CN106079765A - 一种耐蒸煮流延膜及其生产方法 - Google Patents

一种耐蒸煮流延膜及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐蒸煮流延膜及其生产方法,属于流延膜生产技术领域，所述的流延膜共十一层结构，从上到下依次为第一PA层、第二粘合层、第三PP层、第四PP层、第五PP层、第六PP层、第七PP层、第八PP层、第九PP层、第十PP层和第十一PP层。该流延膜能够耐120℃的高温蒸煮，适合应用于肉类食品等需要高温杀菌的产品包装，并采用共挤技术生产，工艺简单，生产效率高，形成具有不同结构、层次分明、具有阻隔功能和热封功能的新型包装材料。

Description

一种耐蒸煮流延膜及其生产方法
技术领域
本发明属于流延膜生产技术领域，具体涉及一种耐蒸煮流延膜及其生产方法。
背景技术
耐蒸煮流延膜在肉类食品等需要高温杀菌的产品包装领域应用广泛，而传统的复合结构的包装材料，需采用特殊材料（PA）经过挤出后双向拉伸，然后经过下一道工序，用胶黏剂复合挤出流延CPP膜形成热封层，生产工艺复杂，生产效率低，而且浪费材料，不环保。
耐蒸煮流延膜是采用共挤技术，使用多种材料在挤出机中塑化后熔融状态下通过流延机梯形模头共同挤出，形成具有不同结构、层次分明、具有阻隔功能和热封功能的新型材料，适合用于高温蒸煮杀菌的包装材料。减少了多次复合的加工工序，避免了因复合而引起的资源浪费等问题。同时简化了生产工艺，提高了生产效率，生产出具有一定阻隔功能、高透明性和耐蒸煮的流延膜。
发明内容
为了克服背景技术所陈述的不足, 本发明提供一种耐蒸煮流延膜及其生产方法，该流延膜能够耐120℃的高温蒸煮，适合应用于肉类食品等需要高温杀菌的产品包装，该流延膜采用共挤技术生产，工艺简单，生产效率高，形成具有不同结构、层次分明、具有阻隔功能和热封功能的新型包装材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐蒸煮流延膜，共十一层结构，从上到下依次为第一PA层、第二粘合层、第三PP层、第四PP层、第五PP层、第六PP层、第七PP层、第八PP层、第九PP层、第十PP层和第十一PP层；
第一PA层的厚度为15μm，第二粘合层的厚度为5~10μm，第三PP层的厚度为6~11μm，第四PP层的厚度为5~12μm，第五PP层的厚度为6~12μm，第六PP层的厚度为5~12μm，第七PP层的厚度为5~12μm，第八PP层的厚度为5~12μm，第九PP层的厚度为11~20μm，第十PP层的厚度为11~20μm，第十一PP层的厚度为7~14μm。
优选的，第一PA层为增强层，增强薄膜的强度；第二粘合层为粘合剂层，起着粘结的作用；第三PP层、第四PP层、第五PP层、第六PP层、第七PP层、第八PP层、第九PP层和第十PP层为阻隔层，使薄膜具有良好的阻水性和挺度；第十一PP层为热封层，使薄膜具有良好的热封性能和拉伸性能。
一种耐蒸煮流延膜生产方法，该生产方法的步骤为：
（1） 原料的准备与称量：根据流延膜的十一层结构的组分准备原料颗粒，通过吸料器和称重器将原料颗粒分别送入对应的加料斗；
（2） 挤出机剪切加热：十个挤出机分别对其加料斗内的原料颗粒进行剪切加热，得到熔融状态下的原料，并通过接口输送至集料块；
（3）集料块：集料块将挤出机挤出的原料进行分配形成工艺要求的十一层产品结构；
（4）模头挤出冷却：在圆形模头的挤出口将十一层熔融原料挤出融合，冷却成型；
（5）牵引：在冷却单元设置有一根带有驱动的牵引铁棍和一根牵引压胶辊，薄膜通过牵引引出；
（6）测厚：采用放射线和红外线对薄膜的总体厚度和各原料的厚度进行测量，测量后的数据反馈到控制系统，在模头的调整侧有多个加热膨胀螺栓，通过厚度测量系统将薄膜的厚度数据传输给控制系统来控制多个加热膨胀螺栓温度，以调整薄膜的薄厚偏差；
（7）电晕处理：电晕机对薄膜进行电晕处理，使薄膜具有一定的表面张力便于后续的顺利加工 ；
（8）摆动：将膜片采用横向摆动系统控制其左右均匀移动，使收卷膜面不形成抱筋；
（9）在线分切：为生产不同宽度的产品进行在线分切；
（10）收卷：通过收卷系统对薄膜进行卷曲。
优选的，步骤（2）中的十个挤出机分别加工多层共挤流延膜的第一至第十一层的原料颗粒，每个挤出机依次设置有多个加热区，每个挤出机加热区的温度分别是：
第一挤出机：70℃、230℃、245℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第二挤出机：180℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第三挤出机：180℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第四挤出机：180℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第五挤出机：70℃、230℃、245℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第六挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第七挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第八挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第九挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第十挤出机：180℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃。
上述的第一挤出机、第五挤出机、第六挤出机、第七挤出机、第八挤出机、第九挤出机和第十挤出机的结构一致，均设置有十二个加热区；上述的第二挤出机、第三挤出机和第四挤出机的结构一致，均设置有十一个加热区。
优选的，步骤（3）中集料块设置有四个加热区，温度分别是：240℃、240℃、240℃、240℃。步骤（2）中十个挤出机对该流延膜的十一层原料进行处理以后，进入到集料块，集料块将挤出机挤出的原料进行分配形成工艺要求的十一层产品结构。
优选的，步骤（4）中的模头为梯形结构，包括固定侧和调整侧；固定侧和调整侧上分别设置有九个加热区；固定侧上的九个加热区的温度分别是：250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃，调整侧上的九个加热区的温度分别是：250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃。
优选的，步骤（4）中的冷却采用激冷辊和冷却辊冷却，激冷辊和冷却辊的温度分别是：45℃、40℃。
优选的，步骤（6）中的加热膨胀螺栓设置有118个。
上述各个挤出机的温度、集料块的温度和激冷辊的温度能够根据实际情况具体调整，能够确保对原料熔融和冷却处理达到最佳效果，并且保证膜头挤出时各个原料的最佳温度，确保各层能够进行有效的粘合，保证生产出的流延膜层次结构分明，同时分批多次加热和冷却也能减小能源的损耗，达到节能环保的目的。
本发明的优点是：本发明改变了传统包装膜采用双向拉伸的工艺，采用共挤技术，极大的提高了生产效率，使用不同的原料在挤出机中塑化后通过流延机梯形模头挤出，形成不同结构，层次分明，具有阻隔功能和热封功能的适合高温蒸煮杀菌的包装材料。减少了多次复合的加工工序，避免了因复合而引起的资源浪费等问题。
附图说明
图1为本发明流延膜的结构示意图；
图2为本发明所用的第一挤出机、第五挤出机、第六挤出机、第七挤出机、第八挤出机、第九挤出机和第十挤出机的结构示意图；
图3为本发明所用的第二挤出机、第三挤出机和第四挤出机的结构示意图。
图中符号说明：1、第一PA层；2、第二粘合层；3、第三PP层；4、第四PP层；5、第五PP层；6、第六PP层；7、第七PP层；8、第八PP层；9、第九PP层；10、第十PP层；11、第十一PP层；12、加料斗；13、挤出机；14、集料块；15、模头；16、第一加热区；17、第二加热区；18、第三加热区；19、第四加热区；20、第五加热区；21、第六加热区；22、第七加热区；23、第八加热区；24、第九加热区；25、第十加热区；26、第十一加热区；27、第十二加热区。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明：
实施例1
一种耐蒸煮流延膜生产方法，该生产方法的步骤为：
（1） 原料的准备与称量：根据流延膜的十一层结构的组分准备原料颗粒，通过吸料器和称重器将原料颗粒分别送入对应的加料斗12；
（2） 挤出机13剪切加热：十个挤出机13分别对其加料斗12内的原料颗粒进行剪切加热，得到熔融状态下的原料，并通过接口输送至集料块14；
（3）集料块14：集料块14设置有四个加热区，温度分别是：240℃、240℃、240℃、240℃；十个挤出机13分别对该流延膜的十一层原料进行处理以后，进入到集料块14，集料块14将挤出机13挤出的原料进行分配形成工艺要求的十一层产品结构；
（4）模头15挤出冷却：在圆形模头15的挤出口将十一层熔融原料挤出融合，冷却成型；模头15为梯形结构，包括固定侧和调整侧；固定侧和调整侧上分别设置有九个加热区；固定侧上的九个加热区的温度分别是：250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃，调整侧上的九个加热区的温度分别是：250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；冷却采用激冷辊和冷却辊冷却，激冷辊和冷却辊的温度分别是：45℃、40℃。
（5）牵引：在冷却单元设置有一根带有驱动的牵引铁棍和一根牵引压胶辊，薄膜通过牵引引出；
（6）测厚：采用放射线和红外线对薄膜的总体厚度和各原料的厚度进行测量，测量后的数据反馈到控制系统，在模头15的调整侧有118个加热膨胀螺栓，通过厚度测量系统将薄膜的厚度数据传输给控制系统来控制118个加热膨胀螺栓温度，以调整薄膜的薄厚偏差；
（7）电晕处理：电晕机对薄膜进行电晕处理，使薄膜具有一定的表面张力便于后续的顺利加工；
（8）摆动：将膜片采用横向摆动系统控制其左右均匀移动，使收卷膜面不形成抱筋；
（9）在线分切：为生产不同宽度的产品进行在线分切；
（10）收卷：通过收卷系统对薄膜进行卷曲。
其中，步骤（2）的十个挤出机13分别加工多层共挤流延膜的第一至第十一层的原料颗粒，每个挤出机13依次设置有多个加热区；第一挤出机、第五挤出机、第六挤出机、第七挤出机、第八挤出机、第九挤出机和第十挤出机结构一致，共十二个加热区；第二挤出机、第三挤出机和第四挤出机结构一致，共十一个加热区；每个挤出机13从第一加热区16开始温度分别是：
第一挤出机：70℃、230℃、245℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第二挤出机：180℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第三挤出机：180℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第四挤出机：180℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第五挤出机：70℃、230℃、245℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第六挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第七挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第八挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第九挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第十挤出机：180℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃。
本实施例中的原料的准备和称重、膜泡厚度检测、剪切加热、牵引、冷却、在线分切、电晕处理和收卷的操作，均为现有的成熟技术，本领域的普通技术人员即可实现上述操作并达到预期效果，在此不作叙述。
实施例2
采用实施例1的制备方法制备出的流延膜，共十一层结构，从上到下依次为第一PA层1、第二粘合层2、第三PP层3、第四PP层4、第五PP层5、第六PP层6、第七PP层7、第八PP层8、第九PP层9、第十PP层10和第十一PP层11；
第一PA层1的厚度为15μm，第二粘合层2的厚度为5μm，第三PP层3的厚度为6μm，第四PP层4的厚度为5μm，第五PP层5的厚度为6μm，第六PP层6的厚度为5μm，第七PP层7的厚度为5μm，第八PP层8的厚度为5μm，第九PP层9的厚度为11μm，第十PP层10的厚度为11μm，第十一PP层11的厚度为7μm。
第一PA层1为增强层，增强薄膜的强度；第二粘合层2为粘合剂层，起着粘结的作用；第三PP层3、第四PP层4、第五PP层5、第六PP层6、第七PP层7、第八PP层8、第九PP层9和第十PP层10为阻隔层，使薄膜具有良好的阻水性和挺度；第十一PP层11为热封层，使薄膜具有良好的热封性能和拉伸性能。
实施例3
采用实施例1的制备方法制备出的流延膜，共十一层结构，从上到下依次为第一PA层1、第二粘合层2、第三PP层3、第四PP层4、第五PP层5、第六PP层6、第七PP层7、第八PP层8、第九PP层9、第十PP层10和第十一PP层11；
第一PA层1的厚度为15μm，第二粘合层2的厚度为10μm，第三PP层3的厚度为11μm，第四PP层4的厚度为12μm，第五PP层5的厚度为12μm，第六PP层6的厚度为12μm，第七PP层7的厚度为12μm，第八PP层8的厚度为12μm，第九PP层9的厚度为20μm，第十PP层10的厚度为20μm，第十一PP层11的厚度为14μm。
其它部分与实施例2完全一致。
实施例4
采用实施例1的制备方法制备出的流延膜，共十一层结构，从上到下依次为第一PA层1、第二粘合层2、第三PP层3、第四PP层4、第五PP层5、第六PP层6、第七PP层7、第八PP层8、第九PP层9、第十PP层10和第十一PP层11；
第一PA层1的厚度为15μm，第二粘合层2的厚度为8μm，第三PP层3的厚度为8μm，第四PP层4的厚度为9μm，第五PP层5的厚度为9μm，第六PP层6的厚度为8μm，第七PP层7的厚度为8μm，第八PP层8的厚度为8μm，第九PP层9的厚度为15μm，第十PP层10的厚度为15μm，第十一PP层11的厚度为10μm。
其它部分与实施例2完全一致。
产品性能检测：
将实施例2、3、4所取得的流延膜进行产品性能检测，每个产品在每个项目上检测4次，4次检测数据的平均值见表1。检测项目包括：隔氧性能、水蒸汽透过率、透光率、雾度、拉伸性能、断裂伸长率、热封强度和耐高温蒸煮性能。从表1的数据可看出，该产品符合标准，具体的检测方法和标准如下所示。
隔氧性能检测方法：采用隔氧性能检测仪检测，标准：氧气透过量≤2000cm3/(m2.24h.0.1Mpa)即为合格。
水蒸汽透过率检测方法：采用水蒸汽透过率测试仪检测，标准：水蒸气透过量≤8g/m2*24h即为合格；
透光率和雾度：采用透光率雾度测试仪检测，标准：透光率≥85%，雾度≤10%即为合格；
拉伸性能：采用拉伸法和拉伸试验机进行性能检测，标准：横纵向拉伸强度≥28Mpa即为合格；
断裂伸长率：采用薄膜断裂生长率测试机测试，标准：断裂伸长率≥450%即为合格；
热封强度：采用热封试验仪测试，起封温度：105℃，热封温度：125℃，热封压力：0.2MPa，热封时间：1秒，检测热封后的强度。标准：热封强度≥15N即为合格。
耐高温蒸煮：放在120℃的条件下蒸煮30 min，不出现破袋和分层的情况即为合格。
表1 产品性能检测结果
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种耐蒸煮流延膜，其特征在于，所述的流延膜共十一层结构，从上到下依次为第一PA层、第二粘合层、第三PP层、第四PP层、第五PP层、第六PP层、第七PP层、第八PP层、第九PP层、第十PP层和第十一PP层；
第一PA层的厚度为15μm，第二粘合层的厚度为5~10μm，第三PP层的厚度为6~11μm，第四PP层的厚度为5~12μm，第五PP层的厚度为6~12μm，第六PP层的厚度为5~12μm，第七PP层的厚度为5~12μm，第八PP层的厚度为5~12μm，第九PP层的厚度为11~20μm，第十PP层的厚度为11~20μm，第十一PP层的厚度为7~14μm。
2.如权利要求1所述的一种耐蒸煮流延膜，其特征在于，第一PA层为增强层；第二粘合层为粘合剂层；第三PP层、第四PP层、第五PP层、第六PP层、第七PP层、第八PP层、第九PP层和第十PP层为阻隔层，第十一PP层为热封层。
3.一种耐蒸煮流延膜生产方法，其特征在于，该生产方法的步骤为：
（1）原料的准备与称量：根据流延膜的十一层结构的组分准备原料颗粒，通过吸料器和称重器将原料颗粒分别送入对应的加料斗；
（2）挤出机剪切加热：十个挤出机分别对其加料斗内的原料颗粒进行剪切加热，得到熔融状态下的原料，并通过接口输送至集料块；
（3）集料块：集料块将挤出机挤出的原料进行分配形成工艺要求的十一层产品结构；
（4）模头挤出冷却：在圆形模头的挤出口将十一层熔融原料挤出融合，冷却成型；
（5）牵引：在冷却单元设置有一根带有驱动的牵引铁棍和一根牵引压胶辊，薄膜通过牵引引出；
（6）测厚：采用放射线和红外线对薄膜的总体厚度和各原料的厚度进行测量，测量后的数据反馈到控制系统，在模头的调整侧有多个加热膨胀螺栓，通过厚度测量系统将薄膜的厚度数据传输给控制系统来控制多个加热膨胀螺栓温度，以调整薄膜的薄厚偏差；
（7）电晕处理：电晕机对薄膜进行电晕处理，使薄膜具有一定的表面张力便于后续的顺利加工；
（8）摆动：将膜片采用横向摆动系统控制其左右均匀移动，使收卷膜面不形成抱筋；
（9）在线分切：为生产不同宽度的产品进行在线分切；
（10）收卷：通过收卷系统对薄膜进行卷曲。
4.如权利要求3所述的一种耐蒸煮流延膜生产方法，其特征在于，步骤（2）中的十个挤出机分别加工多层共挤流延膜的第一至第十一层的原料颗粒，每个挤出机依次设置有多个加热区，每个挤出机的加热区的温度分别是：
第一挤出机：70℃、230℃、245℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第二挤出机：180℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第三挤出机：180℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第四挤出机：180℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第五挤出机：70℃、230℃、245℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第六挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃
第七挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第八挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第九挤出机：70℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃；
第十挤出机：180℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃。
5.如权利要求3所述的一种耐蒸煮流延膜生产方法，其特征在于，步骤（3）中集料块设置有四个加热区，温度分别是：240℃、240℃、240℃、240℃。
6.如权利要求3所述的一种耐蒸煮流延膜生产方法，其特征在于，步骤（4）中的模头为梯形结构，包括固定侧和调整侧；固定侧和调整侧上分别设置有九个加热区；固定侧上的九个加热区的温度分别是：250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃，调整侧上的九个加热区的温度分别是：250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃。
7.如权利要求3所述的一种耐蒸煮流延膜生产方法，其特征在于，步骤（4）中的冷却采用激冷辊和冷却辊进行冷却，激冷辊和冷却辊的温度分别是：45℃、40℃。
8.如权利要求3所述的一种耐蒸煮流延膜生产方法，其特征在于，步骤（6）中的加热膨胀螺栓设置有118个。
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