CN106113834A - 一种抗卷曲高阻隔流延膜及其生产方法 - Google Patents

一种抗卷曲高阻隔流延膜及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗卷曲高阻隔流延膜及其生产方法，属于流延膜生产技术领域，包括十一层结构，从上到下依次为第一PP层、第二PP层、第三PP层、第四粘合层、第五PA层、第六EVOH层、第七PA层、第八粘合层、第九PE层、第十PE层和第十一PE层；该流延膜在包装产品后进行105℃水煮杀菌，水煮后包装边缘不卷曲、不变形，适合用于肉类食品等需要杀菌的产品包装；本发明的生产方法改变了传统的复合薄膜采用特殊材料经过挤出双向拉伸的工艺，采用多层共挤流延膜技术，由梯形模头共同挤出，结构层次分明，具有较好的阻隔性能和热封性能。

Description

一种抗卷曲高阻隔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，具体涉及一种抗卷曲高阻隔流延膜及其生产方法。
背景技术
多层共挤抗卷曲高阻隔流延膜是采用共挤技术，使用不同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适合水煮杀菌包装的新型材料。
复合薄膜的卷曲是在复合薄膜的层间存在应力和热应力的结果。目前市场上大多数复合薄膜产品水煮后包装边缘卷曲，甚至出现变形的情况，外观效果较差，极大的影响了薄膜的正常使用。传统的复合薄膜采用特殊材料经过挤出双向拉伸，之后还需要多道工序，生产工艺复杂，生产效率低，不能达到节能减排的目的。
发明内容
为了克服背景技术所述的不足, 本发明提供一种抗卷曲高阻隔流延膜及其生产方法，该流延膜整体结构表现为对称结构，能够耐105℃水煮杀菌，水煮后包装边缘不卷曲、不变形；该生产方法工艺简单，一次成型，适合用于水煮杀菌的产品包装。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种抗卷曲高阻隔流延膜，包括十一层结构，从上到下依次为第一PP层、第二PP层、第三PP层、第四粘合层、第五PA层、第六EVOH层、第七PA层、第八粘合层、第九PE层、第十PE层和第十一PE层；
第一PP层的厚度为15~24μm、第二PP层的厚度为10~18μm、第三PP层的厚度为10~18μm、第四粘合层的厚度为8~14μm、第五PA层的厚度为11~16μm、第六EVOH层的厚度为7~13μm、第七PA层的厚度为11~16μm、第八粘合层的厚度为8~14μm、第九PE层的厚度为15~27μm、第十PE层的厚度为15~27μm和第十一PE层的厚度为11~23μm。
优选的，第一PP层、第二PP层和第三PP层为阻隔层，使薄膜具有较好的阻水性、阻氧性和挺度；第四粘合层和第八粘合层为粘合剂层，起着粘合的作用；第五PA层和第七PA层为增强层，增强薄膜的拉伸强度；第六EVOH层为高阻隔层，极大的提高了该流延膜的阻隔作用；第九PE层、第十PE层和第十一PE层为热封层。
一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，该生产方法步骤为：
（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，由激冷辊和二次冷却辊冷却成型；
（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：如产品需要表面张力，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，每个挤出机的加热区的温度分别是：
第一挤出机：50℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第二挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第三挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第四挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第五挤出机：70℃、220℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；
第六挤出机：50℃、160℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃；
第七挤出机：70℃、220℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；
第八挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第九挤出机：50℃、180℃、200℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃；
第十挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃。
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；上述的第九挤出机设置有十三个加热区。
优选的，步骤（3）中集料块设置四个加热区，温度分别是：245℃、215℃、245℃、245℃。
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）中的冷却由激冷辊和二次冷却辊冷却成型，激冷辊和二次冷却辊冷却的温度分别是：45℃、35℃。
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：本发明所述的流延膜在包装产品后进行105℃水煮杀菌，水煮后包装边缘不卷曲、不变形，适合用于肉类食品等需要杀菌的产品包装；本发明的生产方法改变了传统的复合薄膜采用特殊材料经过挤出双向拉伸的工艺，采用多层共挤流延膜技术，由梯形模头共同挤出，结构层次分明，具有较好的阻隔性能和热封性能。
附图说明
图1为本发明流延膜的结构示意图；
图2为第一挤出机、第五挤出机、第六挤出机、第七挤出机、第八挤出机和第十挤出机的结构示意图；
图3为第二挤出机、第三挤出机和第四挤出机的结构示意图；
图4为第九挤出机的结构示意图。
图中符号说明：1、第一PP层；2、第二PP层；3、第三PP层；4、第四粘合层；5、第五PA层；6、第六EVOH层；7、第七PA层；8、第八粘合层；9、第九PE层；10、第十PE层；11、第十一PE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；28、第十三加热区。
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
一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，该生产方法步骤为：
（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：245℃、215℃、245℃、245℃；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℃；冷却由激冷辊和二次冷却辊冷却成型，激冷辊和二次冷却辊的温度分别是：45℃、35℃；
（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118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加热膨胀螺栓温度，以调整薄膜的薄厚偏差；
（7）电晕处理：如产品需要表面张力，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）中的十个挤出机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；第一挤出机、第五挤出机、第六挤出机、第七挤出机、第八挤出机和第十挤出机的结构一致，均设置有十二个加热区；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；第九挤出机设置有十三个加热区；每个挤出机13的加热区的温度分别是：
第一挤出机：50℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第二挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第三挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第四挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第五挤出机：70℃、220℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；
第六挤出机：50℃、160℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃；
第七挤出机：70℃、220℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；
第八挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第九挤出机：50℃、180℃、200℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃；
第十挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃。
本实施例中的原料的准备和称重、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，包括十一层结构，从上到下依次为第一PP层1、第二PP层2、第三PP层3、第四粘合层4、第五PA层5、第六EVOH层6、第七PA层7、第八粘合层8、第九PE层9、第十PE层10和第十一PE层11；
第一PP层1的厚度为15μm、第二PP层2的厚度为10μm、第三PP层3的厚度为10μm、第四粘合层4的厚度为8μm、第五PA层5的厚度为11μm、第六EVOH层6的厚度为7μm、第七PA层7的厚度为11μm、第八粘合层8的厚度为8μm、第九PE层9的厚度为15μm、第十PE层10的厚度为15μm和第十一PE层11的厚度为11μm。
第一PP层1、第二PP层2和第三PP层3为阻隔层，使薄膜具有较好的阻水性、阻氧性和挺度；第四粘合层4和第八粘合层8为粘合剂层，起着粘合的作用；第五PA层5和第七PA层7为增强层，增强薄膜的拉伸强度；第六EVOH层6为高阻隔层，极大的提高了该流延膜的阻隔作用；第九PE层9、第十PE层10和第十一PE层11为热封层。
实施例3
采用实施例1的制备方法制备出的流延膜，包括十一层结构，从上到下依次为第一PP层1、第二PP层2、第三PP层3、第四粘合层4、第五PA层5、第六EVOH层6、第七PA层7、第八粘合层8、第九PE层9、第十PE层10和第十一PE层11；
第一PP层1的厚度为20μm、第二PP层2的厚度为19μm、第三PP层3的厚度为15μm、第四粘合层4的厚度为12μm、第五PA层5的厚度为14μm、第六EVOH层6的厚度为10μm、第七PA层7的厚度为13μm、第八粘合层8的厚度为12μm、第九PE层9的厚度为20μm、第十PE层10的厚度为20μm和第十一PE层11的厚度为18μm。
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，包括十一层结构，从上到下依次为第一PP层1、第二PP层2、第三PP层3、第四粘合层4、第五PA层5、第六EVOH层6、第七PA层7、第八粘合层8、第九PE层9、第十PE层10和第十一PE层11；
第一PP层1的厚度为24μm、第二PP层2的厚度为18μm、第三PP层3的厚度为18μm、第四粘合层4的厚度为14μm、第五PA层5的厚度为16μm、第六EVOH层6的厚度为13μm、第七PA层7的厚度为16μm、第八粘合层8的厚度为14μm、第九PE层9的厚度为27μm、第十PE层10的厚度为27μm和第十一PE层11的厚度为23μm。
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5次，5次检测数据的平均值见表1。通过实验可知，该流延膜下机时表面平整，当该流延膜采用105℃的温度水煮30分钟，没有出现破袋和分层的情况，并且没有出现卷曲的情况。从表1的数据可以看出，该产品符合标准。检测项目包括：阻隔性能、透明性能、拉伸强度、断裂伸长率、热封强度、耐蒸煮性能、卷曲性测试。
阻隔性能测试：主要检测氧气透过量和水蒸气透过率，氧气透过量采用隔氧性能检测仪检测，水蒸气透过率采用水蒸汽透过率测试仪检测；标准：氧气透过量≤5cm3/(m2.24h.0.1Mpa)，水蒸气透过量≤8g/m2*24h即为合格产品。
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；
拉伸强度：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≥30Mpa即为合格；
断裂伸长率：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≥390%即为合格；
热封强度：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：0.2 MPa，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。
耐蒸煮性能：在105℃的温度下，水煮30分钟，不破袋，不分层即为合格产品；
卷曲性测试：查看流延膜下机时是否平整，进过熟化处理或者其他热处理（例如水煮或蒸煮）后是否呈现某种程度及方向的卷曲。
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)

1.一种抗卷曲高阻隔流延膜，其特征在于，所述的流延膜包括十一层结构，从上到下依次为第一PP层、第二PP层、第三PP层、第四粘合层、第五PA层、第六EVOH层、第七PA层、第八粘合层、第九PE层、第十PE层和第十一PE层；
第一PP层的厚度为15~24μm、第二PP层的厚度为10~18μm、第三PP层的厚度为10~18μm、第四粘合层的厚度为8~14μm、第五PA层的厚度为11~16μm、第六EVOH层的厚度为7~13μm、第七PA层的厚度为11~16μm、第八粘合层的厚度为8~14μm、第九PE层的厚度为15~27μm、第十PE层的厚度为15~27μm和第十一PE层的厚度为11~23μm。
2.如权利要求1所述的一种抗卷曲高阻隔流延膜，其特征在于，第一PP层、第二PP层和第三PP层为阻隔层；第四粘合层和第八粘合层为粘合剂层；第五PA层和第七PA层为增强层；第六EVOH层为高阻隔层；第九PE层、第十PE层和第十一PE层为热封层。
3.一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，其特征在于，该生产方法步骤为：
（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，由激冷辊和二次冷却辊冷却成型；
（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：如产品需要表面张力，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所述的一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，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：50℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第二挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第三挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第四挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第五挤出机：70℃、220℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；
第六挤出机：50℃、160℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃、225℃；
第七挤出机：70℃、220℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃；
第八挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃；
第九挤出机：50℃、180℃、200℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃；
第十挤出机：180℃、210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃。
5.如权利要求3所述的一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，其特征在于，步骤（3）中集料块设置四个加热区，温度分别是：245℃、215℃、245℃、245℃。
6.如权利要求3所述的一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，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所述的一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，其特征在于，步骤（4）中采用冷却单元冷却，冷却单元包括激冷辊和二次冷却辊，温度分别是：45℃和35℃。
8.如权利要求3所述的一种抗卷曲高阻隔流延膜生产方法，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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