CN100484757C

CN100484757C - 以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法

Info

Publication number: CN100484757C
Application number: CNB2004100339110A
Authority: CN
Inventors: 朱家牧
Original assignee: 朱家牧
Current assignee: Baotou Keruier New Materials Co., Ltd.
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2009-05-06
Anticipated expiration: 2024-04-19
Also published as: CN1663789A

Abstract

本发明公开了一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法，该膜的结构为3-7层，三层结构为PO/PVA/PO，五层机构为PO/粘/PVA/粘/PO，七层结构为PO/粘/PA/PVA/PA/粘/PO，或PO/粘/PVA/PVA/PVA/粘/PO，并采用可消纳型的高分子材料以及可降解的PVA树脂做阻隔层。所述PVA树脂是该膜中做中间层的聚乙烯醇，PO为聚烯烃树脂，PA为聚酰胺，粘为粘合剂。该膜制备方法是采用多台塑化挤出机进行的，将各层物料投放到挤出机，经共挤模头、上吹低温风冷、牵引、加热、同步双向拉伸而制得。该膜是高阻隔高收缩可环境消纳型，适用于各类物品的包装膜，并可替代聚偏二氯乙烯及乙烯—乙烯醇共聚物。

Description

以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可环境消纳型的塑料成型材料，尤其是一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法。

背景技术

目前，由于人们越来越重视环境保护。并寻求可环境降解，低成本的包装薄膜。而具有降解性又有阻隔性可低温收缩且透明度好，用于食品包装目前还没有发现。以往降解制品都是追求降解时间和速度，而另一意图用于食品包装，可降解与以前技术正有相反之目的，作为食品存储等级保质期两年左右，而包装材料等级大于两年，可以降解采用多层共挤技术力求高阻隔又可降解性满足越来越多的市场需求的发明还没有出现。

在中国申请专利公开的CN1252348A日本吴羽公司中描述的《拉伸的多层膜肠衣及其制备方法》，其膜采用的是聚酰胺做隔膜，生产收缩膜。这种膜目前被广泛用于火腿肠包装及生熟肉类包装，该技术虽然被广泛使用，但它不可环境消纳型无法加入生物界大循环中，而且制造成本又很高，不是我们理想所希望获得的理想产品。在中国专利申请公开号为CND1405230A的一种可水解可生物降解塑料成型材料及其制备方法，可以用吹膜法制备薄膜，已被广泛推广，但这种单一材料制成的虽然可降解，但不能作为食品的包装。众所周知，大多可降解材料都是亲水性物质，所以靠单一材料单层结构是不能实现做食品包装及其它防潮阻隔包装。

由此可见，在现有技术中，所获得可生物降解薄膜，并寻求低成本可热收缩的高阻隔是很困难的，为此，本申请人经过潜心研究和试验，已获得既可环境消纳又可制成高阻隔高收缩薄膜，不仅可以大大降低制成品成本又可以扩大包装领域。

发明内容

本发明目前是提供一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法.。该膜是一种高阻隔高收缩可环境消纳型，并可适用于各种物品的包装膜。

为实现上述目的，本发明采用的解决方案是：一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜，是一种具有多种结构的膜，其特征在于：所述具有多层结构的膜为3—7层，并采用可消纳型的高分子材料以及可降解的PVA树脂做阻隔层而构成高阻隔高收缩膜，所述PVA树脂即为该膜中做中间层的聚乙烯醇；所述多层结构的膜为三层结构，即，由上到下各层物料为PO/PVA/PO，或，所述多层结构的膜为五层结构，即，由上到下各层物料为PO/粘/PVA/粘/PO，或，所述多层结构的膜为七层结构，即，由上到下各层物料为PO/粘/PA/PVA/PA/粘/PO，或，PO/粘/PVA/PVA/PVA/粘/PO，上述各层物料含义是，PO—聚烯烃树脂，其分子量5万—20万，熔融指数03—10g/10min，PVA—聚乙烯醇，PA—聚酰胺，粘—即粘合剂，该粘合剂为聚烯烃树脂与马来酸酐改性并添加光降解、生物降解、钙降解成分；所述高阻隔高收缩膜的厚度为0.025—0.15毫米；所述高阻隔高收缩膜的热水收缩率，在80℃水中纵/横>20—50％，其拉伸强度≥25Mpa，断裂伸长率≥50％，透光率>85％，氧气透过量≤10cm³/m².24H0.1mpa，透湿率≤35g/m²24H。

一种制备以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，所述高阻隔高收缩膜的制备方法是采用多台塑化挤出机进行的，首先按该膜的不同层数的结构的要求，将各层物料如聚烯烃树脂、聚乙烯醇、粘合剂、聚酰胺，投放到挤出机，经过共挤模头、复合低温风冷、牵引、加热、同步双向拉伸，即平挤上吹双向拉伸工艺法、冷却套冷却、收卷过程而制得，其中冷却温度为5℃—30℃，加热双向拉伸模体的温度为65—120℃，纵/横拉伸比为1：3.0—5；所述高阻隔高收缩膜的聚烯烃树脂中加入可光降解、生物降解、钙降解的添加剂，并视该膜的降解时间速度分别按该基础树脂，即聚烯烃树脂的0.1—5％、无机材料CaCO₃、SiO₂、TiO₂按5—30％、改性淀粉按5—30％加入聚烯烃树脂.

采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：由于本发明以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法，采用可环境消纳型的高分子材料以及可生物降解的树脂聚乙烯醇做阻隔层面制成高阻隔高收缩膜，其中还添加了光降解成分、生物降解成份和钙降解成份。因此该膜为高阻隔高收缩可环境消纳、低成本的膜，既具有降解性又有阻隔性且透明度好，非常适用于各类物品的包装，尤其用于各类生鲜肉类产品的包装。还可包装冰冻肉、冷却肉、海鲜产品、各类熟肉制品及其他物品，并可替代聚偏二氯乙烯PVDC、乙烯—乙烯醇共聚物EVOH、聚酰胺PA塑料成型材料。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明制备以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜的工艺流程框图；

图2是本发明制备以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜的三层结构图

图3是本发明制备以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜的五层结构图

图4是本发明制备以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜的七层结构图

具体实施方式

本发明以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜，是一种具有多层结构的膜，所述具有多层结构的膜由3—7层构成，并采用可消纳型的高分子材料以及可降解的PVA树脂做阻隔层而构成高阻隔高收缩膜，其厚度为0.025—0.15毫米，其热水收缩率在80℃热水中纵/横≥20—50％，其拉伸强度≥25MP_a，其断裂伸长率≥50％，其透光率>85％。所述PVA树脂即为在高阻隔高收缩膜中做中间层的聚乙烯醇，该高阻隔高收缩膜可做成三层结构，或五层结构，或七层结构。所述三层结构，即由上到下各层物料为PO/PVA/PO。所述五层结构即由上到下各层物料为PO/粘/PVA/粘/PO。所述七层结构即由上到下各层物料为PO/粘/PA/PVA/PA/粘/PO，或PO/粘/PVA/PVA/PVA/粘/PO。上述各层物料含义是，PO—聚烯烃树脂，其分子量5万—20万，熔融指数0.3—10g/10min；PVA—聚乙烯醇；PA—聚酰胺；粘—即粘合剂，该粘合剂为聚烯烃树脂与马来酸酐改性并添加光降解、生物降解、钙降解成份。

如图1所示，所述以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜及其制备方法包括如下步骤，该方法是采用多台塑化挤出机进行的，首先按膜不同层数的结构要求，即三层或五层或七层结构的要求，将各层物料，如聚烯烃树脂、聚乙烯醇、粘合剂、聚酰胺投放到挤出机，经过共挤模头、复合低温风冷、牵引、加热、同步双向拉伸，即平挤上吹双向拉伸工艺法、冷却套冷却、收卷过程而制得成品膜。其中冷却温度为5℃—30℃，加热双向拉伸模体的温度为65—120℃，纵横拉伸比为1：3.0—5。所述高阻隔高收缩膜中，PVA是选自滨州绿环分公司生产的PVA为阻隔层放在膜的中间层，其它聚烯烃原料中降结材料选自光、生、钙降解等专用母料，即所述高阻隔高收缩膜的聚烯烃树脂中，也就是在该膜的上下或内外的两层膜中加入光降解、生物降解、钙降解的添加剂，并视该膜的降解时间速度分别按该基础树脂，即聚烯烃树脂的0.1—5％、无机材料CaCO₃、SiO₂、TiO₂按5—30％、改性淀粉按5—30％加入聚烯烃树脂。本发明所选的聚烯烃树脂玻璃化温度在40—100℃内。

本发明所获得产品性能，本申请人通过测量获得本发明薄膜的物理性能如表1所示。

表1 PVA高阻隔高收缩膜检验结果

检测项目	单位	指标
检测项目	单位	指标	拉伸温度	Mpa	≥25
断裂伸长率	％	≥50	拉伸温度	Mpa	≥25
断裂伸长率	％	≥50	热收缩率	80℃	≥20—50％
氧气透过量透湿量透光率	cm<sup>3</sup>/m<sup>2</sup>.24H0.1mpag/m<sup>2</sup>24H％	≤10≤35>85	热收缩率	80℃	≥20—50％

表一数值完全可以满足生鲜制品外包装

实施例一

参见图2，在多台塑化挤出机A/B/A中，A层为聚烯烃树脂，选用燕山石化生产的1F7A型或1F7B型低密度聚乙烯，其中加入1％改性可降解填加剂或聚酰胺树脂材料，B层为聚乙烯醇(PVA)专用料，各自分别投入所需的挤出机里按薄膜厚度百分比分别为30％/40％/30％，通过共挤模头工艺完成。

实施例二

参见图3，在多台塑化挤出机A/B/C/B/A中，A层为聚烯烃树脂，选用燕山石化生产的1C7A型低密度聚乙烯，其中加入改性可降解填加剂或母料0.5％搅均，B层为改性粘结树脂(或采用日本三井物产的528H树脂)，C层为PVA树脂，经共挤模头挤出制得所需薄膜，厚度百分比分别为：10％/20％/40％/20％/10％。

实施例三

参见图4，在多台塑化挤出机A/B/C/D/C/B/A中，A层为聚烯烃树脂，选用美国艾克森(EXON)生产的1018型低密度聚乙烯，其中加入改性可降解填加剂或母料为基础树脂0.8％，搅均投入挤出机，B层为粘接树脂，加改性淀粉基础树脂10％，无机材料5％，C、D层均采用PVA树脂，或C层采用PA树脂，该PA树脂选用德国巴斯夫(BASF)生产的C35型聚酰胺，各层间比例可以是15％/10％/10％/30％/10％/10％/15％。

然而本发明并不仅限于上述实施例：

本发明所获得高阻隔收缩膜及制品，可广泛应用于各类物品，例如，各类生鲜肉类产品包装，海产品包装，各类熟肉制品包装，高质保期，其它物品包装。对于本领域技术人员来说，本发明说明书和实施例中对本发明进行改进是容易的事，但在没有背离权利要求的发明主体和范围的情况下，均应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜，是一种具有多层结构的膜，其特征在于：所述具有多层结构的膜为采用可降解的PVA树脂做阻隔层而构成的高阻隔高收缩膜，所述PVA树脂即为该膜中做中间层的聚乙烯醇；所述多层结构的膜为三层结构，即，由上到下各层物料为PO/PVA/PO，或，所述多层结构的膜为五层结构，即，由上到下各层物料为PO/粘/PVA/粘/PO，或，所述多层结构的膜为七层结构，即，由上到下各层物料为PO/粘/PA/PVA/PA/粘/PO，或，PO/粘/PVA/PVA/PVA/粘/PO；

上述各层物料含义是，

PO—聚烯烃树脂，其分子量5万—20万，熔融指数0.3—10g/10min，

PVA—聚乙烯醇，

PA—聚酰胺，

粘—即粘合剂，该粘合剂为聚烯烃树脂与马来酸酐改性并添加光降解、生物降解和钙降解成分。

2、根据权利要求1所述的一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜，其特征在于：所述高阻隔高收缩膜的厚度为0.025-0.15毫米。

3.根据权利要求1所述的一种以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜，其特征在于：所述高阻隔高收缩膜的热水收缩率，在80℃水中纵/横20-50％，其拉伸强度≥25Mpa，断裂伸长率≥50％，透光率>85％，氧气透过量≤10cm³/m²·24H0.1mpa，透湿率≤35g/m²·24H。

4.一种制备权利要求1所述的以聚乙烯醇做中间层的高阻隔高收缩膜的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，所述高阻隔高收缩膜的制备方法是采用多台塑化挤出机进行的，首先按该膜的不同层数的结构的要求，将聚烯烃树脂、聚乙烯醇、粘合剂和聚酰胺，投放到挤出机，经过共挤模头、复合低温风冷、牵引、加热、同步双向拉伸，即平挤上吹双向拉伸工艺法或平挤下吹水冷、冷却套冷却、收卷过程而制得，其中冷却温度为5—30℃，加热双向拉伸模体的温度为65—120℃，纵/横拉伸比为1：(3.0—5)，所述高阻隔高收缩膜中的聚烯烃树脂中加入可光降解、生物降解、钙降解的添加剂，所述的添加剂CaCO₃、SiO₂和TiO₂按5—30％，改性淀粉按5—30％加入聚烯烃树脂中。