CN111806015A - 聚丙烯高温易揭食品包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于食品包装膜技术领域，具体的涉及一种聚丙烯高温易揭食品包装膜及其制备方法。所述的食品包装膜从横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，A层和C层均为尼龙，B层和D层均为粘合树脂，E层与F层均为无规共聚聚丙烯，G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.0‑6.3g/10min，密度为0.905‑0.908g/cm3。本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，在保证包装膜的力学性能的基础上，热封后具有更好的封口易揭开性、两层热封层之间粘结力恰当，揭开后无毛刺痕迹，提高了客户的使用方便性。

Description

聚丙烯高温易揭食品包装膜及其制备方法
技术领域
本发明属于食品包装膜技术领域，具体的涉及一种聚丙烯高温易揭食品包装膜及其制备方法。
背景技术
包装膜具有较大的市场潜力，根据开启方式不同，易开启包装分易撕型与易揭型。易揭包装主要是控制包装材料的热合强度，使得包装材料热合后既能起到密封的效果，又能通过适当的力破坏热封层将其揭开。较为理想的、以易撕裂为目标的功能性复合膜，需要具备如下几个特点：(1)在消费者打开食品包装袋时，在需要开裂的地方应有比较理想的开裂效果；(2)在确保内装食品安全的前提下，撕裂传播力应尽可能地小，同时便于撕开。
聚丙烯，又称PP，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，无毒、无臭、无味、卫生性能可靠；耐酸、碱、盐及多种化学物质，性能稳定；物理及力学性能均衡；防湿性、防潮性优良，有一定的阻氧性；具有优良的成型性和很好的热封合性。而且聚丙烯可以耐120℃以上的高温，聚丙烯薄膜包装食品甚至能够承受140℃以上的高温蒸煮的要求。
现有的聚丙烯三层复合膜，经过高温蒸煮杀菌后，既能保持内部食品的形状和风味，又具有优良的尺寸稳定性，蒸煮型的聚丙烯膜用于包装卤蛋、烧鸡、烧排骨和饮料等，能满足121-135℃高温杀菌的需要，但是对于下游用户而言，经过高温蒸煮后，三层复合聚丙烯包装膜不易揭开，使消费者对产品的体验造成不良的影响，因此，有必要探索出一种性能优良，经过高温蒸煮后易揭开的产品包装膜，在保证包装膜的力学性能的基础上，增加客户使用感。
发明内容
本发明的目的是：提供一种聚丙烯高温易揭食品包装膜。该包装膜力学性能优良，经过高温蒸煮后，仍易于揭开；本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，从包装膜横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，其中，A层和C层成分相同，均为尼龙，B层和D层成分相同，均为粘合树脂，E层与F层成分相同，均为无规共聚聚丙烯，G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.0-6.3g/10min，密度为0.905-0.908g/cm3。
其中：
所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的厚度为60-240um，A层、B层、C层、D层、E层、F层、G层的厚度占比分别为13-14％：13-14％：13-14％：13-14％：14-15％：14-15％：14-15％。
热封层中无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的70％-80％，低密度聚乙烯的质量占共混改性树脂质量的10-15％，线性低密度聚乙烯占共混改性树脂质量的10-15％。
热封层共混树脂相互配合，在保证包装所需要的强度的同时也保证了食品相应的质量，人们沿着热封边能够轻便的揭开，为客户提供了便利。
A层和C层所述的尼龙密度为1.13-1.17g/cm3。
A层和C层所述的尼龙为PA-6、PA-610或PA-1010中的一种，优选PA-6。
B层和D层所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.90-0.91g/cm3，熔融指数为4.0-7.0g/10min。
E层和F层所述的无规共聚聚丙烯密度为0.908-0.915g/cm3，熔融指数为6.0-8.0g/10min。
作为一个优选的技术方案，本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，为七层复合膜，从包装膜横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，其中：
A层由尼龙构成，所述的尼龙密度为1.15-1.17g/cm3，尼龙为PA-6；
B层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.90-0.91g/cm3，熔融指数为6.0-7.0g/10min；
C层为PA-6，所述的PA-6密度为1.15-1.17g/cm3；
D层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.90-0.91g/cm3，熔融指数为6.0-7.0g/10min；
E层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.910-0.915g/cm3，熔融指数为7.0-8.0g/10min；
F层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.910-0.915g/cm3，熔融指数为7.0-8.0g/10min；
G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.0-6.3g/10min，密度为0.905-0.908g/cm3；热封层中无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的70％-80％，低密度聚乙烯的质量占共混改性树脂质量的10-15％，线性低密度聚乙烯占共混改性树脂质量的10-15％。
A层与C层添加尼龙增加阻隔性能，外层尼龙耐刮擦，可印刷，B层与D层起粘合作用，G层起热封易揭作用，E层和F层的作用是与其他层相互配合，从成本、延伸率、挺度、透明度、成膜的厚薄均匀性方面综合考虑，制备出高性能的聚丙烯高温易揭食品包装膜。
本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法为：将A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层原料分别经挤出机熔融挤出，通过各自的流道在模头汇合后，经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于≤100℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
第一牵引装置中设置人字夹板，起到给薄膜定型的作用。
作为一个优选的技术方案，本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将A层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在240-280℃的熔融温度下进行共混挤出，形成A层熔融物料；将B层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在180-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成B层熔融物料；将C层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在240-280℃的熔融温度下进行共混挤出，形成C层熔融物料；将D层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在180-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成D层熔融物料；将E层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在175-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成E层熔融物料；将F层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在175-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成F层熔融物料；将G层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在170-250℃的熔融温度下进行共混挤出，形成G层熔融物料；各层熔融物料通过各自的流道进入温度为220-270℃的共挤出模头与其他挤出机出来的物料一起进行共挤出。
(2)经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于≤100℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，在保证包装膜的力学性能的基础上，热封后具有更好的封口易揭开性、两层热封层之间粘结力恰当，揭开后无毛刺痕迹，提高了客户的使用方便性。
(2)本发明所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，原料来源广泛，制备流程简单，能耗低，显著提高了包装膜的耐高温性能，适合大规模生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，为七层复合膜，从包装膜横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，其中：
A层由尼龙构成，所述的尼龙密度为1.17g/cm3，尼龙为PA-6；
B层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.90g/cm3，熔融指数为6.0g/10min；
C层为PA-6，所述的PA-6密度为1.17g/cm3；
D层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.90g/cm3，熔融指数为6.0g/10min；
E层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.908g/cm3，熔融指数为6.0g/10min；
F层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.908g/cm3，熔融指数为6.0g/10min；
G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.3g/10min，密度为0.908g/cm3。
热封层中无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的70％，低密度聚乙烯的质量占共混改性树脂质量的15％，线性低密度聚乙烯占共混改性树脂质量的15％。
所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的厚度为180um，A层、B层、C层、D层、E层、F层、G层的厚度占比分别为14％：14％：14％：14％：15％：15％：14％；即A层为25.2um，B层为25.2um，C层为25.2um，D层为25.2um，E层为27.0um，F层为27.0um，G层为25.2um。
本实施例1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将A层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在270±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成A层熔融物料；将B层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在200±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成B层熔融物料；将C层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在270±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成C层熔融物料；将D层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在200±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成D层熔融物料；将E层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在195±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成E层熔融物料；将F层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在195±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成F层熔融物料；将G层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在200±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成G层熔融物料；各层熔融物料通过各自的流道进入温度为240±10℃的共挤出模头与其他挤出机出来的物料一起进行共挤出。
(2)经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于90±5℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
实施例2
本实施例2所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，为七层复合膜，从包装膜横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，其中：
A层由尼龙构成，所述的尼龙密度为1.15g/cm3，尼龙为PA-610；
B层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.905g/cm3，熔融指数为6.5g/10min；
C层为PA-610，所述的PA-610密度为1.15g/cm3；
D层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.905g/cm3，熔融指数为6.5g/10min；
E层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.910g/cm3，熔融指数为7.2g/10min；
F层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.910g/cm3，熔融指数为7.2g/10min；
G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.0g/10min，密度为0.905g/cm3g/cm3。
热封层中无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的75％，低密度聚乙烯的质量占共混改性树脂质量的13％，线性低密度聚乙烯占共混改性树脂质量的12％。
所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的厚度为200um，A层、B层、C层、D层、E层、F层、G层的厚度占比分别为14％：14％：14％：14％：15％：15％：14％；即A层为28um，B层为28um，C层为28um，D层为28um，E层为30um，F层为30um，G层为28um。
本实施例2所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将A层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在250±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成A层熔融物料；将B层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在230±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成B层熔融物料；将C层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在250±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成C层熔融物料；将D层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在230±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成D层熔融物料；将E层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在220±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成E层熔融物料；将F层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在220±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成F层熔融物料；将G层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在230±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成G层熔融物料；各层熔融物料通过各自的流道进入温度为250±10℃的共挤出模头与其他挤出机出来的物料一起进行共挤出。
(2)经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于90±5℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
实施例3
本实施例3所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，为七层复合膜，从包装膜横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，其中：
A层由尼龙构成，所述的尼龙密度为1.16g/cm3，尼龙为PA-1010；
B层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.91g/cm3，熔融指数为7.0g/10min；
C层为PA-1010，所述的PA-1010密度为1.16g/cm3；
D层为粘合树脂，所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.91g/cm3，熔融指数为7.0g/10min；
E层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.915g/cm3，熔融指数为8.0g/10min；
F层成分为无规共聚聚丙烯，无规共聚聚丙烯密度为0.915g/cm3，熔融指数为8.0g/10min；
G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.2g/10min，密度为0.907g/cm3g/cm3。
热封层中无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的80％，低密度聚乙烯的质量占共混改性树脂质量的10％，线性低密度聚乙烯占共混改性树脂质量的10％。
所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的厚度为240um，A层、B层、C层、D层、E层、F层、G层的厚度占比分别为14％：14％：14％：14％：15％：15％：14％；即A层为33.6um，B层为33.6um，C层为33.6um，D层为33.6um，E层为36um，F层为36um，G层为33.6um。
本实施例3所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将A层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在260±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成A层熔融物料；将B层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在250±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成B层熔融物料；将C层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在260±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成C层熔融物料；将D层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在250±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成D层熔融物料；将E层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在250±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成E层熔融物料；将F层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在250±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成F层熔融物料；将G层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在240±10℃的熔融温度下进行共混挤出，形成G层熔融物料；各层熔融物料通过各自的流道进入温度为260±10℃的共挤出模头与其他挤出机出来的物料一起进行共挤出。
(2)经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于90±5℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
对比例1
本对比例1所述的食品包装膜与实施例3相同，不同点在于G层热封层的原料组成不同，G层为热封层，为二元无规共聚聚丙烯和三元无规共聚聚丙烯共混树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.2g/10min，密度为0.907g/cm3g/cm3。
热封层中二元无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的50％，三元无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的50％。
对实施例1-3和对比例1-3制备的食品包装膜进行性能测试，结果如表1所示：
Figure BDA0002592475350000071

Claims (8)

1.一种聚丙烯高温易揭食品包装膜，其特征在于：从包装膜横截面开始从外到内依次为A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层，其中，A层和C层成分相同，均为尼龙，B层和D层成分相同，均为粘合树脂，E层与F层成分相同，均为无规共聚聚丙烯，G层为热封层，为无规共聚聚丙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯共混改性树脂，所述的共混改性树脂的熔融指数为6.0-6.3g/10min，密度为0.905-0.908g/cm3。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，其特征在于：所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的厚度为60-240um，A层、B层、C层、D层、E层、F层、G层的厚度占比分别为13-14％：13-14％：13-14％：13-14％：14-15％：14-15％：14-15％。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，其特征在于：热封层中无规共聚聚丙烯的质量占共混改性树脂质量的70％-80％，低密度聚乙烯的质量占共混改性树脂质量的10-15％，线性低密度聚乙烯占共混改性树脂质量的10-15％。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，其特征在于：A层和C层所述的尼龙密度为1.13-1.17g/cm3；A层和C层所述的尼龙为PA-6、PA-610或PA-1010中的一种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，其特征在于：B层和D层所述的粘合树脂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂，所述的马来酸酐接枝的聚丙烯树脂的密度为0.90-0.91g/cm3，熔融指数为4.0-7.0g/10min。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜，其特征在于：E层和F层所述的无规共聚聚丙烯密度为0.908-0.915g/cm3，熔融指数为6.0-8.0g/10min。
7.一种权利要求1所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，其特征在于：将A层、B层、C层、D层、E层、F层和G层原料分别经挤出机熔融挤出，通过各自的流道在模头汇合后，经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于≤100℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯高温易揭食品包装膜的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
(1)将A层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在240-280℃的熔融温度下进行共混挤出，形成A层熔融物料；将B层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在180-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成B层熔融物料；将C层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在240-280℃的熔融温度下进行共混挤出，形成C层熔融物料；将D层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在180-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成D层熔融物料；将E层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在175-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成E层熔融物料；将F层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在175-260℃的熔融温度下进行共混挤出，形成F层熔融物料；将G层原料按比例加入搅拌机搅拌均匀，并在170-250℃的熔融温度下进行共混挤出，形成G层熔融物料；各层熔融物料通过各自的流道进入温度为220-270℃的共挤出模头与其他挤出机出来的物料一起进行共挤出；
(2)经过膜口风环定型，水环冷却进入第一牵引装置进行拉伸排气处理，通过旋转牵引装置使薄膜的厚薄点在卷轴上均匀分布，进入第二牵引装置于≤100℃的温度下烘干，然后在纠偏装置中进行纠偏，进入第三牵引装置拉膜，最后通过导膜装置经收卷装置收卷，得到聚丙烯高温易揭食品包装膜。
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