CN106739335A - 一种超高阻隔尼龙薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种超高阻隔尼龙薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，由五层结构组成，从外层到内层，依次是A层、B层、C层、D层、E层。其中，A层的成分组成为：93.0％～99.5％PA6、0.5％～7.0％功能添加剂；B层的成分组成为：100％纳米尼龙；C层的成分组成为：100％EVOH；D层的成分组成为：50.0％～80.0％PA6、20.0％～50.0％吸氧剂；E层的成分组成为：93.0％～99.5％PA6、0.5％～7.0％功能添加剂；本发明所述超高阻隔尼龙薄膜具有优异的氧气阻隔性能，克服了吸氧材料寿命到期之后包装材料的阻隔性能大幅度下降的问题以及EVOH在高温高湿条件下阻氧性能下降的问题。

Description

一种超高阻隔尼龙薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及软包装薄膜领域，具体涉及一种超高阻隔尼龙薄膜及其制备方法。
技术背景
作为食品、药品等的包装材料，为延长内容物的保质期，有主动阻氧和被动阻氧两种技术。其中主动阻氧是利用吸氧剂对包装体的内部氧气进行主动吸附，同时吸收外部进入的氧气，以达到减少包装体内部氧气含量的目的，从而提高内容物的保质期。被动阻氧技术则是利用各种阻隔材料，将氧气阻隔在包装体的外面。
其中，主动阻氧技术的优点在于可以对包装体内部的氧气做到接近100％的吸收，从而在一定时间内使包装体内部的氧气含量趋近于0。但是这种技术存在的问题是，吸氧材料是有一定寿命，如果吸氧剂的寿命到了之后，阻氧能力则成直线下降。从而影响到内容物的保质要求。
EVOH是众所周知的优异阻隔材料，但其存在的问题是在高温高湿条件下，氧气阻隔性能严重下降；特别是水煮或蒸煮处理后的前几天，阻氧性能比平时下降上百倍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高阻隔尼龙薄膜，以克服吸氧材料寿命到期之后包装材料的阻隔性能大幅度下降的问题以及EVOH在高温高湿条件下阻氧性能下降的问题。
本发明所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，由五层结构组成，从外层到内层，依次是A层、B层、C层、D层、E层。其中，A层的成分组成为：93.0％～99.5％PA6、0.5％～7.0％功能添加剂；B层的成分组成为：100％纳米尼龙；C层的成分组成为：100％EVOH；D层的成分组成为：50.0％～80.0％PA6、20.0％～50.0％吸氧剂；E层的成分组成为：93.0％～99.5％PA6、0.5％～7.0％功能添加剂；
其中，所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的纳米尼龙为含有0.5～5％纳米蒙脱土的尼龙6材料，纳米蒙脱土的粒径为1nm～100nm；纳米尼龙材料可有效地提高薄膜的阻水性能和阻氧性能；
其中，所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的EVOH的乙烯摩尔含量为24％～48％mol/L；
其中，所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的吸氧剂为铁系吸氧剂、具有氧缺陷的氧化钛、具有氧缺陷的氧化铈、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、连二亚硫酸盐、L-抗坏血酸、异抗坏血酸、邻苯二酚、连苯三酚中的一种或其组合；
进一步，所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的吸氧剂为铁系吸氧剂，具体为日本三菱瓦斯生产的牌号为AGELESS吸氧剂，该材料可以不需要水分即可发挥吸氧的作用；
其中，所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的功能添加剂是开口剂、爽滑剂、抗静电剂、抗紫外剂、导热剂、成核剂中的一种或其组合；
其中，所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，A层、B层、C层、D层、E层五层的厚度比为1～2/3～5/3～5/3～5/1～2；
本发明还提供一种超高阻隔尼龙薄膜的制备方法，按以下步骤进行：
第一步，将A、B、C、D、E层中各组分按比例分别进行混合，并通过高速搅拌机分散均匀；
第二步，将A、B、C、D、E层的原料分别通过各自的挤出机熔融挤出，经过T型模头流出，并在激冷辊上冷却形成未拉伸片材，其中激冷辊的温度为15～40℃，未拉伸片材的厚度为90～500μm；
第三步，将未拉伸片材通过水槽进行调湿后，加热进行横纵向同步拉伸，其中拉伸温度为170～200℃，拉伸倍率为2.5*2.5～3.2*3.2；
第四步，经过热定型得到所述的超高阻隔尼龙薄膜，其中薄膜厚度为12～60μm。
本发明的有益效果是：
本发明所述的超高阻隔尼龙薄膜，具有优异的氧气阻隔性能，其阻隔性能分为两个阶段，第一阶段为主动阻氧阶段，利用吸氧剂的吸氧功能将包装体内部的氧气完全吸收，使氧气含量趋近于0，有效地保护内容物不被氧化；同时C层的EVOH材料本身具有高度的阻隔性能，在这一阶段所起的作用是阻挡外界的氧气与吸氧剂接触，有效地延长吸氧剂的使用寿命。第二阶段，被动阻氧阶段，当吸氧剂的使用寿命到期后，由于EVOH层和纳米尼龙层的保护，包装体仍具有优异的阻隔性能。
这一薄膜结构的另一有益效果是克服了EVOH在高湿度条件下阻氧性能严重下降的缺点，特别是包装体刚进行水煮或蒸煮处理后的前面几天时间。
附图说明
图1为本发明一种超高阻隔尼龙薄膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明所述的一种超高阻隔尼龙薄膜的制备方法，按以下步骤进行：
第一步，将A、B、C、D、E层中各组分按比例分别进行混合，并通过高速搅拌机分散均匀；
第二步，将A、B、C、D、E层的原料分别通过各自的挤出机熔融挤出，经过T型模头流出，并在激冷辊上冷却形成未拉伸片材，其中激冷辊的温度为15～40℃，未拉伸片材的厚度为90～500μm；
第三步，将未拉伸片材通过水槽进行调湿后，加热进行横纵向同步拉伸，其中拉伸温度为170～200℃，拉伸倍率为2.5*2.5～3.2*3.2；
第四步，经过热定型得到所述的超高阻隔尼龙薄膜，其中薄膜厚度为12～60μm。
实施例1
本发明所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，由五层结构组成，从外层到内层，依次是A层、B层、C层、D层、E层五层结构组成。其中，A层的成分组成为：99.5％PA6、0.5％开口剂；B层的成分组成为：100％纳米尼龙；C层的成分组成为：100％EVOH；D层的成分组成为：80.0％PA6、20.0％吸氧剂；E层的成分组成为：99.5％PA6、0.5％开口剂；
实施例2
本发明所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，由五层结构组成，从外层到内层，依次是A层、B层、C层、D层、E层五层结构组成。其中，A层的成分组成为：95.0％PA6、3.0％开口剂、2.0％爽滑剂；B层的成分组成为：100％纳米尼龙；C层的成分组成为：100％EVOH；D层的成分组成为：70.0％PA6、30.0％吸氧剂；E层的成分组成为：95.0％PA6、3.0％开口剂、2.0％爽滑剂；
实施例3
本发明所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，由五层结构组成，从外层到内层，依次是A层、B层、C层、D层、E层五层结构组成。其中，A层的成分组成为：93.0％PA6、3.0％开口剂、2.0％爽滑剂、2.0％抗静电剂；B层的成分组成为：100％纳米尼龙；C层的成分组成为：100％EVOH；D层的成分组成为：50.0％PA6、50.0％吸氧剂；E层的成分组成为：93.0％PA6、3.0％开口剂、2.0％爽滑剂、2.0％抗静电剂；
比较例1
将80％PA6、20％吸氧剂进行混合，通过单螺杆挤出机流延挤出，经过T型模头流出，在激冷辊激冷铸片，在用同步双向拉伸工艺进行双向拉伸制备薄膜；
比较例2
市售EVOH共挤膜
表1阻氧性能
从上表可知，本发明所述的超高阻隔尼龙薄膜，可有效地提高薄膜的阻隔性能，同时能延长吸氧剂的使用寿命。

Claims (8)

1.一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，由五层结构组成，从外层到内层，依次是A层、B层、C层、D层、E层。其中，A层的成分组成为：93.0％～99.5％PA6、0.5％～7.0％功能添加剂；B层的成分组成为：100％纳米尼龙；C层的成分组成为：100％EVOH；D层的成分组成为：50.0％～80.0％PA6、20.0％～50.0％吸氧剂；E层的成分组成为：93.0％～99.5％PA6、0.5％～7.0％功能添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的纳米尼龙为含有0.5～5％纳米蒙脱土的尼龙6材料，纳米蒙脱土的粒径为1nm～100nm。
3.根据权利要求1所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的EVOH的乙烯摩尔含量为24％～48％mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的吸氧剂为铁系吸氧剂、具有氧缺陷的氧化钛、具有氧缺陷的氧化铈、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、连二亚硫酸盐、L-抗坏血酸、异抗坏血酸、邻苯二酚、连苯三酚中的一种或其组合。
5.根据权利要求1所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的吸氧剂为铁系吸氧剂，具体为日本三菱瓦斯生产的牌号为AGELESS吸氧剂。
6.根据权利要求1所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，所述的功能添加剂是开口剂、爽滑剂、抗静电剂、抗紫外剂、导热剂、成核剂中的一种或其组合。
7.根据权利要求1所述的一种超高阻隔尼龙薄膜，其特征在于，A层、B层、C层、D层、E层五层的厚度比为1～2/3～5/3～5/3～5/1～2。
8.一种超高阻隔尼龙薄膜的制备方法，按以下步骤进行：
第一步，将A、B、C、D、E层中各组分按比例分别进行混合，并通过高速搅拌机分散均匀；
第二步，将A、B、C、D、E层的原料分别通过各自的挤出机熔融挤出，经过T型模头流出，并在激冷辊上冷却形成未拉伸片材，其中激冷辊的温度为15～40℃，未拉伸片材的厚度为90～500μm；
第三步，将未拉伸片材通过水槽进行调湿后，加热进行横纵向同步拉伸，其中拉伸温度为170～200℃，拉伸倍率为2.5*2.5～3.2*3.2；
第四步，经过热定型得到所述的超高阻隔尼龙薄膜，其中薄膜厚度为12～60μm。
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