CN106064511A - 一种超强耐压环保豆奶粉包装薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于包装薄膜领域，具体涉及一种超强耐压环保豆奶粉包装薄膜及其制备方法。本发明薄膜含有BOPP/PE复合结构，其通过在聚丙烯基材层上复合一层聚乙烯层获得，其中，通过在BOPP中添加耐压颗粒提高包装薄膜的耐压强度以及断裂生产率；偶联剂的使用可以延缓薄膜中助剂的迁移，避免其污染豆奶粉；在传统聚乙烯热封层中添加特定结构的茂金属聚乙烯能够降低热封温度，提高热封强度，避免包装产品在外界环境或使用过程中，造成封口的破损、漏气，影响产品的保质期限；本发明复合工艺能够提高复合薄膜的复合强度，获得避免复合薄膜间出现分层现象。

Description

一种超强耐压环保豆奶粉包装薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装薄膜领域，尤其涉及一种超强耐压环保豆奶粉包装薄膜及其制备方法。
背景技术
随着人们对食品安全问题的重视程度日益增加，各国对于食品包装的限制和管制越来越严格，很多食品安全问题都出现在食品包装上。尤其是软包装行业，由于传统配方中很多时候只考虑到外包装的视觉效果，导致目前的产品包装存在很多搭配不合理。这就给包装制造商以及产品制造商带来了很多存在安全隐患。所以适合各种各样的食品特性的软包装开发可以说迫在眉睫。
目前，豆奶粉包装薄膜一方面由于外界压力的变化，容易导致各种可能发生的爆裂胀裂现象，且在产品使用过程中经过撞击或是轻压力下容易造成破包、漏气，直接影响到豆奶粉的保质期。另一方面，由于湿度的影响，导致包装薄膜的稳定性差，影响产品的封口性能，使得豆奶粉暴露于环境中，影响产品的质量。因此，提高豆奶粉包装薄膜的耐压、封口强度具有实际意义。
CN203032042U公开了一种豆奶粉包装膜，其通过在豆奶粉包装聚丙烯薄膜中添加抗静电母料提高薄膜的抗静电性能，得到性能稳定的包装薄膜。但是该发明并未涉及薄膜本身强度或韧性的提高。
CN103407261A公开了一中包装复合薄膜，其包括一个双向拉伸尼龙薄膜层火车双向拉伸聚酯薄膜层，以及两个聚烯烃薄膜层，其特征在于，所属聚烯烃薄膜层具有共挤出的热帖功能层和热封功能层。其通过聚烯烃薄膜尤其聚乙烯薄膜获得良好的热封性能。
本发明旨在通过对包装薄膜结构组成的改进，进一步提高薄膜的强度、封口性能以及对复合工艺的改进避免传统固化剂中挥发性有机溶剂对环境的污染。另外，通过在薄膜中添加偶联剂能够树脂与助剂之间的相容性，防止助剂迁移至薄膜表面再次污染包装内的豆奶粉。
发明内容
本发明薄膜含有BOPP/PE复合结构，其通过在聚丙烯基材层上复合一层聚乙烯层获得，其中，BOPP层厚度为19-50微米，PE层厚度为20-40微米，所述聚丙烯层包含：聚丙烯70-80wt%，抗静电母料10-20wt%，耐压颗粒10-15wt%，偶联剂1-3wt%，助剂5-10wt%，其中，所述各组分重量百分比之和为100%；所述聚乙烯层包含：线性低密度聚乙烯80-90wt%，茂金属聚乙烯5-10wt%，加工助剂1-5wt%，其中，所述各组分重量百分比之和为100%。
本发明耐压颗粒选自SEBS、EPDM中的一种，其能够改善薄膜的耐压强度和撕裂强度。
本发明偶联剂选自硅烷偶联剂，优选三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷。
本发明助剂可以为分散剂、抗氧剂、热稳定剂。
本发明加工助剂可以为润滑剂、分散剂。
本发明所述抗静电母料的组成为：聚丙烯70-90wt%，硬脂酸甘油酯5-15wt%，聚环氧乙烷甘油单酸酯5-15wt%。所述硬脂酸甘油酯选自单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯的一种或二种；所述聚环氧乙烷甘油单酸酯选自聚环氧乙烷（20）甘油单酸酯，聚环氧乙烷（12）甘油单酸酯的一种或二种。本发明采用抗静电剂能够赋予薄膜良好的抗静电性能，且没有异味。
本发明在热封聚乙烯层中添加一定量的茂金属聚乙烯来提高其热封性能，原因是茂金属聚乙烯与传统线性低密度聚乙烯相比，分子量分布窄，分子链缠结均匀性好，热封强度相对较高。另外，由于共聚单体支链的长度不同，形成在晶层间系带分子缠结能力不同，而选择共聚单体的支链越长，热封强度越大。一个方面，本发明茂金属聚乙烯优选重均分子量分布2-4，辛烯含量10-20mol%，熔体流动指数（MFI）为0.5-2g/10min，测试条件为2.16kg的负荷、190℃的试验温度。例如陶氏生产的Elite 5100G、Elite 5110G。
一个方面，本发明复合工艺为：（1）干式复合：将BOPP在压辊的作用下涂上胶黏剂后烘干、固化，再与聚乙烯层在压辊的作用下形成复合膜，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥；（2）、复合膜的印刷：将复合膜通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。
一个方面，本发明压辊温度82℃，复合压力4.5kgf/cm2，上胶干量2.8-3.2g/cm2，烘道温度为：T1=75℃、T2=80℃、T3=85℃、T4=90℃。
一个方面，本发明胶水采用环保SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4.8:28。
本发明具有以下有益技术效果；
（1）本发明通过在BOPP中添加耐压颗粒提高包装薄膜的耐压强度以及断裂生产率；偶联剂的使用可以延缓薄膜中助剂的迁移，避免其污染豆奶粉；在传统聚乙烯热封层中添加特定结构的茂金属聚乙烯能够降低热封温度，提高热封强度，避免包装产品在外界环境或使用过程中，造成封口的破损、漏气，影响产品的保质期限；
（2）本发明复合工艺能够提高复合薄膜的复合强度，获得避免复合薄膜间出现分层现象。
具体实施方式
实施例1
抗静电母料的制备：聚丙烯80wt%，单硬脂酸甘油酯10wt%，聚环氧乙烷（20）甘油单酸酯10wt%。按上述质量比将原料放入高速混合机中，然后经过螺杆挤出机挤出造粒；
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯70wt%，上述抗静电母料12wt%，EPDM10wt%，三甲氧基硅烷3wt%，抗氧剂2wt%，热稳定剂3wt%；所述聚乙烯层包含：线性低密度聚乙烯87wt%，Elite 5100G 10wt%，润滑剂3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为20微米，PE薄膜厚度为20微米；
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP薄膜在压辊的作用下涂上环保SY-03胶黏剂，其中，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4.8:28，烘干、固化，再与聚乙烯层在压辊的作用下形成复合膜，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥；（2）、复合膜的印刷：将复合膜通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度82℃，复合压力4.5kgf/cm2，上胶干量2.8g/cm2，烘道温度为：T1=75℃、T2=80℃、T3=85℃、T4=90℃。
实施例2
抗静电母料的制备：聚丙烯80wt%，单硬脂酸甘油酯6wt%，双硬脂酸甘油酯4wt%，聚环氧乙烷（12）甘油单酸酯10wt%。按上述质量比将原料放入高速混合机中，然后经过螺杆挤出机挤出造粒；
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯75wt%，上述抗静电母料10wt%，EPDM10wt%，三甲氧基硅烷2wt%，抗氧剂1wt%，热稳定剂2wt%；所述聚乙烯层包含：线性低密度聚乙烯90wt%，Elite 5110G 7wt%，润滑剂3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为25微米，PE薄膜厚度为30微米；
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP薄膜在压辊的作用下涂上环保SY-03胶黏剂，其中，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4.8:28，烘干、固化，再与聚乙烯层在压辊的作用下形成复合膜，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥；（2）、复合膜的印刷：将复合膜通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度82℃，复合压力4.5kgf/cm2，上胶干量3.0g/cm2，烘道温度为：T1=75℃、T2=80℃、T3=85℃、T4=90℃。
对比例1
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯82wt%，抗静电剂10wt%，填料5wt%，抗氧剂1wt%，热稳定剂2wt%；所述聚乙烯层包含：线性低密度聚乙烯95wt%，增粘剂2wt%，润滑剂3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为30微米，PE薄膜厚度为30微米；
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP薄膜在压辊的作用下涂上聚氨酯胶黏剂，烘干、固化，再与聚乙烯层在压辊的作用下形成复合膜，通过烘箱加热干燥；（2）、复合膜的印刷：将复合膜通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。
具体实验结果如下表1所示：
编号 厚度（微米） 断裂伸长率 热封强度 热封温度
实施例1 40 纵向655% ，横向730% 0.8kN/m 115℃
实施例2 55 纵向690% ，横向765% 0.9kN/m 112℃
对比例1 60 纵向225% ，横向345% 0.3kN/m 130℃
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超强耐压环保豆奶粉包装薄膜，其特征在于：通过在聚丙烯基材层上复合一层聚乙烯层获得，其中，BOPP层厚度为19-50微米，PE层厚度为20-40微米，所述聚丙烯层包含：聚丙烯70-80wt%，抗静电母料10-20wt%，耐压颗粒10-15wt%，偶联剂1-3wt%，助剂5-10wt%，其中，所述各组分重量百分比之和为100%；所述聚乙烯层包含：线性低密度聚乙烯80-90wt%，茂金属聚乙烯5-10wt%，加工助剂1-5wt%，其中，所述各组分重量百分比之和为100%；
耐压颗粒选自SEBS、EPDM中的一种，抗静电母料的组成为：聚丙烯70-90wt%，硬脂酸甘油酯5-15wt%，聚环氧乙烷甘油单酸酯5-15wt%。所述硬脂酸甘油酯选自单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯的一种或二种；所述聚环氧乙烷甘油单酸酯选自聚环氧乙烷（20）甘油单酸酯，聚环氧乙烷（12）甘油单酸酯的一种或二种。
2.根据权利要求1所述超强耐压环保豆奶粉包装薄膜，其特征在于：所述偶联剂选自硅烷偶联剂，优选三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述超强耐压环保豆奶粉包装薄膜，其特征在于：所述助剂可以为分散剂、抗氧剂、热稳定剂，所述加工助剂可以为润滑剂、分散剂。
4.根据权利要求1所述超强耐压环保豆奶粉包装薄膜，其特征在于：所述茂金属聚乙烯的重均分子量分布2-4，辛烯含量10-20mol%，熔体流动指数（MFI）为0.5-2g/10min，测试条件为2.16kg的负荷、190℃的试验温度，优选例如陶氏生产的Elite 5100G、Elite 5110G。
5.权利要求1-4任一项所述超强耐压环保豆奶粉包装薄膜的制备方法，其特征在于：
抗静电母料的制备：按上述质量比将抗静电母料原料放入高速混合机中，然后经过螺杆挤出机挤出造粒；
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按所述比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP在压辊的作用下涂上胶黏剂后烘干、固化，再与聚乙烯层在压辊的作用下形成复合膜，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥；（2）、复合膜的印刷：将复合膜通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷；所述压辊温度82℃，复合压力4.5kgf/cm2，上胶干量2.8-3.2g/cm2，烘道温度为：T1=75℃、T2=80℃、T3=85℃、T4=90℃。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于：所述胶水采用环保SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4.8:28。
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