CN105437689A - 一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜 - Google Patents

Abstract

一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜，由多层复合而得，依次包括上层电晕BOPP膜层、弹性聚氨酯膜层、阻隔膜层I、高抗冲剪切增稠纤维复合层、阻隔膜层II、抗菌底膜层。该复合膜具有优异的气体阻隔性、优异的抗冲性及抗菌性，且质量轻，形状适应性强，可广泛应用于食品、药品、电子产品包装领域。

Description

一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜

技术领域

本发明属包装膜的制备方法，特别是涉及一种可具有优异抗冲性、阻隔抗菌性且可直接印刷的包装膜的制备方法。

背景技术

在包装领域，目前起缓冲作用的仍以板材为主，如蜂窝纸板，发泡材料等，但这类材料成本较高，且体量较大，越来越不能满足目前环保和节约的需要。采用膜材料进行包装以减小包装的体量已成为一种环保的趋势。但相对于包装板，膜材料其本身更薄，在实现其功能时限制也越大，在目前的功能膜实现中主要有两种方法，一种为通过合成对组成膜物质的分子结构进行控制，另一种方法则为通过加工将多层膜复合集成不同膜的功能以实现高性能的膜制备。多项专利如“具有纸感外观易降解的UHT液态奶高阻隔包装膜”（CN102729563B）、“一种双向拉伸聚乙烯生态包装复合膜”(CN203624197U),“洗铝复合包装膜”(CN203600709U),“高阻隔复合膜”(CN203600732U)，“栓剂复合膜”（CN203567280U），“隔热复合膜”（CN203527990U）等均涉及通过此方式得到具有一定功能复合膜。但在膜制备中，鉴于其轻薄的特性，其力学强度，尤其是在包装中所必须的抗冲击性能则无法保障。一种新概念的提出为实现轻薄材料的高抗冲提供了新的选择。这种概念为剪切增稠。

剪切增稠是指当材料所受到的剪切应力（应变）增大时候发生的粘度增大，材料由软变硬的“固化”行为。剪切变稠现象最早发现于粒子悬浮体系中，如泥浆，淀粉分散液等，体系中包括分散介质如粘性液体及分散物如微-纳米颗粒，现在固体复合材料和凝胶材料中均已发现剪切增稠现象。近20年来，剪切增稠现象已被广泛关注，已有多种分散粒子及其分散介质搭配组成了具有剪切增稠现象的悬浮液，典型的粒子包括无机粒子如SiO₂、CaCO₃、Fe₂O₃、玻璃纤维等，有机粒子如淀粉、合成粒子包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球、聚苯乙烯（PS）微球、聚苯乙烯接枝丙烯酸（PS-g-AA）微球，聚二甲基丙酰胺-丙烯酸（P（DMAA-AA))微球等，分散介质包括水、聚乙二醇、甘油、不同链长脂肪烃等。当悬浮体系中微粒达到一定体积分数时，随即发生剪切增稠现象。

通过将剪切增稠液与其他材料如纤维、薄膜复合可实现具有优异抗冲性的复合膜材料。利用此特性，将剪切增稠现象引入复合膜中，并考虑其他功能的复合，可得具有优异力学性能、多功能性的包装膜材料。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种包装膜的制备方法，尤其是提供一种具有优异抗冲性、阻隔抗菌性且可直接印刷的包装膜的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜，由多层复合而得，依次包括上层电晕BOPP膜层、弹性聚氨酯膜层、阻隔膜层I、高抗冲剪切增稠纤维复合层、阻隔膜层II、抗菌底膜层。其特征还在于：所述高抗冲剪切增稠纤维复合层为将多层弹性纤维织物层浸于剪切增稠液中制得，所述高阻隔层I、II边缘采用热熔胶热封封闭高抗冲剪切增稠纤维复合层，抗菌底膜层为以水溶性树脂与抗菌母料复配后通过流延覆于阻隔膜层II下表面，上层电晕BOPP膜层为将BOPP树脂和弹性聚氨酯树脂采用双层熔融共挤成膜，成膜后于BOPP膜上表面做电晕处理，所述弹性聚氨酯膜层与阻隔膜层I通过黏合剂粘合。

进一步，所述上层电晕BOPP膜层为以均聚聚丙烯为原料挤出成膜，膜厚度介于0.2-0.5mm之间。

进一步，所述弹性聚氨酯膜层为以热塑性弹性体聚氨酯树脂为主要原料，加入少量食品级增塑剂、纳米粒子如纳米SiO₂、纳米蒙脱土等共混后熔融挤出成膜。膜厚度介于0.5-0.7mm之间。其中食品级增塑剂的量介于热塑性弹性体聚氨酯树脂质量的4-8%之间，纳米粒子的量介于热塑性弹性体聚氨酯树脂质量的1-4%之间。

进一步，所述上层电晕BOPP膜层和弹性聚氨酯膜层采用双层熔融共挤拉膜，可在加工过程中采用双向拉伸工艺。挤出双层膜后在上层BOPP膜上表面做电晕处理。

进一步，所述阻隔膜层I和阻隔膜层II为多层共挤尼龙膜或EVOH膜，膜中含有少量纳米SiO₂粒子，其中尼龙或EVOH树脂与纳米SiO₂粒子的质量比介于100：3-100：5之间，其层数介于2-5层之间，其厚度介于0.4-0.8之间。

进一步，所述剪切增稠液为由分散介质和纳米颗粒组成的纳米颗粒悬浮体。其中分散介质为具有较高粘度的有机物或有机溶液，如甘油、乙二醇，聚乙二醇等，纳米颗粒为球状或其他形状有机及无机颗粒，包括纳米SiO₂微球，纳米CaCO₃粒子、纳米聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球等，其直径介于20nm-1000nm之间。悬浮分散液的固/液体积比介于32%-54%之间。在受到冲击力时，悬浮分散液中的球状纳米粒子将迅速聚集，吸收冲击能量，冲击结束后，这种聚集消失，分散液重新变为分散常态。防撞软体具有优异的抗冲击性能。

进一步，所述多层弹性纤维织物层为通过弹性纤维如涤纶弹性纤维、多嵌段聚氨酯纤维（氨纶）等编制而成，其中孔径介于300-600目之间。纤维织物层数介于2-5层之间。

进一步，将多层弹性纤维织物层完全浸泡入剪切增稠液中，浸泡20-40分钟以保证剪切增稠液体完全进入纤维内部，后平放取出，立刻在正反两面覆阻隔膜以密封剪切增稠液。

进一步，所述抗菌底膜层为将聚合物树脂与生物抗菌母料溶解于溶剂后流延于阻隔膜层表面干燥成膜。最优的，选择水溶性聚合物树脂和水溶行生物抗菌母料如聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖。其中，聚合物树脂与生物抗菌母料得质量比介于100：5-100：15之间。膜厚度介于0.5-0.8mm之间。

附图说明

图1是实施例1中复合膜的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步详细阐述，但不应理解为下述各实施例是对本发明上述主题所涉及范围的限制，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明范围。

实施例1

一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜，由多层复合而得，依次包括上层电晕BOPP膜层1、弹性聚氨酯膜层2、阻隔膜层I3、高抗冲剪切增稠纤维复合层4、阻隔膜层II5、抗菌底膜层6。

所述高抗冲剪切增稠纤维复合层4为将多层弹性纤维织物层浸于剪切增稠液中制得。

所述多层弹性纤维织物层为通过涤纶弹性纤维编制而成，其中孔径为500目。纤维层数为3层。将多层弹性纤维织物层完全浸泡入剪切增稠液中，浸泡30分钟以保证剪切增稠液体完全进入纤维内部，后平放取出，立刻在正反两面覆阻隔膜以密封剪切增稠液。

所述高抗冲剪切增稠纤维复合层4正反两面覆盖阻隔层I3、II5，阻隔层I3、II5边缘采用热熔胶热封封闭高抗冲剪切增稠纤维复合层4。所述抗菌底膜层6为以水溶性树脂与抗菌母料复配后通过流延覆于阻隔膜层II5下表面。所述上层电晕BOPP膜层1和弹性聚氨酯膜层2采用双层熔融共挤成膜，成膜后于BOPP膜上表面做电晕处理。所述弹性聚氨酯膜层2与阻隔膜层I3通过黏合剂粘合。

所述上层电晕BOPP膜层1为以均聚聚丙烯为原料挤出成膜，膜厚度为0.3mm。

所述弹性聚氨酯膜层2为以热塑性弹性体聚氨酯树脂为主要原料，加入食品级增塑剂、纳米蒙脱土后混后熔融挤出成膜。膜厚度为0.55mm。热塑性弹性体聚氨酯、食品级增塑剂、纳米蒙脱土的质量比为100：6：2。

所述上层电晕BOPP膜层1和弹性聚氨酯膜层2采用双层熔融共挤拉膜，在加工过程中采用双向拉伸工艺。挤出双层膜后在上层BOPP膜表面做电晕处理。

所述阻隔膜层I和阻隔膜层II为三层共挤尼龙膜，膜中含有纳米SiO₂粒子。其中尼龙与纳米SiO₂粒子的质量比介为100：4，其厚度为0.6mm。

所述剪切增稠液为由分散介质和纳米颗粒组成的纳米颗粒悬浮体。其中分散介质为甘油，纳米颗粒为纳米SiO₂微球，其直径介于200nm-600nm之间。悬浮分散液的固/液体积比为49%。

所述抗菌底膜层6为将聚乙烯醇树脂和羧甲基壳聚糖溶于水后流延于阻隔膜层表面干燥成膜。其中，聚乙烯醇树脂与羧甲基壳聚糖的质量比为100：8，膜厚度为0.6mm。

Claims (3)

1.一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜，由多层复合而得，依次包括上层电晕BOPP膜层、弹性聚氨酯膜层、阻隔膜层I、高抗冲剪切增稠纤维复合层、阻隔膜层II、抗菌底膜层，其特征还在于：所述高抗冲剪切增稠纤维复合层为将多层弹性纤维织物层浸于剪切增稠液中制得，所述高阻隔层I、II边缘采用热熔胶热封封闭高抗冲剪切增稠纤维复合层，抗菌底膜层为以水溶性树脂与抗菌母料复配后通过流延覆于阻隔膜层II下表面，上层电晕BOPP膜层为将BOPP树脂和弹性聚氨酯树脂采用双层熔融共挤成膜，成膜后于BOPP膜上表面做电晕处理，所述弹性聚氨酯膜层与阻隔膜层I通过黏合剂粘合。

2.根据权利要求1所述的一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜，其特征在于：所述阻隔膜层为多层共挤尼龙膜或EVOH膜，膜中含有纳米SiO₂粒子，其层数介于2-5层之间。

3.根据权利要求1所述的一种高抗冲高阻隔抗菌复合包装膜，其特征在于：所述抗菌底膜层为将树脂与生物抗菌母料溶解与溶剂后流延于阻隔膜层表面干燥成膜。