CN109397778A - 一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜 - Google Patents

一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，从上至下依次为第一聚酰胺层、第一粘结层、第一聚烯烃层、第二粘结层、第二聚酰胺层、高阻隔层、第三聚酰胺层、第三粘结层、第二聚烯烃层；所述高阻隔层采用原料为EVOH。本发明提供的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜采用多层共挤工艺生产，具有优异的抗紫外效果，还具有高阻隔、高阻湿、抗穿刺等突出的性能，适用于食品包装、电子包装、医药包装等领域，有效保护包装中的内容物。

Description

一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜及其制备方法与用途。
背景技术
食品包装如禽畜肉制品、海产品、熟食制品等，此类产品在存储期间和货架期时，会受到光的照射，照射之后会对内容物造成一定程度的影响，特别是紫外线的照射，会影响内容物的颜色，还会改变内容物的成分，甚至产生降解。目前，市场上已有具有抗紫外功能的聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯等单层膜，要想获得多功能的包装薄膜，就需要将各种薄膜进行复合，复合工艺会用到各种粘合剂、助剂、溶剂等，存在溶剂残留问题。
多层共挤薄膜采用多层共挤工艺生产，具有优异的阻隔性能、机械性能、成型性能，热封性能，且加工过程中不需要另外进行复合工艺，不涉及油墨、粘合剂、助剂等溶剂的残留问题，已广泛的应用于食品包装、电子包装、医药包装等领域，特别是食品包装领域。因此急需一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装薄膜，提高食品包装的保护性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜。
本发明的另一个目的是提供一种所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的制备方法。
本发明的再一个目的是提供一种所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜用于食品包装的用途。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一个方面提供了一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，从上至下依次为第一聚酰胺层、第一粘结层、第一聚烯烃层、第二粘结层、第二聚酰胺层、高阻隔层、第三聚酰胺层、第三粘结层、第二聚烯烃层；
所述高阻隔层采用原料为EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)，其中乙烯含量为29％-32％；
所述第一聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6，熔点为220℃；
所述第一粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯，熔点为115-135℃；
所述第一聚烯烃层采用原料为聚乙烯和紫外吸收剂，优选为线性低密度聚乙烯(LLDPE)，熔点为120～130℃；
所述紫外吸收剂为水杨酸酯类紫外吸收剂、二苯甲酮类紫外吸收剂中的至少一种；
所述第二粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯，熔点为115-135℃；
所述第二聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6，熔点为220℃；
所述第三聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6，熔点为220℃；
所述第三粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯，熔点为115-135℃；
所述第二聚烯烃层采用原料为聚乙烯，优选为茂金属聚乙烯(mLLDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物，mLLDPE和LLDPE的质量比为(3～5):(5～7)；优选为2:3。
所述紫外吸收剂是以聚烯烃作为载体，水杨酸酯类、二苯甲酮类作为添加剂制成的树脂，紫外吸收剂添加在第一聚烯烃层中。
所述紫外吸收剂的加入量为薄膜总质量的0.5～2％。
所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的厚度为140～160μm，优选为150μm。
本发明的第二个方面提供了一种所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的制备方法，包括以下步骤：
1)加料：采用称重式流量调节***和称重式原料配比***，同时在原料配置至进入挤出机的过程中，始终保持混合后的物料处于连续搅拌状态，确保原料均匀混合；
第一聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗1中，温度为220-260℃的条件下熔融，进入口模；
第一粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗2中，温度为195-220℃条件下熔融，进入口模；
第一聚烯烃层，将原料聚乙烯与紫外吸收剂混合后加入挤出机的料斗3中，温度为170-195℃的条件下熔融，进入口模；
第二粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗4中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗5中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
高阻隔层，将原料EVOH加入挤出机的料斗6中，温度为190-210℃的条件下熔融，进入口模；
第三聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗7中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
第三粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗8中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚烯烃层，将原料聚乙烯加入挤出机的料斗9中，温度为170-195℃条件下熔融，进入口模；
2)挤出机熔融塑化：各个挤出机分别对其加料斗内的原料颗粒进行加热熔融塑化，并通过模头挤出；
3)模头挤出吹胀：在模头的挤出口多层熔融原料挤出融合，同时对薄膜进行吹胀得到膜泡；
4)水冷却：经模头挤出吹胀的膜泡经过冷却水进行骤冷定型；
5)牵引与收卷：经冷却的薄膜经过牵引最后收卷成膜卷，获得所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜。
本发明的第三个方面提供了一种所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜用于食品包装的用途。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明提供的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜采用多层共挤工艺生产，具有优异的抗紫外效果，还具有高阻隔、高阻湿、抗穿刺等突出的性能，适用于食品包装、电子包装、医药包装等领域，有效保护包装中的内容物。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的示意图。
其中，11为第一聚酰胺层，12为第一粘结层，13为第一聚烯烃层，14为第二粘结层，15为第二聚酰胺层，16为高阻隔层，17为第三聚酰胺层，18为第三粘结层，19为第二聚烯烃层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明实施例中所述高阻隔层采用原料为EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)，其中乙烯含量为29％-32％；所述第一聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6，熔点为220℃；所述第一粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯，熔点为115-135℃；所述第一聚烯烃层采用原料为聚乙烯和紫外吸收剂，优选为线性低密度聚乙烯(LLDPE)，熔点为120～130℃；所述紫外吸收剂为水杨酸酯类紫外吸收剂、二苯甲酮类紫外吸收剂中的至少一种；所述第二粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯，熔点为115-135℃；所述第二聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6，熔点为220℃；所述第三聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6，熔点为220℃；所述第三粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯，熔点为115-135℃；所述第二聚烯烃层采用原料为聚乙烯，优选为茂金属聚乙烯(mLLDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物，mLLDPE和LLDPE的质量比为2:3。所述紫外吸收剂是以聚烯烃作为载体，水杨酸酯类、二苯甲酮类作为添加剂制成的树脂，紫外吸收剂添加在第一聚烯烃层中。所述紫外吸收剂的加入量为薄膜总质量的0.5～2％。
实施例1
一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的制备方法，包括以下步骤：
1)加料：采用称重式流量调节***和称重式原料配比***，同时在原料配置至进入挤出机的过程中，始终保持混合后的物料处于连续搅拌状态，确保原料均匀混合。
第一聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗1中，温度为220-260℃的条件下熔融，进入口模；
第一粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯(Tie)加入挤出机的料斗2中，温度为195-220℃条件下熔融，进入口模；
第一聚烯烃层，将原料聚乙烯与紫外吸收剂混合后加入挤出机的料斗3中，温度为170-195℃的条件下熔融，进入口模；
第二粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯(Tie)加入挤出机的料斗4中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗5中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
高阻隔层，将原料EVOH加入挤出机的料斗6中，温度为190-210℃的条件下熔融，进入口模；
第三聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗7中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
第三粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯(Tie)加入挤出机的料斗8中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚烯烃层，将原料聚乙烯加入挤出机的料斗9中，温度为170-195℃条件下熔融，进入口模；
2)挤出机熔融塑化：各个挤出机分别对其加料斗内的原料颗粒进行加热熔融塑化，并通模头挤出；
3)模头挤出吹胀：在模头的挤出口多层熔融原料挤出融合，同时吹胀装置(吹膜机挤出机的普通装置)对薄膜进行吹胀得到膜泡；
4)水环(水环是一个环形装置，是供冷却水均匀冷却)冷却：经模头挤出吹胀的膜泡经过冷却水环进行骤冷定型，有效的提高薄膜产品的透明度和性能。
5)牵引与收卷：经冷却的薄膜经过牵引辊进行牵引最后收卷成膜卷，获得所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，结构如图1所示，图1是本发明实施例1制备的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的示意图。
对比例1
一种高阻隔多层共挤功能性包装膜的制备方法，包括以下步骤：
1)加料：采用称重式流量调节***和称重式原料配比***，同时在原料配置至进入挤出机的过程中，始终保持混合后的物料处于连续搅拌状态，确保原料均匀混合。
第一聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗1中，温度为220-260℃的条件下熔融，进入口模；
第一粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗2中，温度为195-220℃条件下熔融，进入口模；
第一聚烯烃层，将原料聚乙烯加入挤出机的料斗3中，温度为170-195℃的条件下熔融，进入口模；
第二粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗4中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗5中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
高阻隔层，将原料EVOH加入挤出机的料斗6中，温度为190-210℃的条件下熔融，进入口模；
第三聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗7中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
第三粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗8中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚烯烃层，将原料聚乙烯加入挤出机的料斗9中，温度为170-195℃条件下熔融，进入口模；
2)挤出机熔融塑化：各个挤出机分别对其加料斗内的原料颗粒进行加热熔融塑化，并通模头挤出；
3)模头挤出吹胀：在模头的挤出口多层熔融原料挤出融合，同时吹胀装置对薄膜进行吹胀得到膜泡；
4)水环冷却：经模头挤出吹胀的膜泡经过冷却水环进行骤冷定型，有效的提高薄膜产品的透明度和性能。
5)牵引与收卷：经冷却的薄膜经过牵引辊进行牵引最后收卷成膜卷，获得所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜。
实施例2～4的制备方法同实施例1，实施例1～4各组分原料及用量见表1；实施例1～4中紫外吸收剂的种类及加入见表1所示。
表1
实施例1～4制备的薄膜结构为：PA6/Tie/PE/Tie/PA6/EVOH/PA/Tie/PE，总厚为150μm，按照PA6:Tie:PE:Tie:PA6:EVOH:PA:Tie:PE＝12:5:15:5:10:8:10:5:32的比例投料。
实施例1～4制备的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的性能测试结果如表1所示，水蒸气透过率测试方法为ASTM F1249；氧气透过率测试方法为ASTMD3985，200～400nm紫外光吸收率测试方法为ASTM E903；从表1中可以看出，对200～400nm波长紫外吸收最高达98％，氧气透过率≤3cc/m2·d，水蒸气透过率≤4g/m2·d。实施例1～4制备的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜与对比例1制备的产品相比发现，本申请中加入了紫外吸收剂，所制备的产品具有很好的抗紫外性，而对比例1中未加入紫外吸收剂，所以不具有抗紫外性。
本发明的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜用于食品包装的用途。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：从上至下依次为第一聚酰胺层、第一粘结层、第一聚烯烃层、第二粘结层、第二聚酰胺层、高阻隔层、第三聚酰胺层、第三粘结层、第二聚烯烃层；
所述高阻隔层采用原料为EVOH；
所述第一聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6；
所述第一粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯；
所述第一聚烯烃层采用原料为聚乙烯和紫外吸收剂；
所述紫外吸收剂为水杨酸酯类紫外吸收剂、二苯甲酮类紫外吸收剂中的至少一种；
所述第二粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯；
所述第二聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6；
所述第三聚酰胺层采用原料为聚酰胺PA6；
所述第三粘结层采用原料为顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯；
所述第二聚烯烃层采用原料为聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述EVOH中乙烯含量为29％-32％。
3.根据权利要求1所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述聚酰胺PA6的熔点为220℃。
4.根据权利要求1所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯的熔点为115-135℃。
5.根据权利要求1所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述第一聚烯烃层采用原料聚乙烯为线性低密度聚乙烯，熔点为120～130℃。
6.根据权利要求1所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述第二聚烯烃层采用原料为茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物。
7.根据权利要求6所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比为(3～5):(5～7)。
8.根据权利要求1所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜，其特征在于：所述紫外吸收剂是以聚烯烃作为载体，水杨酸酯类、二苯甲酮类作为添加剂制成的树脂；
所述紫外吸收剂的加入量为薄膜总质量的0.5～2％；
所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的厚度为140～160μm。
9.一种权利要求1至8任一项所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)加料：采用称重式流量调节***和称重式原料配比***，同时在原料配置至进入挤出机的过程中，始终保持混合后的物料处于连续搅拌状态，确保原料均匀混合；
第一聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗1中，温度为220-260℃的条件下熔融，进入口模；
第一粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗2中，温度为195-220℃条件下熔融，进入口模；
第一聚烯烃层，将原料聚乙烯与紫外吸收剂混合后加入挤出机的料斗3中，温度为170-195℃的条件下熔融，进入口模；
第二粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗4中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗5中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
高阻隔层，将原料EVOH加入挤出机的料斗6中，温度为190-210℃的条件下熔融，进入口模；
第三聚酰胺层，将原料聚酰胺加入挤出机的料斗7中，温度为220-260℃条件下熔融，进入口模；
第三粘结层，将原料顺丁烯二酸酐改性的聚乙烯加入挤出机的料斗8中，温度为195-220℃的条件下熔融，进入口模；
第二聚烯烃层，将原料聚乙烯加入挤出机的料斗9中，温度为170-195℃条件下熔融，进入口模；
2)挤出机熔融塑化：各个挤出机分别对其加料斗内的原料颗粒进行加热熔融塑化，并通过模头挤出；
3)模头挤出吹胀：在模头的挤出口多层熔融原料挤出融合，同时对薄膜进行吹胀得到膜泡；
4)水冷却：经模头挤出吹胀的膜泡经过冷却水进行骤冷定型；
5)牵引与收卷：经冷却的薄膜经过牵引最后收卷成膜卷，获得所述具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜。
10.一种权利要求1至8任一项所述的具有抗紫外效果的高阻隔多层共挤功能性包装膜用于食品包装的用途。
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