯层。

具体实施方式

实施例1

一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括层叠设置的A层表层、B层中间层和C层芯层，其中，各层原料为：

表层：60wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、35wt%聚乙醇酸PGA（特性粘度，1.10-1.39 dl/g）、2.5wt%多环氧扩链剂ADR、2.5wt%二氧化硅开口爽滑母粒；

中间层：80wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、20wt%环烯烃类致孔剂；

芯层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）。

其制备工艺：

将各层原料按比例混合后分别熔融，采用螺杆挤出机多层共挤得到多层熔体，经模头流延、急冷辊处理，得到铸片；铸片经过双向拉伸后经过热定型、冷却、测厚、收卷、分切复卷，包装，从而得到成品膜，如图1。

所述熔融挤出温度控制为265-275℃，所述纵向拉伸倍数控制为1.2倍，横向拉伸倍数控制为4.5倍，所述双向拉伸温度控制为80-85℃，定型温度控制为70-75℃，所述测量厚度控制为40μm。

所述热收缩膜的纵向收缩率为5％、横向收缩率为70％，其他详细技术参数如表1所示。

实施例2

一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括层叠设置的A层表层、B层中间层和C层芯层，其中，各层原料为：

表层：70wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、25wt%聚乙醇酸PGA（特性粘度，1.10-1.39 dl/g）、2.5wt%多环氧扩链剂ADR、2.5wt%二氧化硅开口爽滑母粒；

中间层：75wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、25wt%环烯烃类致孔剂；

芯层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）。

其制备工艺：

将各层原料按比例混合后分别熔融，采用螺杆挤出机多层共挤得到多层熔体，经模头流延、急冷辊处理，得到铸片；铸片经过双向拉伸后经过热定型、冷却、测厚、收卷、分切复卷，包装，从而得到成品膜，如图1。

所述熔融挤出温度控制为265-275℃，所述纵向拉伸倍数控制为1.2倍，横向拉伸倍数控制为4.5倍，所述双向拉伸温度控制为80-85℃，定型温度控制为70-75℃，所述测量厚度控制为40μm。

所述热收缩膜的纵向收缩率为5％、横向收缩率为70％，其他详细技术参数如表1所示。

实施例3

一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括层叠设置的A层表层、B层中间层和C层芯层，其中，各层原料为：

表层：70wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、25wt%聚乙醇酸PGA（特性粘度，1.10-1.39 dl/g）、2.5wt%多环氧扩链剂ADR、2.5wt%二氧化硅开口爽滑母粒；

中间层：80wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、20wt%环烯烃类致孔剂；

芯层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）。

其制备工艺：

将各层原料按比例混合后分别熔融，采用螺杆挤出机多层共挤得到多层熔体，经模头流延、急冷辊处理，得到铸片；铸片经过双向拉伸后经过热定型、冷却、测厚、收卷、分切复卷，包装，从而得到成品膜，如图1。

所述熔融挤出温度控制为265-275℃，所述纵向拉伸倍数控制为1.8倍，横向拉伸倍数控制为5.0倍，所述双向拉伸温度控制为80-85℃，定型温度控制为70-75℃，所述测量厚度控制为60μm。

所述热收缩膜的纵向收缩率为10％、横向收缩率为75％，其他详细技术参数如表1所示。

实施例4

一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括层叠设置的A层表层、B层中间层和C层芯层，其中，各层原料为：

表层：70wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、25wt%聚乙醇酸PGA（特性粘度，1.10-1.39 dl/g）、2.5wt%多环氧扩链剂ADR、2.5wt%二氧化硅开口爽滑母粒；

中间层：80wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、20wt%环烯烃类致孔剂；

芯层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）。

其制备工艺：

将各层原料按比例混合后分别熔融，采用螺杆挤出机多层共挤得到多层熔体，经模头流延、急冷辊处理，得到铸片；铸片经过双向拉伸后经过热定型、冷却、测厚、收卷、分切复卷，包装，从而得到成品膜。

所述熔融挤出温度控制为265-275℃，所述纵向拉伸倍数控制为1.05倍，横向拉伸倍数控制为4.5倍，所述双向拉伸温度控制为80-85℃，定型温度控制为70-75℃，所述测量厚度控制为20μm。

所述热收缩膜的纵向收缩率为1％、横向收缩率为70％，其他详细技术参数如表1所示。

对比例1

一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括层叠设置的A层表层、B层中间层和C层芯层，其中，各层原料为：

表层：95wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、2.5wt%多环氧扩链剂ADR、2.5wt%二氧化硅开口爽滑母粒；

中间层：80wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、20wt%环烯烃类致孔剂；

芯层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）。

其制备工艺：

将各层原料按比例混合后分别熔融，采用螺杆挤出机多层共挤得到多层熔体，经模头流延、急冷辊处理，得到铸片；铸片经过双向拉伸后经过热定型、冷却、测厚、收卷、分切复卷，包装，从而得到成品膜，如图1。

所述熔融挤出温度控制为265-275℃，所述纵向拉伸倍数控制为1.2倍，横向拉伸倍数控制为4.5倍，所述双向拉伸温度控制为80-85℃，定型温度控制为70-75℃，所述测量厚度控制为40μm。

所述热收缩膜的纵向收缩率为5％、横向收缩率为70％，其他详细技术参数如表1所示。

对比例2

一种可回收的微孔型PETG热收缩膜，包括层叠设置的A层表层、B层中间层和C层芯层，其中，各层原料为：

表层：70wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）、25wt%聚乙醇酸PGA（特性粘度，1.10-1.39 dl/g）、2.5wt%多环氧扩链剂ADR、2.5wt%二氧化硅开口爽滑母粒；

中间层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）；

芯层：100wt%rPETG聚酯切片（特性粘度，0.74-0.78 dl/g）。

其制备工艺：

将各层原料按比例混合后分别熔融，采用螺杆挤出机多层共挤得到多层熔体，经模头流延、急冷辊处理，得到铸片；铸片经过双向拉伸后经过热定型、冷却、测厚、收卷、分切复卷，包装，从而得到成品膜，如图1。

所述熔融挤出温度控制为265-275℃，所述纵向拉伸倍数控制为1.2倍，横向拉伸倍数控制为4.5倍，所述双向拉伸温度控制为80-85℃，定型温度控制为70-75℃，所述测量厚度控制为40μm。

所述热收缩膜的纵向收缩率为5％、横向收缩率为70％，其他详细技术参数如表1所示。

表1给出了上述实施例和对比例所获得的可回收的微孔型PETG热收缩膜的性能测试结果。

表1 可回收的微孔型PETG热收缩膜的主要性能参数

从表中数据可以看出，与实施例1相比，实施例2的中间层烯烃类致孔剂含量增加5%，可回收的微孔型PETG热收缩膜的密度更低，约0.961 g/cm

与实施例1相比，对比例1的表层不含聚乙醇酸PGA，可回收的微孔型PETG热收缩膜的横纵向拉伸强度和弹性模量均下降，断裂伸长率也降低，其性能相对较差。

与实施例2相比，对比例2的中间层不含烯烃类致孔剂，可回收的微孔型PETG热收缩膜的密度上升，成本增加。

经过以上比对发现，本申请中由于在表层添加聚乙醇酸PGA，可回收的微孔型PETG热收缩膜的韧性好、挺度高；在中间层添加烯烃类致孔剂，可回收的微孔型PETG热收缩膜的其密度更低，成本降低。

本申请提供的可回收的微孔型PETG热收缩膜，在保证各项性能的基础上，能够做到密度更小，包装成本低，可回收再利用，更加绿色环保。