CN103203933A - 一种耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜 - Google Patents

Abstract

一种耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，由电晕层、芯层和热封层复合而成，所述芯层位于电晕层、热封层之间；所述电晕层由丙烯嵌段共聚树脂制成，所述芯层由丙烯嵌段共聚树脂70-90%、热塑性弹性体10-30%以及芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；所述热封层材料由聚丙烯嵌段共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂0.15%和芥酰酸胺爽滑剂0.15%组成。本发明专利具有耐低温性能优良、抗冲击强度大、抗穿刺性能好，同时还具有耐蒸煮的优点，可通过巴氏灭菌或水煮的方式进行灭菌处理。该薄膜主要针对需要冷藏的制品的包装，具有耐寒冷冻、抗穿刺、抗冲击等特性。因此可广泛应用于需要低温冷藏及灭菌处理的塑料软包装。

Description

一种耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯耐蒸煮薄膜，尤其是一种耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜。 

背景技术

在塑料软包装应用领域，由于有些包装制品要进行低温冷藏，另外有些包装在应用过程中会遇到不同的环境温度状况，尤其在冬天气温差异会很大，如北方的气温有时会降低到-30℃左右，在这种情况下，有些包装制品就会因为低温脆性而抗冲击性能变差。此时就会出现各种各样的问题：1、袋子的耐冲击性能差，运输、装卸、货架摆放过程中容易受到外来力的破坏，极易出现破袋、开袋现象，不但影响包装产品的外观，同时也不能起到包装本身应有的作用。2、冷冻食品的耐寒性达不到要求，在温度较低的情况下，不能保持材料原有的性能，包装材料较脆，使包装材料力学强度下降，造成包装袋破裂及开裂，更不能满足对内容物的保护作用。3、包装袋的穿刺性能，冷冻食品冷冻后一般是比较坚硬，特别是鱼、肉制品，含有骨头及硬质物体，运输及堆放中产品挤压很容易使包装袋穿破，使包装袋密封性造成破坏，因此冷冻食品对包装袋的穿刺性要求很高。 

现在市场上常见的冷冻食品包装复合膜多采用以下结构：OPP/LLDPE此结构的产品性能可以达到防潮、耐寒、低温热封拉力强等，成本相对比较经济；NY/LLDPE此结构的包装性能可以耐冷冻、耐冲击、穿刺，成本相对较高，产品包装性能较好；而PET/LLDPE结构在冷冻类产品中也有使用，但使用率相对较低；另外还有一种是单纯的PE袋，例如蔬菜包装等；以上几种产品结构是现在国内市场低温冷冻产品包装使用比较集中的结构。 

在上述包装中，采用的是LLDPE作为热封层材料，但由于LLDPE的透明度较差，而且因为熔点和维卡软化点较低耐蒸煮性能也较差。因此针对可视化要求高的制品包装和需要耐水煮或耐蒸煮灭菌的食品包装，采用LLDPE膜就会存在一定的局限。 

发明内容

本发明目的是提供一种耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，以解决现有冷冻食品包装复合膜采用LLDPE作为热封层材料，熔点和维卡软化点较低，耐蒸煮性能较差等技术问题。 

本发明主要是通过下述技术方案得以解决上述技术问题的：一种耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，由电晕层、芯层和热封层复合而成，所述芯层位于电晕层、热封层之间；所述电晕层由丙烯嵌段共聚树脂制成，所述芯层由丙烯嵌段共聚树脂70-90%、热塑性弹性体10-30%以及芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；所述热封层材料由聚丙烯嵌段共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂0.15%和芥酰酸胺爽滑剂0.15%组成。 

作为优选，所述电晕层、芯层和热封层三层层厚比为1：3：1。 

作为优选，所述热塑性弹性体为聚乙烯-辛烯共弹性体、乙烯与2-丁烯共聚弹性体按质量比2：1构成的混合物。 

作为优选，所述聚丙烯嵌段共聚物可以是均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂、共聚和均聚聚丙烯树脂的一种或多种组合。 

作为优选，所述合成硅灰石防粘剂由90%的聚丙烯、10%的硅灰石共混造粒制成。 

作为优选，所述芥酰酸胺爽滑剂由95%的聚丙烯、5%的高纯芥酰酸胺共混造粒制成。 

作为优选，所述电晕层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的电晕处理值。 

本发明中聚乙烯-辛烯共弹性体和乙烯-2丁烯共聚弹性体混合制得的弹性体对材料的低温抗冲性能贡献较大，这是因为弹性体各成分之间起到联结、缓冲作用，使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用，减少银纹因受力发展成裂纹的机会，从而提高了体系的冲击强度。当体系受到张力时，由于这些联结点所形成的网络状结构可以发生较大的形变，所以，体系的断裂伸长率有显著的增加，抗冲击性能增强。 

防粘连剂可以在成品薄膜的表面形成许多的突起或不同松弛状的凹凸，使成品薄膜的表面达到一定粗糙度，这样在成品薄膜叠放或卷置在一起时，可以让各薄膜层之间存留一定量的空气，从而减少薄膜间有效接触面积，达到了防止薄膜粘连的作用。 

爽滑剂通过熔融挤出均匀分散于塑料薄膜中，最后在生产和使用中可以快速的迁移至薄膜表面，形成一爽滑层，降低薄膜表面的摩擦系数，使之不互相粘连，令放卷和分切更为顺畅，并具有良好的开口性。 

本发明专利具有耐低温性能优良、抗冲击强度大、抗穿刺性能好，同时还具有耐蒸煮的优点，可通过巴氏灭菌或水煮的方式进行灭菌处理。该薄膜主要针对需要冷藏的制品的包装，具有耐寒冷冻、抗穿刺、抗冲击等特性。因此可广泛应用于需要低温冷藏及灭菌处理的塑料软包装。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图1是本发明的结构示意图，如图所示，该耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，由电晕层1、芯层2和热封层3复合而成，其芯层2位于电晕层1、热封层3之间，电晕层、芯层和热封层三层层厚比为1：3：1。 

实施例1：该耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，其电晕层由聚丙烯嵌段共聚树脂组成；芯层由聚丙烯嵌段共聚聚树脂70%、热塑性弹性体（聚乙烯-辛烯共弹性体、乙烯与2-丁烯共聚弹性体按质量比2：1构成的混合物）29.8%和芥酰酸胺爽滑剂（95%的聚丙烯、5%的高纯芥酰酸胺共混造粒制成，下同）0.2%组成；热封层由聚丙烯嵌段共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂（90%的聚丙烯、10%的硅灰石共混造粒制成，下同）0.15%、芥酰酸胺爽滑剂0.15%组成。上述三层材料分别经过三台单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。以上实施例中，电晕层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的电晕处理值。 

实施例2：该耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，其电晕层由蒸煮级丙烯二元无规共聚树脂组成；芯层由聚丙烯均聚树脂79.8%、热塑性弹性体（聚乙烯-辛烯共弹性体、乙烯与2-丁烯共聚弹性体按质量比2：1构成的混合物）20%和芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；热封层由聚丙烯二元无规共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂0.15%、芥酰酸胺爽滑剂0.15%组成。上述三层材料分别经过三台单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。以上实施例中，电晕层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的电晕处理值。 

实施例3：该耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，其电晕层由蒸煮级丙烯二元无规共聚树脂组成；芯层由聚丙烯均聚树脂89.8%、热塑性弹性体（聚乙烯-辛烯共弹性体、乙烯与2-丁烯共聚弹性体按质量比2：1构成的混合物）10%和芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；热封层由聚丙烯三元共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂0.15%、芥酰酸胺爽滑剂0.15%组成。上述三层材料分别经过三台单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。以上实施例中，电晕层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的电晕处理值。 

实施例4：该耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，其电晕层由蒸煮级丙烯二元无规共聚树脂组成；芯层由聚丙烯二元共聚树脂80%、热塑性弹性体（聚乙烯-辛烯共弹性体、乙烯与2-丁烯共聚弹性体按质量比2：1构成的混合物）19.8%和芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；热封层由聚丙烯三元共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂0.15%、芥酰酸胺爽滑剂（95%的聚丙烯、5%的高纯芥酰酸胺共混造粒制成）0.15%组成。上述三层材料分别经过三台单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。以上实施例中，电晕层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的电晕处理值。 

本发明的原料都是市场上购得，主要选自陶氏化学（DOW）、杜邦公司(DUPONT)、巴塞尔（BASELL）、三井化学(MITSUI CHEMICALS)、科腾(KRATON)、三星道达尔（SUMSUNG TOTAL）、埃克森（EXXON）、康斯坦普(CONSTAB)等知名公司。实施例中涉及的双螺杆造粒挤出机采用南京杰恩特公司的设备，共挤流延设备采用奥地利兰精公司（即SML公司）三层共挤流延生产线。 

对比例：该耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜，其电晕层由蒸煮级丙烯二元无规共聚树脂组成；芯层由聚丙烯均聚树脂99.8%和芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；热封层由聚丙烯三元共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅灰石防粘剂0.15%、芥酰酸胺爽滑剂0.15%组成。上述三层材料分别经过三台单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。 

本发明的生产过程需要特别注意的事项有如下几点：一、原料的粉尘杂质控制：原料从拌料到输送，要求在密封条件下进行，原料贮存车间和拌料上料车间与薄膜的挤出流延车间进行隔离，避免原料的粉尘进入流延单元；二、熔融挤出过程的晶点及炭化点控制：每台挤出机与模头连接器有滤网过滤器，过滤器以采用二级过滤的方式为最佳，过滤器分粗过滤和精过滤两段，从而最大限度避免晶点炭化点等杂质进入模头；三、导辊要求：流延单元至收卷单元所有的导辊需要经过专门的表面处理；四、生产车间环境要求：生产过程要求在无尘车间内部进行,车间净化程度要求1000级以上，其中从流延冷却单元至收卷单元要求尽量能够采用有机玻璃板进行隔离，生产操作人员需要穿戴专门的防尘服、头套及口罩；五、薄膜分切方式：分切方式采取在线分切，避免薄膜二次分切时放卷过程对薄膜的损害。六、薄膜的再次加热结晶过程：在收卷之前需有一加热及冷却装置对薄膜进行再加热，加热温度50℃-100℃，其目的是为了加快薄膜再结晶，降低薄膜熟化时间，从而使聚合物分子链得到充分延展定型，避免收卷后薄膜发生收缩变形。 

为了验证本发明的效果，将各实施例和对比例制得的成品进行对比试验，其结果如下表： 

试验结果表明：本发明耐低温抗冲型流延聚丙烯耐蒸煮薄膜主要有如下的特点：1.弹性模量大，挺度高，其弹性模量和拉伸强度均大于普通薄膜；2.起始热封温度低； 3.光泽度很好，雾度优，产品的透明性能较好；4.低温冲击强度高，使用范围广。

Claims (7)

1.一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，由电晕层、芯层和热封层复合而成，其特征是所述芯层位于电晕层、热封层之间；所述电晕层由丙烯嵌段共聚树脂制成，所述芯层由丙烯嵌段共聚树脂70-90%、热塑性弹性体10-30%以及芥酰酸胺爽滑剂0.2%组成；所述热封层材料为聚丙烯嵌段共聚物89.7%、乙烯-α烯烃共聚物10%、合成硅石防粘剂0.15%以及芥酰酸胺爽滑剂0.15%。

2.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，其特征是所述电晕层、芯层和热封层三层层厚比为1：3：1。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，其特征是所述热塑性弹性体为聚乙烯-辛烯共弹性体、乙烯与2-丁烯共聚弹性体按质量比2：1构成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，其特征是所述聚丙烯嵌段共聚物可以是均聚聚丙烯树脂、共聚聚丙烯树脂共聚和均聚聚丙烯树脂的一种或数种混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，其特征是所述合成硅灰石防粘剂由90%的聚丙烯、10%的硅灰石共混造粒制成。

6.根据权利要求1或2所述的一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，其特征是所述芥酰酸胺爽滑剂由95%的聚丙烯、5%的芥酰酸胺共混造粒制成。

7.根据权利要求1所述的一种耐低温抗冲型流延聚丙烯薄膜，其特征是所述电晕层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的电晕处理值。

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