CN109968772B - 一种pp/pe共挤高阻隔薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PP/PE共挤高阻隔薄膜及其制备方法，由印刷层、阻隔层、热封层三层结构组成，本发明的薄膜既具有聚丙烯的高刚性、高耐热性，能够满足高速自动灌封装及蒸煮加热的需要，又具有聚乙烯的低温热封性能，且能够满足低温储运需要，采用三层共挤流延成形，生产工艺简单、生产成本较低，且无溶剂挥发、残留等卫生及环保隐患，其制袋后袋口易开启，灌封装后能够自立，方便消费者使用。
Description
技术领域
本发明属于塑料包装材料领域，尤其涉及一种PP/PE共挤高阻隔薄膜及其制备方法。
背景技术
众所周知，牛奶是一种极富营养价值又容易腐败变质的食品，因此需要采用能够阻隔紫外线、氧气、湿气等性能的包装方式进行储存和运输。而传统的包装方式：一是玻璃瓶装；二是利乐包，其中：玻璃瓶虽然阻隔性较好，但质重、易碎，储运成本较高；利乐包主要由纸板、铝箔、薄膜复合而成，一方面其热封强度较差，容易因挤压而破袋。另一方面其包装废弃物回收较困难，容易造成环境污染和浪费。近些年，随着UHT和高温瞬时灭菌技术的日渐成熟，耐低温储运的聚乙薄膜软包装技术开始盛行，如：单层或多层结构的黑白膜，其中，阻隔层材料为聚乙烯与白色母料(如：钛白粉)；与牛奶接触层(热封层)材料为聚乙烯与黑色母料(如：碳黑)，虽然其阻隔性能有一定保障，但黑色母料容易污染包装内容物，而且聚乙烯挺度不足、刚性差，无法达到利乐包的自立效果，不方便消费者饮用。另有部分软包装采用多层涂胶复合结构，虽然挺度和阻隔性有了更好的保障，但容易产生溶剂挥发与残留隐患。
现有技术，如公开号为CN204322652U所述的多层共挤高阻隔牛奶包装膜与包装袋，采用九层共挤复合结构，且内层不使用色母料，能够保障牛奶的卫生性能，但其外层与次外层均为低密度聚乙烯，易因刚性不足、表面摩擦系数过大导致走膜不畅，无法适应高速自动化灌封装机械的需要。此外，其次内层仍以黑色母料来阻光。又如，中国专利文献CN106808770A公开的一种透明牛奶包装薄膜，采用多层共挤结构，其中，光阻隔层采用纳米氧化硅、纳米滑石粉等白色母料，但其内层采用乙烯基材料作为热封层，导致成袋后，开口困难，从而大大降低了自动灌封装效率，且制造成本较高。
发明内容
本发明针对上述缺陷和不足，提供一种PP与PE共挤高阻隔薄膜及其制备方法，这种薄膜既具有聚丙烯的刚性和耐热性能，又具有聚乙烯的低温热封性能，且无溶剂挥发和残留隐患，能够适应高速自动灌封装机械的需要。
为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：
一种PP/PE共挤高阻隔薄膜，所述薄膜包括三层结构，由外到内依次为：印刷层、阻隔层、热封层；
其中，印刷层由共聚聚丙烯和聚烯烃弹性体组成；阻隔层由共聚聚丙烯、丙烯基弹性体、碳酸钙、钛白粉、爽滑剂组成；热封层由茂金属线性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯与合成硅石、爽滑剂组成。
所述印刷层原材料质量百分数为：共聚聚丙烯75-85％、聚烯烃弹性体15-25％。
所述阻隔层原材料质量百分数为：共聚聚丙烯65-80％、丙烯基弹性体12-19.5％、碳酸钙5-10％、钛白粉2-4％、合成硅石1-1.5％。
所述热封层原材料质量百分数为：茂金属线性低密度聚乙烯80-98％、低密度聚乙烯0-10％、合成硅石母料1-5％、爽滑剂1-5％。
所述PP/PE共挤高阻隔薄膜总厚度为70-180微米。
优选的，所述PP/PE共挤高阻隔薄膜总厚度为90-150微米。
所述印刷层、阻隔层和热封层厚度占薄膜总厚度比例分别为10-65％、20-80％和10-65％。
本发明还提供了一种上述PP/PE共挤高阻隔薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例配制各层原料，分别倒入高速捏合机中，搅拌5-8分钟，制成混合料；
(2)将步骤1的混合料分别通过三台挤出机进行熔融共挤，再经T形模头分配器流延成膜，并通过电子射线实时监测薄膜厚度、实时调节模头模唇间隙实施厚薄均匀性控制，再对印刷层表面进行电晕处理后，收卷成膜卷；
(3)熟化、分切、包装。
本发明的优点是：
(1)本发明的薄膜既具有聚丙烯的高刚性、高耐热性，能够满足高速自动灌封装及蒸煮加热的需要，又具有聚乙烯的低温热封性能，且能够满足低温储运需要。
(2)本发明的薄膜采用三层共挤流延成形，生产工艺简单、生产成本较低，且无溶剂挥发、残留等卫生及环保隐患。
(3)本发明的薄膜制袋后袋口易开启，灌封装后能够自立，方便消费者使用。
附图说明
图1所示为本发明的结构示意图，其中1为印刷层，2为阻隔层，3为热封层。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
图1为本发发明的结构示意图，如图所示，该PP与PE共挤高阻隔薄膜由印刷层1、阻隔层2、热封层3三层结构组成。
本实施例中所用的材料如下，相同材质的原料可由多家厂商生产，但不限于此：
1#、J340F，韩国晓星，嵌段共聚聚丙烯，熔融指数：3.5g/10min，熔点：165℃；
2#、FC-330R，乐天化学，共聚聚丙烯；
3#、PN2060，三井化学，聚烯烃弹性体，熔融指数：6g/10min，密度：0.868g/cm3；
4#、FL8160LD，康斯坦普，碳酸钙；
5#、P8377，舒尔曼，钛白粉，有效成份含量70％；
6#、SPER6，舒尔曼，爽滑剂，芥酸酰胺含量6％；
7#、VM6102，埃克森美孚，丙烯基弹性体，不含抗粘剂和滑爽剂，软化点＝54℃，MI＝3.0；
8#、SP1540，三井化学，茂金属线性低密度聚乙烯；
9#、ESQ-4，三井化学，爽滑剂；
10#、AB6008LD，康斯坦普，合成硅石母料；
11#、1002YB,美孚，线性低密度聚乙烯，不含抗粘剂和滑爽剂。
实施例1
印刷层1选用80wt％2#、20wt％3#；阻隔层2选用75wt％2#、15wt％7#、7wt％4#、1.5wt％5#、1.5wt％6#；热封层3选用95wt％8#、3wt％8#、2wt％9#，薄膜总厚度110μm，其中，印刷层1厚度16μm、阻隔层2厚度77μm、热封层3厚度17μm。
其制备方法包括以下步骤：
(1)按比例配制各层原料，分别倒入高速捏合机中，搅拌5-8分钟，制成混合料；
(2)将步骤1的混合料分别通过三台挤出机进行熔融共挤，再经T形模头分配器流延成膜，并通过电子射线实时监测薄膜厚度、实时调节模头模唇间隙实施厚薄均匀性控制，再对印刷层表面进行电晕处理后，收卷成膜卷；
(3)熟化、分切、包装。
实施例2
印刷层1选用78wt％1#、22wt％3#；阻隔层2选用75wt％2#、15wt％7#、7wt％4#、1.5wt％5#、1.5wt％6#；热封层3选用95wt％8#、2wt％11#、2wt％8#、1wt％9#，薄膜总厚度120μm，其中，印刷层1厚度24μm、阻隔层2厚度72μm、热封层3厚度24μm。
其制备方法同实施例1。
实施例3
印刷层1选用80wt％2#、20wt％3#；阻隔层2选用75wt％2#、15wt％7#、7wt％4#、1.5wt％5#、1.5wt％6#；热封层3选用95wt％8#、3wt％8#、2wt％9#，薄膜总厚度125μm，其中，印刷层1厚度40μm、阻隔层2厚度50μm、热封层3厚度35μm。
其制备方法同实施例1。
实施例4
印刷层1选用80wt％2#、20wt％3#；阻隔层2选用75wt％2#、15wt％7#、7wt％4#、1.5wt％5#、1.5wt％6#；热封层3选用93wt％8#、2wt％11#、3wt％8#、2wt％9#，薄膜总厚度150μm；印刷层1厚度30μm、阻隔层2厚度90μm、热封层3厚度30μm。
其制备方法同实施例1。
作为对比例，为市面常用的黑白膜，其中印刷层材料为：PE+钛白粉；阻隔层材料为PE；热封层材料为：PE+碳黑，薄膜总厚度150μm。
上述实施例与对比例测试结果如表1所示：
表1实施例与对比例测试结果
由上表测试结果可见，本发明的PP与PE共挤高阻隔薄膜具有更好的拉伸强度和刚度及良好的低温热封性能，且通过多层共挤取代涂胶复合工艺，杜绝了溶剂挥发和残留隐患，表现出优秀的卫生性能。
Claims (5)
1.一种PP/PE共挤高阻隔薄膜，其特征在于，所述薄膜包括三层结构，由外到内依次为：印刷层、阻隔层、热封层；其中，印刷层由共聚聚丙烯和聚烯烃弹性体组成；阻隔层由共聚聚丙烯、丙烯基弹性 体、碳酸钙、钛白粉、爽滑剂组成；热封层由茂金属线性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯与 合成硅石、爽滑剂组成；
所述印刷层原材料质量 百分数为：共聚聚丙烯75-85%、聚烯烃弹性体15-25%；
所述阻隔层原材料质量 百分数为：共聚聚丙烯65-80%、丙烯基弹性体12-19.5%、碳酸钙5-10%、钛白粉2-4%、合成硅 石1-1.5%；
所述热封层原材料质量 百分数为：茂金属线性低密度聚乙烯80-98%、低密度聚乙烯0-10%、合成硅石母料1-5%、爽滑 剂1-5%。
2.根据权利要求1所述的PP/PE共挤高阻隔薄膜，其特征在于，所述PP/PE共挤 高阻隔薄膜总厚度为70-180微米。
3.根据权利要求1所述的PP/PE共挤高阻隔薄膜，其特征在于，所述PP/PE共挤 高阻隔薄膜总厚度为90-150微米。
4.根据权利要求1所述的PP/PE共挤高阻隔薄膜，其特征在于，所述印刷层、阻隔层和热封层厚度占薄膜总厚度比例分别为10-65%、20-80%和10-65%。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的PP/PE共挤高阻隔薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按比例配制各层原料，分别倒入高速捏合机中，搅拌5-8分钟，制成混合料；（2）将步骤1的混合料分别通过三台挤出机进行熔融共挤，再经T形模头分配器流延成膜，并通过电子射线实时监测薄膜厚度、实时调节模头模唇间隙实施厚薄均匀性控制，再对印刷层表面进行电晕处理后，收卷成膜卷；（3）熟化、分切、包装。
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