[发明专利]可回收包装材料及其制备方法

说明书

本公开内容提供了可回收制品，其包含：50重量％至90重量％的具有在0.94g/cm³至0.97g/cm³范围内的密度的至少一种聚乙烯，其中所述制品表现出小于700MPa的杨氏模量；和小于或等于50％的雾度值。本公开内容还提供了包含所述可回收制品的膜或层合体。本公开内容还提供了用于制备所述制品的吹膜挤出工艺。

技术领域

本文公开的主题涉及包装材料领域，特别涉及用于制造包装制品的可回收包装材料。

背景技术

随着对品质产品的需求快速增长，包装行业已成为世界经济中增长最快的行业之一。根据Smithers所做的研究，到2028年，全球包装市场预计每年扩张约3％，超过1.2万亿美元(The Future of Packaging:Long-Term Strategic Forecast to 2028)。

市场上有多种包装材料可供选择，例如玻璃、纸板、纸和金属，但最常用的塑料和聚乙烯包装材料之一占据了很大的市场。源自石油来源的聚乙烯(PE)，与其他塑料相比，在最耐用、极轻质和成本低方面具有高度优势。然而，与其他合成塑料一样，PE是不可生物降解的，并因此作为塑料碎片积聚在垃圾填埋场，对环境健康和安全造成严重威胁。

已知许多类型的聚乙烯例如低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等用于包装各种食品、化妆品和其他日常用品。HDPE具有高拉伸强度的益处，但缺乏透明度。因此，它被应用于包装不透明但具有相当大刚度的产品例如工业化学品和水管。另一方面，LDPE由于其柔性和相对的透明度而在制造柔性盖、瓶以及塑料袋和膜方面更受欢迎。CN1760087A公开了由5个膜层通过共挤出制备的多层复合材料的包装膜材料，其中5个膜层的每一者包含低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和茂金属聚乙烯中的2至3者。

铝阻挡层压管(Aluminum barrier laminated tube，ABL)和聚合物阻挡层压(polymer barrier laminated，PBL)管也用于包装口腔、药物、化妆品和家庭护理制剂。随着这些管的使用增加，对可回收性的关注也在上升。由于ABL管具有例如不可回收性和缺乏透明度的缺点，我们看到了从ABL转向PBL以改善可回收性和透明度的趋势。在传统的PBL管中，聚合物共混物由LDPE、LLDPE、MDPE和HDPE而不是阻挡层和颜料制成。然而，随着向单一材料进展的趋势，试图最大限度地使用例如聚丙烯和HDPE的聚合物，并最大限度地减少整个制剂中的阻挡层，以促进管在相应流(例如HDPE流)中的可回收性，并且还改善管的透明性，同时保持所需的刚度和可回收性。因此，在现有技术中迫切需要开发满足上述方面的包装膜。

发明内容

在本公开内容的第一方面中，提供了可回收制品，其包含：50重量％至90重量％的具有在0.94g/cm³至0.97g/cm³范围内的密度的至少一种聚乙烯，其中所述制品表现出小于700MPa的杨氏模量；和小于或等于50％的雾度值。

在本公开内容的第二方面中，提供了制备如本文所述的作为膜的可回收制品的方法，所述方法包括：(a)使至少一种聚乙烯熔融以获得聚乙烯熔体流；(b)将聚乙烯熔体以向下流从环形模具中挤出以获得挤出材料；(c)对挤出材料进行充气以获得吹膜泡状物(blown film bubble)；和(d)将吹膜泡状物用冷水骤冷以获得作为膜的可回收制品。

在本公开内容的第三方面中，提供了制备如本文所述的作为层合体的可回收制品的方法，所述方法包括：(a)通过包括以下的方法获得至少一个膜：(1)使至少一种聚乙烯熔融以获得聚乙烯熔体流；(2)将聚乙烯熔体以向下流从环形模具中挤出以获得挤出材料；(3)对挤出材料进行充气以获得吹膜泡状物；和(4)将吹膜泡状物用冷水骤冷以获得作为膜的可回收制品；(b)获得至少一个挤出层合层或粘合层合层；以及(c)将至少两个膜与至少一个挤出层合层/粘合层合层进行层合以获得作为层合体的可回收制品。