CN106003954B - 抗菌热封材料及其在易撕盖铝箔材料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热封材料，包括的组分均包括马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、聚乙烯、单甘酯和纳米银；本发明还提供包含所述热封材料的可用于热封易撕的抗菌铝箔材料及其制备方法；本发明中这两种热封材料具有抗菌抑菌的功效，在具备热封易撕的功能的同时赋予其自身具有有效的杀菌、抑菌作用，将其运用在铝箔材料中达到易撕抗菌抑菌多重效果，保证在使用过程中的卫生安全性。

Description

抗菌热封材料及其在易撕盖铝箔材料中的应用
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体涉及具有抗菌抑菌功效的热封材料及其在热封易撕盖铝箔材料中的应用。
背景技术
热封易撕的铝箔材料可以广泛用于奶粉、鸡精、咖啡、米粉、调味品、糕饼、薯片、坚果、药品等固体产品的包装，以及膏霜类等化妆品的包装，由于这些物质包装后没有后续的灭菌和消毒措施，因此包装物本身的卫生状况已经变成最终产品卫生质量状况的一个非常重要的组成部分，而目前常使用的热封易撕材料都缺乏自身的抗菌性能，如果在生产、运输、储存、使用等环节一旦被杂菌污染，那么这个材料就会成为最终产品的一个污染源，产生质量问题。
现有的热封易撕的铝箔材料由于不具备这种抗菌抑菌的能力，为了赋予其相应的抗菌抑菌能力，同时又避免添加常用抗菌物质带来的菌群耐药性问题，选择无机质的纳米银作为抗菌和抑菌添加剂，以达到安全抗菌的效果。
同时现有的铝箔材料内层多采用涂布工艺或干式复合工艺，均易造成溶剂残留，最终影响产品质量，为进一步克服涂布和干复工艺带来的溶剂残留隐患，本发明的生产工艺采用的是挤出复合工艺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明开发出具有抗菌抑菌性能的热封材料，在具备热封易撕功能的同时赋予其自身具有有效的杀菌、抑菌作用，将其运用在铝箔材料中达到易撕、抗菌、抑菌等多重功效，保证在使用过程中的卫生安全性。
为实现发明目的，本发明采取如下的技术方案一：
一种热封材料，包括两层，上层为马来酸酐接枝聚丙烯层，下层由丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银混合而成的。
作为优选，所述的下层中还包括聚乙烯，聚乙烯的加入可以改善加工性能。
作为优选，所述的热封材料的厚度为8-25μm，其中上层厚度为2-6μm，下层厚度为5-20μm。
为实现发明目的，本发明采取如下的技术方案二：
一种热封材料，包括将马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银混合而成的。
作为优选，所述的热封材料的厚度为8-20μm。
作为优选，所述的热封材料中还包括聚乙烯，聚乙烯的加入可以改善加工性能。
作为优选，上述的两种方案中，所述的热封材料，按重量份数计，包括如下组分：
作为优选，所述的热封材料，按重量份数计，包括如下组分：
作为优选，所述的热封材料，按重量份数计，包括如下组分：
作为优选，所述的热封材料，按重量份数计，包括如下组分：
所述的热封材料具有与铝箔的良好附着性的同时，与盖体、罐体或瓶体也拥有良好的附着性，同时又具有易开启性，以方便使用；还同时具有抑菌性能。采用马来酸酐接枝聚丙烯和丙烯酸改性聚丙烯在聚丙烯中引入极性基团，与铝箔有效结合；采用单甘酯可以作为乳化剂使纳米银有效地在热封材料中分散，使其在内层膜中有效均匀分布，达到均匀抗菌效果；聚丙烯和聚乙烯可以有效调整粘合的强度，达到易撕得效果；单甘酯的使用还可以达到内层膜的爽滑性能，减少内容物与表层的黏附；纳米银作为安全的抗菌剂使用，可以长期有效杀灭表面污染的杂菌，同时不产生抗药性，达到安全使用的效果。
本发明的另一目的则是提供一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，采取如下的技术方案：
一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，包括铝箔基材层，还包括设置在所述铝箔基材层上面的外保护层以及设置在所述铝箔基材层下面的如本发明所述的两种热封材料形成的热封层，所述的外保护层包括丙烯酸树脂和有机硅树脂混合而成。
作为优选，所述的外保护层，按重量份数计，包括：丙烯酸树脂40～50份，有机硅树脂0.01～3份，氨水0.01～5份，水45～60份。
上述的可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，其中铝箔基材层具有良好的阻隔性，保护包装内容物不败坏，外保护层的功能为保护铝箔层不被氧化，热封层在具有与铝箔的良好附着性的同时，与盖体、瓶体或罐体也拥有良好的附着性，同时又具有易开启性，以方便使用；还同时具有抑菌性能。
本发明在热封层中采用的是无机质的抗菌材料纳米银，银作为食具自古就被广泛使用且国内外皆如此。近期随着对银杀菌机理的深入研究，只要极微量的银就可以有效杀菌和抑制细菌的生长，且不会产生菌群耐药性的问题，目前纳米银杀菌技术已经广泛使用于医药、纺织、水处理、婴儿奶瓶、牙膏等产品上；而本发明既是将该杀菌技术使用于非杀菌食品包装上，以有效地保证包装物的卫生状况，有效杀灭和抑制附着在包装物表面的细菌生长。
本发明还涉及上述的一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，采取如下的技术方案：
一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，包括外保护层工艺和热封层工艺，所述的外保护层工艺依次包括铝箔放卷---电晕处理---涂布---烘干固化----收卷---铝箔半成品；所述的热封层工艺依次包括铝箔半成品放卷---电晕处理---预热---单层挤出或共挤挤出---复合---定型---冷却---收卷---铝箔成品。
采用单层挤出的方式，可以通过挤出机螺杆的剪切作用，有效将各组分在熔融状态混合均匀，使各组分功效最大化，同时避免采用涂布法和干式复合引起的溶剂残留问题；铝箔的电晕处理和预热、热定型工序可以有效提高各组分与铝箔的结合强度。
作为优选，所述的单层挤出工艺是将马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银在挤出机的料头中混合，所述的挤出机模头温度控制250～298℃，热定型温度控制在85～160℃。模头温度的设定主要是避免过高温度造成的相关组分的降解失效，过低温度的设定，主要是避免粘结力的下降。
作为优选，所述的共挤挤出工艺是将马来酸酐接枝聚丙烯放入挤出机的第一料斗，将丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银混合均匀放入挤出机的第二料斗，进行共挤挤出，第一料斗出来物料复合在铝箔上，第二料斗出来的混合物复合在第一料斗出来物料上，控制共挤挤出机模头温度在250～298℃；模头温度的设定主要是避免过高温度造成的相关组分的降解失效，过低温度的设定，主要是避免粘结力的下降。
作为优选，所述的热定型温度：85～160℃。
本发明中的热封层具有与铝箔的良好附着性的同时，与盖体、罐体或瓶体也拥有良好的附着性，同时又具有易开启性，以方便使用；采用纳米银离子抑菌技术，保证产品的安全性；加入单甘脂可以减少对粉状内容物的黏附。
在可用于热封易撕的抗菌抑菌铝箔材料的生产方法中采用挤出复合工艺，解决了溶剂残留问题，提高产品安全性；采用共挤出方案，可有效降低成本。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。
实施例1
一种热封材料，包括将马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银混合而成的；该热封材料重量份数为马来酸酐接枝聚丙烯40份，丙烯酸改性聚丙烯8份，聚丙烯10份，单甘酯0.5份和纳米银0.001份；所述的热封材料的厚度为20μm，纵向拉伸强度为46Mpa，横向拉伸强度为38Mpa，纵向断裂标称应变为389％，横向断裂标称应变为476％；抗菌率为99.6％。
实施例2-5
如实施例1所述的热封材料，对各成分进行不同的配比得到不同的实施例以及对其性能进行检测得到如下表：
实施例6
一种热封材料，包括两层，上层为将马来酸酐接枝聚丙烯为50份，下层由丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银混合而成的；该热封材料重量份数为马来酸酐接枝聚丙烯40，丙烯酸改性聚丙烯8，聚丙烯10份，单甘酯0.5份和纳米银0.001份；该所述的热封材料的厚度为158μm，上层厚度为52μm，下层厚度为106μm。，纵向拉伸强度为43Mpa，横向拉伸强度为35Mpa，纵向断裂标称应变为379％，横向断裂标称应变为466％；抗菌率为99.6％
实施例7-9
如实施例6所述的热封材料，对各成分进行不同的配比得到不同的实施例：
实施例10
一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，包括铝箔基材层，还包括设置在所述铝箔基材层上面的外保护层以及设置在所述铝箔基材层下面的实施例1的热封材料形成的热封层，所述的外保护层包括丙烯酸树脂和有机硅树脂混合而成；所述的外保护层，按重量份数计，丙烯酸树脂40份，有机硅树脂0.01份，氨水0.01份，水45份，所述的铝箔基材层的厚度为80μm。
实施例11-14
如实施例10所述可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，对各成分进行不同的配比得到不同的实施例：
成分 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14
丙烯酸树脂(份) 42 45 48 50
有机硅树脂(份) 1 4 2 5
氨水(份) 0.01 0.05 0.05 0.09
水(份) 45 48 52 60
热封材料 实施例1 实施例2 实施例7 实施例8
铝箔基材层厚度，μm 80 80 80 80
实施例15
如实施例10至12的可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，包括外保护层工艺和热封层工艺，所述的外保护层工艺依次包括铝箔放卷---电晕处理---涂布---烘干固化----收卷---铝箔半成品；所述的热封层工艺依次包括铝箔半成品放卷---电晕处理---预热---单挤出---复合---定型---冷却---收卷---铝箔成品。
所述的挤出工艺是将马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银在挤出机中混合，所述的挤出机模头温度控制250～298℃，热定型温度控制在85～160℃，定型温度和压力可以决定最终产品的剥离力，本产品的剥离力可以达到5N/15mm以上，随着温度和压力的加大，剥离力可以达到10N/15mm以上。
实施例16
如实施例13和14的可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，包括外保护层工艺和热封层工艺，所述的外保护层工艺依次包括铝箔放卷---电晕处理---涂布---烘干固化----收卷---铝箔半成品；所述的热封层工艺依次包括铝箔半成品放卷---电晕处理---预热---共挤挤出---复合---定型---冷却---收卷---铝箔成品。
所述的共挤出工艺是将马来酸酐接枝聚丙烯放入第一料斗，将丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、单甘酯和纳米银混合均匀放入第二料斗，进行共济共挤挤出，第一料斗出来物料复合在铝箔上，第二料斗出来的混合物复合在第一料斗出来物料上，控制共济共挤挤出机模头温度在250～298℃；所述的热定型温度在85～160℃。，定型温度和压力可以决定最终产品的剥离力，本产品的剥离力可以达到5N/15mm以上，随着温度和压力的加大，剥离力可以达到10N/15mm以上。
对所述实施例10至实施例14的可用于热封易撕的抗菌铝箔材料进行性能检测，结果见下表：
针对上述的可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等多种细菌的抑菌效果进行评测。均见到明显抑菌圈，抑菌有效率达到99.5％以上。
以上实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热封材料，其特征在于包括两层，上层为马来酸酐接枝聚丙烯层，下层由丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、聚乙烯、单甘酯和纳米银混合而成的，按重量份数计，包括如下组分：
2.一种热封材料，其特征在于包括将马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、聚乙烯、单甘酯和纳米银混合而成的，按重量份数计，包括如下组分：
3.一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，其特征在于包括铝箔基材层，还包括设置在所述铝箔基材层上面的外保护层以及设置在所述铝箔基材层下面的如权利要求1或2所述的热封材料形成的热封层，所述的外保护层包括丙烯酸树脂和有机硅树脂混合而成。
4.根据权利要求3所述的一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料，其特征在于所述的外保护层，按重量份数计，包括：丙烯酸树脂40～50份，有机硅树脂0.01～3份，氨水0.01～5份，水45～60份。
5.如权利要求3所述的一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，其特征在于包括外保护层工艺和热封层工艺，所述的外保护层工艺依次包括铝箔放卷---电晕处理---涂布---烘干固化----收卷---铝箔半成品；所述的热封层工艺依次包括铝箔半成品放卷---电晕处理---预热---单挤出或共挤挤出---复合---定型---冷却---收卷---铝箔成品。
6.如权利要求5所述的一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，其特征在于所述的单挤出工艺是将马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、聚乙烯、单甘酯和纳米银在挤出机中混合，所述的挤出机模头温度控制在250～298℃，热定型温度控制在85～160℃。
7.如权利要求5所述的一种可用于热封易撕的抗菌铝箔材料的生产方法，其特征在于所述的共挤挤出工艺是将马来酸酐接枝聚丙烯放入第一料斗，将丙烯酸改性聚丙烯、聚丙烯、聚乙烯、单甘酯和纳米银混合均匀放入第二料斗，进行共挤挤出，第一料斗出来物料复合在铝箔上，第二料斗出来的混合物复合在第一料斗出来物料上，控制共挤挤出机模头温度在250～298℃；所述的热定型温度为85～160℃。
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