CN104309923B - 智能化高阻隔性冷成型层压材料的制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种智能化高阻隔性冷成型层压材料及其制备方法。它包括外层的双向拉伸尼龙、中间的铝箔，以及内层的热封层；所述热封层含有无机颗粒功能性填料，所述无机颗粒功能性填料为吸水剂与酸碱指示剂的混合物。其能通过相应的颜色变化来体现包装泡罩内的湿度。

Description

智能化高阻隔性冷成型层压材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种智能化高阻隔性冷成型层压材料及其制备方法。用于泡罩包装的可冷成型层压材料的设计和加工工艺，铝箔原材料可用于制造包装需要避免紫外光，水汽，氧气，气味等阻隔，从而使里面包装物免受外界的影响。
背景技术
当前普通的冷成型铝在国内和国际药品，保健品上已经普遍使用，特别是这几年国内针对这块市场加以研发在一定程度上取代了进口的冷成型铝，但是针对个性化高端的冷成型铝始终没有实现国产化。在普通的冷成型铝包装过程中，正面水汽，光，气味等不能通过铝箔进入包装物中，但是侧面由于普通的冷成型复合膜采用PVC作为热封基材，水汽在一定程度上能穿透PVC逐渐进入包装物，这样就对包装物的需要严格控制的湿度提出挑战，大大降低包装物的保质期，同时往往药品吸水过期后很难发觉。本发明是通过吸水性功能填料阻挡和降低水汽穿过热封层的速度，从而达到更长久的保质期，同时里面的可与食品接触的水分指示剂（植物中提取）能在客户开启看通过颜色的辨别出包装物水分含量的信息，解决普通冷成型复合膜的所不能解决的问题，同时由于内层的热封层是挤出涂布，是没有残留溶剂的，所以对不会对包装物存在污染，相比较目前现在冷成型铝所用的PVC作为热封层更符合食品药品法规要求，不存在VC氯乙烯单体析出的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于克服上述不足，提供一种热封层能通过相应的颜色变化来体现包装泡罩内的湿度的智能化高阻隔性冷成型层压材料。
本发明的目的之二在于提供一种智能化高阻隔性冷成型层压材料的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种智能化高阻隔性冷成型层压材料，它包括外层的双向拉伸尼龙、中间的铝箔，以及内层的含有无机颗粒的热封层。
作为热封层里面的无机颗粒功能性填料，含吸水剂，具有吸收水分的功能，其成分为纳米级氧化钙和/或纳米级硅藻岩，同时里面加入可与食品接触的水分指示剂（紫甘蓝植物提纯指示剂），能够通过颜色的变化来显示包装空间水分的含量。通过化学和物理方式吸收水分，同时改变树脂层的酸碱性。
化学方式如：CaO+H2O=Ca(OH)2
物理方式如：通过硅藻岩比表面积大，空隙多，同时含有多种亲水官能团来吸附水份。
紫甘蓝作为一种冲植物中提取的酸碱指示剂已经在工业和食品生产上广泛的应用，具有和食品能直接接触，酸碱指示范围广，热稳定性佳的特点，它的变色范围为pH4.3-9.7，根据酸碱程度的不同，颜色分别呈现紫红-兰-绿的特点。
所述纳米级别的氧化钙，粒径控制在100-300nm，纯度控制在99%,氯化物小于0.001%，重金属总含量小于100PPM；
所述纳米级硅藻岩要求如下SiO2含量大于90%，水分小于0.01%,重金属总含量小于100PPM，松散密度小于50g/cm3,比表面积大于2m2/g。
所述紫甘蓝粉末酸碱指示剂，水分控制在99.999%，PH值控制在6.8-7.2之间，铝箔袋充高纯氮包装。
热封层的基材可以是PE(DOW LDPE 722、LDPE 2420H)、PP、SURLY (DUPONT)，此类基材由于都是采用挤出复合，所以MI大于2.0g/10min，由于采用高分子量的乙烯基材料对药品食品的安全性相比较PVC材料更高。
以双向拉伸尼龙作为印刷的载体和冷成型铝箔的支撑层，厚度选择在15-50μm之间，拉伸强度MD≥270N/mm2,TD≥270N/mm2。可以选择天津运城，浙江晓星，厦门长塑的尼龙薄膜
作为中间层的铝箔型号8系合金，并具有很好的延伸率和柔软度，选择8021,8079厚度选择在25-100mm之间 。
作为热封层的基材可以选择挤出级别的PE,PP,SURLY，同时里面可以加入改性树脂，它的作用是作为功能性填料相容助剂和增强和铝箔之间的复合强度，其热封层的总厚度可以在8-100mm之间。
所述热封层中材料质量比为：聚乙烯粒子：吸水剂：酸碱指示剂=100:0.5~2:0.005~0.02，优选为100:1:0.01
此材料作为基础成型的泡罩可以包装需要避免紫外光，水汽，氧气，气味等阻隔药品，保健品，医疗用品，以及工业用品
一种智能化高阻隔性冷成型层压材料的制备方法，它是外层由高强度的双向拉伸尼龙作为支撑，通过高强度复合胶水粘合铝箔层后，在铝箔另外一面表面处理，通过挤出涂布方式在铝箔的另外一面涂布带有无机颗粒功能性填料的热封层。
具体包括如下步骤：
一、高强度的NY 电晕和高延伸率的铝箔通过干式复合法复合，铝箔在复合之前要做简单的表面处理，譬如火焰处理，臭氧处理，电晕，表面酸腐蚀等表面处理。
二、复合好的薄膜在挤出复合机上挤出涂布，通过挤出涂布机高温快速涂布，里面含有功能型填料，酸碱指示剂的热封材料涂布在铝箔的另外一面。
三、收卷后，马上用含铝结构的复合膜真空包装或者充高纯氮包装来避免包材吸收空气的水分。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可视智能化可识别高阻隔性冷成型层压材料，它能很好的阻隔水汽在包装侧面的渗透速度，能根据包装泡罩内的湿度热封层能通过相应的颜色变化来体现湿度，同时采用内层采用挤出涂布，是内层的残留溶剂控制在零，对包装物的安全性提供前所未有的保护。
说明书附图
图1为普通冷铝于智能化高阻隔冷成型层压材料透水数据对比图。
图2为智能化高阻隔性冷成型层压材料内层可以根据泡罩内部含水量做出不同颜色的变化示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种智能化高阻隔性冷成型层压材料，其结构为：NY25/AL45/PE60，其中PE60中含有纳米级氧化钙颗粒，纳米硅藻岩和酸碱指示剂。
一种智能化高阻隔性冷成型层压材料的制备方法，它是外层由高强度的双向拉伸尼龙作为支撑，通过高强度复合胶水粘合铝箔层后，在铝箔另外一面表面处理，然后通过挤出涂布方式在铝箔上涂布含无机颗粒功能性填料（吸水剂+酸碱指示剂）的热封层。
具体包括如下步骤：
一、高强度的厦门长塑的NY 25μm电晕和高延伸率的鲁丰8021铝箔45μm通过干式复合法复合，在复合上胶之前在铝箔上做电晕处理。功率在3-6KW；
二、复合好的薄膜在挤出复合机上挤出涂布，通过挤出涂布机高温快速涂布，用来涂布的粒子是DOW 722粒子：纳米氧化钙：酸碱指示剂=100:1:0.01的比例通过高速螺杆混合而成，此热封材料涂布在铝箔的电晕后的表面。
三、收卷后，马上用含铝结构的复合膜真空包装或者充高纯氮包装，避免包材吸收空气的水分。
（1）包装材料内层由于吸水性填料的存在，降低水汽总热封层的侧面渗透的速率，从而延缓保质期。
普通冷铝(结构为NY25/AL45/PVC60)和实施例1智能化高阻隔冷成型层压材料（结构为NY25/AL45/PE60+功能填料）透水数据对比见图1；
（2）内层中加入了可与食品直接接触的酸碱指示剂，可以根据热封层吸收水分含量带来PH值变化来体现出的多种颜色，从而智能识别包装泡穴空间中的水分含量，给使用者提供有用的信息。
目前这些信息可以印刷在与之热封的基材上，以药包PTP为例，可以用不同颜色来表示，客户可以根据PTP上面颜色的指示来检查冷成型材料内层热封层的颜色，从而了解里面泡罩内部水分含量。
（3）由于内层铝箔和热封层采用无溶剂挤出涂布，真正意义上达到无溶剂残留的复合膜，相比较目前市场上的普通冷成型复合膜，更环保，更安全。
下面依然用普通冷铝(结构为NY25/AL45/PVC60)和实施例1智能化高阻隔冷成型层压材料（结构为NY25/AL45/PE60+酸碱指示剂+吸水剂）残留溶剂作为对比：
可以看出新材料的残留溶剂明显低于普通冷成型复合材料的数据。
本发明可视智能化可识别高阻隔性冷成型层压材料（见图2），它能很好的阻隔水汽在包装侧面的渗透速度，能根据包装泡罩内的湿度热封层能通过相应的颜色变化来体现湿度，同时采用内层采用挤出涂布，是内层的残留溶剂控制在零，对包装物的安全性提供前所未有的保护。

Claims (1)

1.一种智能化高阻隔性冷成型层压材料的制备方法，其特征在于：
所述层压材料包括外层的双向拉伸尼龙、中间的铝箔，以及内层的热封层；
所述热封层含有无机颗粒功能性填料，所述无机颗粒功能性填料为吸水剂与酸碱指示剂的混合物；
所述吸水剂为纳米级氧化钙和/或纳米级硅藻岩；
所述酸碱指示剂为紫甘蓝粉末酸碱指示剂；
所述方法包括如下步骤：
一、双向拉伸尼龙表面电晕和铝箔通过干式复合法复合；
二、复合好的薄膜在挤出复合机上挤出涂布，通过挤出涂布机高温快速涂布，里面含有吸水剂，酸碱指示剂的热封材料涂布在铝箔的另外一面；
三、收卷后，马上用含铝结构的复合膜真空包装或者充高纯氮包装，避免包材吸收空气的水分；
所述纳米级氧化钙，粒径控制在100-300nm，纯度控制在99%,氯化物小于0.001%，重金属总含量小于100PPM；
所述纳米级硅藻岩要求如下SiO2含量大于90%，水分小于0.01%，重金属总含量小于100PPM，松散密度小于50g/cm3，比表面积大于2m2/g；
所述紫甘蓝粉末酸碱指示剂，水分控制在99.999%，pH值控制在6.8-7.2之间，铝箔袋充高纯氮包装；
所述热封层的基材为PE、PP或SURLYN；
所述双向拉伸尼龙厚度选择在15-50μm之间，拉伸强度MD≥270N/mm2,TD≥270N/mm2；
所述铝箔厚度选择在25-100μm之间；
所述热封层中材料质量比为：聚乙烯粒子：吸水剂：酸碱指示剂=100:0.5~2:0.005~0.02。
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