技术领域
[0001] 本
发明属于塑料
薄膜加工技术领域，具体涉及吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法。
背景技术
[0002] 热收缩标签膜是PET瓶装饮品等套标标签基材膜，目前制备该膜使用的材料主要有PVC、PET、PS等。PVC材料虽由于本身结构中含有氯、合成
单体为有毒物质、不完全燃烧处理时有二噁英产生的
风险等系列环保安全问题。但由于该材料性价比高，
力学性能和热收缩性能优异，标签又不直接
接触饮品等客观实际。因此，PVC材料仍是当今热收缩标签膜的主要材料之一，约占总量的40％左右。普通PVC热收缩标签膜基本以透明制品为主，也有少量的白色或哑光产品。PVC热收缩标签膜可以采用吹膜法和平膜法两种方式加工生产。由于吹膜法更具经济性和产品规格更换灵活特点，所以吹膜法是当今PVC热收缩标签膜的主要生产方法，约占PVC热收缩标签膜总产量的80％。哑光膜具有磨砂玻璃的
包装效果，给人以稳重素雅、高贵大气的产品气质，可以很好提升产品的外观宣传效果，成为收缩套标产品的一种发展趋势。当前的哑光PVC热收缩标签膜是采用添加了
二氧化
硅等消光粉制备的
单层的整体哑光膜产品。虽基本可以满足套标标签使用和产品哑光宣传功能，但由于是单层膜，配方中消光粉添加较少时，哑光效果不突出，增加消光粉用量，达到较好哑光效果时，薄膜的雾度又变得偏大，不能很好显现图案效果。无机材料的消光粉过多使用，会给
挤出机等加工设备带来较大的磨损。另外，薄膜表
面层中的消光粉颗粒还会对标签膜的印刷带来不良影响。热收缩标签膜大多都采用凹版、多套色、里印的印刷方式，薄膜印刷层表面的消光粉颗粒，易使印刷的标签膜产品出现丢点、发花等
质量问题。这不仅降低了制作标签的成品率，还对标签印刷图案及色彩设计造成了一定限制。
发明内容
[0003] 本发明提出一种吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法，克服上述
缺陷，解决上述问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法，包括步骤：
[0005] (1)按光膜层配方称取原料，并投入高速混合机中混合，然后移至冷却混合机中冷却，出料，制得光膜层干混料，将所述光膜层干混料放入第一挤出机料斗中，塑化挤出，形成光膜层熔体，所述光膜层熔体经所述第一挤出机前部滤网过滤，进入吹膜机头，并通过所述吹膜机头的内芯棒流道流向模头的平直段及模口；
[0006] (2)按哑光层配方称取原料并投入高速混合机中混合，然后移至冷却混合机中冷却，出料，制得哑光层干混料，将所述哑光层干混料放入第二挤出机料斗中，塑化挤出，形成哑光层熔体，所述哑光层熔体经所述第二挤出机前部滤网过滤，进入所述吹膜机头，并通过所述吹膜机头的外芯棒流道流向模头的平直段及模口；
[0007] (3)所述光膜层熔体和哑光层熔体在所述模头的平直段的前端汇合为一体，共同经过所述模头的平直段，以环形
管坯形式离开所述模头的尾端，通过压缩空气吹胀，经风环冷却，成型为筒状的第一膜泡；
[0008] (4)所述第一膜泡通过第一膜泡人字板和第一膜泡牵引辊，折叠为第一双层膜片，所述第一双层膜片在
水箱牵引辊的带动下进入加热水箱，并被再次吹胀为第二膜泡，所述第二膜泡胀大到设计吹胀比后，经冷却定径套冷却定型，再经第二膜泡人字板和第二膜泡牵引辊后，再次折叠为第二双层膜片，由收卷机收卷，获得热收缩标签膜。
[0009] 作为一种优选方案，步骤(1)中所述光膜层配方按质量份计，PVC
树脂为100份、有机
锡稳定剂为2份、
增塑剂为4.5份、加工助剂为2.0-2.5份、增韧剂为5份、内
润滑剂为1份、外润滑剂为0.3份。
[0010] 作为一种优选方案，步骤(2)中所述哑光层配方按质量份计，PVC树脂为50-70份、PVC消光树脂为30-50份、有机锡稳定剂为2份、增塑剂为4.5份、加工助剂为2.5份、增韧剂为5份、内润滑剂为1.1份、外润滑剂为0.4份、
消光剂为3-5份。
[0011] 作为一种优选方案，步骤(1)和(2)中所述高速混合机的
工作温度为120-125℃，所述冷却混合机的冷却温度为45℃以下。
[0012] 作为一种优选方案，步骤(1)中所述第一挤出机的温度分设为五个阶段：第一阶段140-150℃、第二阶段150-155℃、第三阶段155-160℃、第四阶段165-175℃、连接段175-185℃。
[0013] 作为一种优选方案，步骤(2)中所述第二挤出机的温度分设为五个阶段：第一阶段145-150℃、第二阶段150-155℃、第三阶段160-165℃、第四阶段175-185℃、连接段180-190℃。
[0014] 作为一种优选方案，步骤(3)中所述模头的温度分设为两个阶段：第一阶段190-200℃、第二阶段200-210℃。
[0015] 作为一种优选方案，步骤(4)中所述加热水箱的水浴温度为75-78℃。
[0016] 作为一种优选方案，步骤(4)中所述冷却定径套的循环
冷却水温度为13-15℃，所述冷却定径套由双层
钢板
焊接而成，形成由内壁和外壁组成的圆筒状结构，所述内壁和外壁间形成密封的腔室，所述冷却定径套的下半部内壁为麻面，所述麻面具有多个凸起和多个凹槽，所述麻面的高度为70mm-80mm，所述凸起的高度为0.10-0.15mm，所述凹槽的深度为0.10-0.15mm，所述麻面的表面粗糙度Ra为2.5-6.3μm。
[0017] 作为一种优选方案，步骤(4)中所述第二双层膜片中光膜层和哑光层的厚度比例为40-60:60-40。
[0018] 与
现有技术相比，本发明提出的吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法，通过不同配方设计和双层共挤吹膜成型技术，首先制备一种内层为光膜层、外层为哑光层的一泡共挤薄膜。其次，在使薄膜获取收缩率的二泡吹胀冷却定型过程中，通过使用部分麻面化设计的冷却定型套，使二次成型过程中薄膜外表面微损伤，使薄膜哑光层(外层)表面变得更粗糙，进一步增加二泡及最终薄膜产品的哑光特性。从而获得外层为哑光层、内层为光膜层的双层共挤单层哑光PVC热收缩标签膜。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明
实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，
[0020] 图1为吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法中吹膜机的结构示意图；
[0021] 图2为吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法中冷却定径套的结构示意图；
[0022] 图3为沿图2中A-A的剖示结构示意图。
[0023] 其中：1为第一挤出机、2为模头、3为第二挤出机、4为风环、5为第一膜泡、6为第一膜泡人字板、7为第一膜泡牵引辊、8为水箱牵引辊、9为加热水箱、10为第二膜泡、11为冷却定径套、12为第二膜泡人字板、13为第二膜泡牵引辊、14为收卷机、15为内壁、16为外壁、17为麻面、18为旋转平台。
具体实施方式
[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0025] 首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本
说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0026] 其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示吹膜机和冷却定径套结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
[0027] 请参阅图1，图1为吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法中吹膜机的结构示意图。如图1所示，本发明提供吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法，采用第一挤出机1和第二挤出机3共挤的吹膜方法加工生产，薄膜外层为哑光膜层，内层为光膜层，采用哑光和光膜不同的配方设计，由不同挤出机塑化挤出，吹膜机头采用双层共挤芯棒式内复合吹塑薄膜机头，吹膜机头设计有内外两个芯棒，分别对应连接两台挤出机。内芯棒对应内层物料(光膜层)挤出机，外芯棒对应外层物料(哑光层)挤出机。为了使内外芯棒具有良好的同心度和
稳定性，内芯棒配合段设计为圆锥形，圆锥
角选为21-25°左右。内外芯棒均设有止动装置，内芯棒为止动螺塞，外芯棒为止动销。通过内外芯棒进入吹膜机头的两股熔体流，在模头2平直段前端汇合成一体，然后以复合熔体流形式通过模头2平直段，从模口缝隙离开吹膜机头，形式管坯，被吹胀、冷却成筒状第一膜泡5。
[0028] 请继续参阅图1，考虑到共挤吹膜机头为固定式，薄膜易产生厚薄道和暴筋、松紧等问题，为确保薄膜产品质量，热收缩标签膜吹膜辅机采用上旋转辅机形式。上旋转PVC热收缩膜吹膜机组是为改进传统二泡法PVC热收缩膜机组易产生暴筋及松紧度不一等问题而开发的一种PVC热收缩膜吹膜机组。该机组由第一挤出机1、第二挤出机3、模头2、风环4、第一膜泡人字板6、第一膜泡牵引辊7、水箱牵引辊8、加热水箱9、冷却定径套11、旋转平台18、第二膜泡人字板12、第二膜泡牵引辊13、收卷机14等组成，第二膜泡人字板12、第二膜泡牵引辊13、收卷机14置于旋转平台18上，随旋转平台18一起转动。通过旋转平台18旋转，使薄膜上厚薄道在膜卷宽度上均匀分散开，避免和减少暴筋等问题的产生。
[0029] 请参阅图2和图3，图2为吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法中冷却定径套的结构示意图；图3为沿图2中A-A的剖示结构示意图。如图1和图3所示，为了避免薄膜因二次吹胀变薄，整体哑光效果降低，保证最终热收缩标签膜产品的单面哑光度，结合二次吹胀加工工艺和装置特性，在传统的冷却定径套光面内壁
基础上，将冷却定径套11下部的1/3内表面设计并加工成凹凸不平的麻面17，这样，薄膜在二泡吹胀冷却定型过程中，会通过与冷却定径套11的麻面17部分的接触，使薄膜外表面变得更为粗糙，哑光效果更明显。PVC热收缩标签膜二泡成型时，PVC材料处于高弹态，分子链段具有运
动能力，也就是其具有一定的加工形变能力，在压缩空气吹胀下，薄膜与冷却定径套11内表面紧密接触，薄膜被冷却定型的同时，接触麻面17的薄膜也会对应变得凸凹不平，表面变粗糙。由于冷却定径套11的麻面17高度部分设计的较短(也就是薄膜接触
变形时间较短)，尚在定型加工过程中的薄膜仍具有一定变形能力。薄膜不会因短时间与麻面17接触变形而造成实质性的明显形变和表面损伤，只会使薄膜表面变得比较粗糙。此时，薄膜在牵引辊作用下一直保持向上运动状态，薄膜外表面与冷却定径套11内表面滑动并产生摩擦，冷却定径套11内表面的凸点会对薄膜外表面造成一定“划伤”效果，使薄膜外表面粗糙度和漫反射更严重，从而提升哑光面及整个薄膜的哑光效果。
[0030] 上述提及的光膜层的配方如下：
[0031]
[0032] 上述提及的哑光层的配方如下：
[0033] 原材料 配比(质量份) 作用PVC树脂 50-70 主原料
PVC消光树脂 30-50 主原料，消光
甲基锡18 2 稳定剂
邻苯二
甲酸二辛脂DOP 4.5 增塑剂
ACR 2.5 加工助剂
MBS 5 增韧剂
聚多元醇酯 1.1 内润滑
氧化聚乙烯蜡 0.4 外润滑
消光粉SiO2 3-5 消光
[0034] 配方设计说明如下：
[0035] 1、内层(光膜层)与外层(哑光层)的厚度比例为：40-60:60-40。
[0036] 2、PVC消光树脂：即化学交联PVC树脂。采用化学交联PVC树脂加工的制品，由于微凝胶的存在，会在制品表面形成微小的凹凸，使制品表面具有消光效果。由于PVC消光树脂具有微交联结构，其加工性能相比PVC树脂要差，成膜性降低，而且在同样吹胀比情况下薄膜所获得的热收缩率相比PVC树脂要低一些。因此，基于以下几个方面因素考虑，哑光层配方的主体树脂采用PVC树脂和PVC消光树脂共混共用的配搭方式：双层共挤的哑光层和光膜层物料熔体性能越接近，共挤膜层间复合越容易，性能越稳定；通过共混PVC树脂，可以改善和提升PVC消光树脂哑光层物料的加工性能，提高该物料的成膜性，使其更好地满足吹塑成型薄膜的加工要求；通过共混PVC树脂，可以有效保证哑光层热收缩性能与光膜热收缩性能更接近，保证共挤膜收缩率及收缩特性与普通PVC热收缩标签膜更趋同，方便下游客户使用；PVC消光树脂作为特种PVC树脂，其价格比普通PVC树脂高很多。成本也是配方设计重要考虑因素之一。
[0037] 3、由于共混PVC树脂的哑光膜与完全采用PVC消光树脂的哑光膜的哑光效果会有一定降低，因此，在配方设计时，添加了一定量的消光粉SiO2，通过消光粉的协同作用，使哑光层薄膜达到更理想的哑光设计效果。
[0038] 4、PVC树脂为SG-5型或聚合度为1000的PVC树脂粉。
[0039] 5、助剂稳定剂为甲基锡181、增塑剂DOP、加工助剂ACR、增韧剂MBS、内外滑润滑剂中的任意一种，选用相应工业级产品即可。
[0040] 6、PVC消光树脂为考虑到与PVC树脂搭配使用，PVC消光树脂可以选用平均聚合度为1000、800或1300的相应牌号产品。厂家可以选用日本信越、日本窒素、日本电
气化学、美国西方化学、欧洲EVC、天津大沽、上海氯
碱等公司的相应牌号产品。
[0041] 7、消光粉：选用耐酸性的，平均粒径在5μm，孔容率在1.8ml/g左右的
二氧化硅粉末，表面偶联处理的品种最好，没有
表面处理的也可。
[0042] 如图1-3所示，吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的工艺流程如下：外层(哑光层)干混料由第二挤出机3塑化，内层(光膜层)干混料由第一挤出机1塑化，两种干混料进入双层共挤吹膜机头的模头2，再由风环4冷却，获得第一膜泡5，经第一膜泡人字板6和第一膜泡牵引辊7得到双层厚膜，再经水箱牵引辊8和加热水箱9的水浴加热生成第二膜泡，加热水箱9的水浴温度75-78℃，由冷却定型套11冷却定型，再经第二膜泡人字板12和第二膜泡牵引辊13获得半成品，最后由收卷机14收卷，等待下一步的分切和包装。具体如下：
[0043] 1、干混料制备：光膜层和哑光层，分别按照各自配方称取各种原辅材料，按照主料、稳定剂、增塑剂、其他助剂的顺序投加到高速混合机中，经高速混合机混合到123℃左右，将混合料移到冷却混合机中冷却，温度降到45℃以下将物料放出，备用。即得干混料。
[0044] 2、将不同配方的干混料分别投加到对应的挤出机料斗中，塑化挤出，熔体经挤出机前部滤网过滤，经与吹膜机头的连接管道，进入对应的芯棒流道。
[0045] 3、光膜层物料熔体通过内芯棒流道流向模头平直段及模口，哑光层物料熔体通过外芯棒流道流向模头2平直段及模口。两股熔体流在模头2平直段前端汇合为一体，共同经过模头2平直段，以环形管坯形式离开模口，通过压缩空气吹胀，经风环4冷却，成型为筒状的第一膜泡5。
[0046] 4、第一膜泡5通过第一膜泡人字板和第一膜泡牵引辊，折叠为双层膜(片)，该膜片在水箱牵引辊8作用下，经水箱牵引辊8进入加热水箱9水浴加热，并被再次吹胀为第二膜泡10，胀大到设计吹胀比后，经冷却定型套11冷却定型后，获取设定的热收缩率，冷却定径套循环冷却水温度：13-15℃。冷却定型过程中，通过部分麻面17处理的冷却定径套11使薄膜哑光层外表面进一步粗糙化，哑光效果提升。
[0047] 5、冷却定型的第二膜泡10，经第二膜泡人字板12和第二膜泡牵引辊13后，再次折叠为折径变大、薄膜变薄的双层膜，经导辊，被收卷机14卷取到纸芯上，成为热收缩标签膜半成品。
[0048] 6、半成品热收缩标签膜分切成客户要求的规格尺寸，检测合格，包装好后即为成品。
[0049] 吹膜法单面哑光PVC热收缩标签膜的制备方法中具体所用设备如下：
[0050] (1)挤出机
[0051] 内层光膜层：单
螺杆挤出机，螺杆直径65mm，螺杆长径比29.5:1，螺杆为带混炼头的屏障型渐变式螺杆，压缩比2.8:1，挤出机温度：140-150℃，150-155℃，155-160℃，165-175℃，175-185℃。
[0052] 外层哑光层：
单螺杆挤出机，螺杆直径65mm，螺杆长径比26:1，螺杆为带混炼头的屏障型渐变式螺杆，压缩比2.6:1，挤出机温度：145-150℃，150-155℃，160-165℃，175-185℃，180-190℃。
[0053] (2)吹膜机头
[0054] 挤出机与吹膜机头连接段温度：185-190℃。芯棒式内复合吹塑薄膜机头，吹膜机模头2温度:190-200℃，200-210℃。模头2的口模直径120mm，口模间隙0.9mm，双风口风环3。
[0055] (3)吹膜辅机如图1所示。
[0056] (4)具有雾面成型作用的冷却定径套11：如图3所示，冷却定径套是11由内壁15和外壁16双层钢板焊接而成的，为具有一定高度的圆筒状的结构。内壁15和外壁16间形成密封的腔室。使用时，冷却水由进水口进入，充满腔室，并由出水口逸出，使腔室内保持有充足的动态冷却水。内壁15和膜之间交换热量，并传递给腔室内的水，热量被水流带走，薄膜被冷却，已定向的分子链及链段被冻结。普通PVC热收缩标签膜用冷却水套高度一般在200～300mm，定径套内壁
抛光处理，表面粗糙度Ra＝0.8μm左右。具有雾面成型作用的冷却定径套
11，是将普通定径套的下面一部分内壁设计加工成麻面17，麻面17部分高度为70mm-80mm，一般取70mm。麻面部分内壁，通
过喷砂或蚀刻处理加工成凹凸不同的花纹，花纹深度0.10-
0.15mm，表面粗糙度Ra＝2.5-6.3μm。在一个实施例中采用的具有雾面成型作用的冷却定径套11为：定径套总高度230mm，定径套直径为545mm。麻面17高度70mm，麻面17花纹深度
0.10mm，表面粗糙度Ra＝3.6μm。
[0057] 下面介绍上述设备及配方所制得的产品的具体实施例：
[0058] 实施例1-3：
[0059] 1、芯层发泡三层共挤PVC热收缩标签膜配方
[0060]
[0061]
[0062] 2、实施例1-3薄膜性能
[0063]
[0064] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。
