CN110979956A - 一种牛奶机无菌包装袋及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牛奶机无菌包装袋。该包装袋由外层复合膜以及内层PE膜构成，所述外层复合膜与内层PE膜叠置后周边热封并在外层复合膜与内层PE膜中间形成空气夹层；本发明通过优化设计第一PE膜、第二PE膜以及内层PE膜的配方，并且选择使用韧性好的胶水，生产的外层复合膜及内层PE膜制袋后，热封强度可以达到50N/15mm，用于包装10升液奶后，可以耐正压65kg，1米高跌落不破包，将次品率从0.1％降低到0.05％。

Description

一种牛奶机无菌包装袋及其生产工艺
技术领域
本发明属于包装膜材料领域，具体是涉及一种牛奶机无菌包装袋及其生产工艺。
背景技术
牛奶机在酒店、宾馆的应用较多，其存储和使用十分便利，未来将会进入家庭和自动售货使用。牛奶机主要是由两部分组成：功能机箱和内部灌装有牛奶的四边封双层膜包装袋。这种包装袋还加有灌装口，灌装口配有带末端密封软管的盖，在使用前将软管密封处剪断，依靠功能机箱的夹管夹控制软管的开闭来便利取牛奶。目前该类型的牛奶灌装包装袋存在的主要问题：运输过程中液体在包装袋内流动使包装袋反复形变而磨损漏液；包装袋热封强度不够，有破包漏液现象。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种牛奶机无菌包装袋。该包装袋热封强度高、耐正压、耐磨损，不易破包漏液。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种牛奶机无菌包装袋，该包装袋由外层复合膜以及内层PE膜构成，所述外层复合膜与内层PE膜叠置后周边热封并在外层复合膜与内层PE膜中间形成空气夹层；
所述外层复合膜的膜层结构依次为第一PE膜、双向拉伸尼龙薄膜以及第二PE膜；所述第一PE膜包括电晕层、中间层以及外层，所述第一PE膜的电晕层与双向拉伸尼龙薄膜干式复合，所述第一PE膜的电晕层、中间层以及外层的厚度以及重量组分如下：
电晕层8-10微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
中间层11-13微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、23-27重量份高密度聚乙烯、23-27重量份白色母粒；
外层8-10微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、73-77重量份高密度聚乙烯；
所述第二PE膜包括电晕层、中间层以及热封层，所述第二PE膜的电晕层与双向拉伸尼龙薄膜干式复合，所述第二PE膜的电晕层、中间层以及热封层的厚度以及重量组分如下：
电晕层12-14微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
中间层13-15微米，且全部为中密度聚乙烯；
热封层12-14微米，且包括23-27重量份茂金属线性低密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
所述内层PE膜包括外热封层、中间层以及内热封层，所述外热封层与所述第二PE膜的热封层在制袋时热封，所述内热封层在制袋时与内热封层热封；所述内层PE膜的外热封层、中间层以及内热封层的厚度以及重量组分如下：
热封层15-17微米，且包括23-27重量份茂金属线性低密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
中间层17-19微米，且包括48-52重量份茂金属线性低密度聚乙烯、23-27重量份线性低密度聚乙烯；
热封层15-17微米，且包括48-52重量份密度为茂金属线性低密度聚乙烯、23-27重量份超低密度茂金属聚乙烯。
进一步的技术方案：所述第一PE膜、双向拉伸尼龙薄膜以及第二PE膜干式复合所用胶水为陶氏化学生产且牌号为811A。
进一步的技术方案：所述中密度聚乙烯为陶氏化学生产且牌号为5538；
所述线性低密度聚乙烯为陶氏化学生产且牌号为2045G；
所述白色母粒为三井化学生产且牌号为UF880；
所述高密度聚乙烯为沙比克生产且牌号为F04660；
所述茂金属线性低密度聚乙烯为埃克森生产且牌号为2010MA；
所述超低密度茂金属聚乙烯为陶氏化学生产且牌号为1881G。
进一步的技术方案：该包装袋的外层复合膜以及内层PE膜之间形成空气夹层。
进一步的技术方案：所述胶水上胶量在3.5-4.5g/m2。
所述第一PE膜厚度30微米，第二PE膜厚度40微米，内层PE膜厚度50微米。
本发明的另一个目的是提供一种所述的牛奶机无菌包装袋的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1、制备外层复合膜与内层PE膜：
①所述外层复合膜的制备过程如下：
一次复合：第一PE膜与双向拉伸尼龙薄膜一面复合，形成一复膜结构：第一PE膜/双向拉伸尼龙薄膜；之后进行熟化，熟化条件：50℃，36小时；冷却24小时以上；
二次复合：将所述一复膜中双向拉伸尼龙薄膜另一面与第二PE膜进行复合，形成外层复合膜结构：第一PE膜/双向拉伸尼龙薄膜/第二PE膜；再进行熟化，熟化条件：50℃，36小时；冷却48小时以上；
一次复合、二次复合都使用双组份溶剂胶黏剂进行干式复合，干式复合工艺参数：网纹辊为90线*76um，上胶量在3.5-4.5g/m2，复合速度120米/min；
其中所述第一PE膜、第二PE膜分别采用共挤吹膜工艺进行制备，制备流程如下：
各层塑料粒子分别混料——挤出——吹泡——熄泡——旋转牵引——电晕——切边——收卷；
所述第一PE膜、第二PE膜制备流程工艺参数：挤出温度170-185℃，模头温度175-185℃；牵引速度55-65米/min，外冷风温度15-21℃，内冷风温度23-29℃；电晕处理功率6.5-7.5KW；收卷张力45-65N，收卷方式：表面中心卷取收卷；
②所述内层PE膜采用共挤吹膜工艺进行制备，制备流程如下：
各层塑料粒子分别混料——挤出——吹泡——熄泡——旋转牵引——切边——收卷；
所述内层PE膜制备流程工艺参数：挤出温度170-185℃，模头温度175-185℃；牵引速度55-65米/min，外冷风温度15-21℃，内冷风温度23-29℃，收卷张力45-65N，收卷方式：表面中心卷取收卷；
步骤2，将所述内层PE膜与外层复合膜叠置后通过四边热封形成双层膜包装袋。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明第一PE膜的配方特点：外层(接触烫条面)是外层复合膜的接触制袋热封烫条的一面，所述外层耐温性好、耐热变形好；中间层类似外层设计，并加有白色母粒，用于提升复合膜的避光性，且使包装袋具有奶白的视觉效果；电晕层配方利于电晕处理并提升了复合牢度。
本发明第二PE膜的配方特点：电晕层利于电晕处理并提升了复合牢度；中间层是纯的中密度聚乙烯，大大提升了薄膜韧性；热封层使用高强度的线性低密度聚乙烯与茂金属线性低密度聚乙烯共混，提升了热封强度。
本发明内层PE膜的配方特点：热封层配方同第二PE膜的热封层一样，这两层在制袋时需要热封，同样的树脂配方利于受热时的相容性和缠绕深度，提升热封强度；中间层的线性低密度聚乙烯和茂金属线性低密度聚乙烯，提升了薄膜的柔韧性；热封层用茂金属线性低密度聚乙烯和超低密度茂金属聚乙烯共混，大大降低了薄膜的热封温度，使制袋温度不需要太高，就可以达到很好的热熔封合效果。
(2)本发明通过优化设计第一PE膜、第二PE膜以及内层PE膜的配方，并选择使用韧性好的胶水，生产的外层复合膜及内层PE膜制袋后，热封强度可以达到50N/15mm，用于包装10升液奶后，可以耐正压65kg，1米高跌落不破包，将次品率从0.1％降低到0.05％。
附图说明
图1为本发明包装袋剖面结构示意图。
附图中标记的含义如下：
1-外层复合膜；2-内层PE膜；3-空气夹层；4-热封边
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
本发明中所用原料来源如下表1所示：
表1
树脂名称 树脂牌号 生产商 熔点℃ 融指g/10min 密度g/cm<sup>3</sup>
中密度聚乙烯 5538 陶氏 129 1.3 0.941
茂金属线性低密度聚乙烯 2010MA 埃克森 114 1.0 0.920
高密度聚乙烯 F04660 沙比克 135 0.7 0.961
白色母粒 UF880 三井化学 127 1.8 0.937
超低密度茂金属聚乙烯 1881 陶氏 98 0.8 0.905
线性低密度聚乙烯 2045G 陶氏 119 1.0 0.920
本发明以下实施中各膜层配方如下表2所示：
表2
Figure BDA0002312052440000051
Figure BDA0002312052440000061
Figure BDA0002312052440000071
根据以上配方制备牛奶机无菌包装袋，该制备方法包括以下步骤：
步骤1，制备外层复合膜与内层PE膜：
所述外层复合膜的制备过程如下：
第一PE膜与双向拉伸尼龙薄膜一面复合，形成一复膜结构：第一PE膜/双向拉伸尼龙薄膜；之后进行熟化，熟化条件：50℃，36小时；冷却24小时后，将所述一复膜中双向拉伸尼龙薄膜另一面与第二PE膜进行复合，形成外层复合膜结构：第一PE膜/双向拉伸尼龙薄膜/第二PE膜；再进行熟化，熟化条件：50℃，36小时；冷却48小时后可以进行制袋。
两次的复合工艺是一样：即都使用双组份溶剂胶黏剂进行干式复合，胶水为陶氏的811A牌号胶水，网纹辊为90线*76um，上胶量在3.5-4.5g/m2，复合速度120米/min。
所述第一PE膜、第二PE膜各自的制备流程如下：
各层塑料粒子分别混料——挤出——吹泡——熄泡——旋转牵引——电晕——切边——收卷。
所述第一PE膜、第二PE膜制备流程工艺参数：挤出温度170-185℃，模头温度175-185℃；牵引速度55-65米/min，外冷风温度15-21℃，内冷风温度23-29℃；电晕处理功率6.5-7.5KW；收卷张力45-65N，表面中心卷取收卷。
所述内层PE膜的制备流程如下：
各层塑料粒子分别混料——挤出——吹泡——熄泡——旋转牵引——切边——收卷。
所述内层PE膜制备流程工艺参数：挤出温度170-185℃，模头温度175-185℃；牵引速度55-65米/min，外冷风温度15-21℃，内冷风温度23-29℃，收卷张力45-65N，表面中心卷取收卷。
由于内层PE膜用于双面热封，一面与外层复合膜中第二PE膜进行热封，另一面是内层PE膜与内层PE膜进行热封，即自身与自身进行热封。
步骤2，将所述内层PE膜与外层复合膜叠置后通过四边热封形成双层膜包装袋。
上述实施例制备所得的包装袋与现有牛奶机无菌包装袋相比，性能检测结果如下表3所示：
Figure BDA0002312052440000081

Claims (6)

1.一种牛奶机无菌包装袋，其特征在于：该包装袋由外层复合膜以及内层PE膜构成，所述外层复合膜与内层PE膜叠置后周边热封并在外层复合膜与内层PE膜中间形成空气夹层；
所述外层复合膜的膜层结构依次为第一PE膜、双向拉伸尼龙薄膜以及第二PE膜；所述第一PE膜包括电晕层、中间层以及外层，所述第一PE膜的电晕层与双向拉伸尼龙薄膜干式复合，所述第一PE膜的电晕层、中间层以及外层的厚度以及重量组分如下：
电晕层8-10微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
中间层11-13微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、23-27重量份高密度聚乙烯、23-27重量份白色母粒；
外层8-10微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、73-77重量份高密度聚乙烯；
所述第二PE膜包括电晕层、中间层以及热封层，所述第二PE膜的电晕层与双向拉伸尼龙薄膜干式复合，所述第二PE膜的电晕层、中间层以及热封层的厚度以及重量组分如下：
电晕层12-14微米，且包括23-27重量份中密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
中间层13-15微米，且全部为中密度聚乙烯；
热封层12-14微米，且包括23-27重量份茂金属线性低密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
所述内层PE膜包括外热封层、中间层以及内热封层，所述外热封层与所述第二PE膜的热封层在制袋时热封，所述内热封层在制袋时与内热封层热封；所述内层PE膜的外热封层、中间层以及内热封层的厚度以及重量组分如下：
热封层15-17微米，且包括23-27重量份茂金属线性低密度聚乙烯、48-52重量份线性低密度聚乙烯；
中间层17-19微米，且包括48-52重量份茂金属线性低密度聚乙烯、23-27重量份线性低密度聚乙烯；
热封层15-17微米，且包括48-52重量份密度为茂金属线性低密度聚乙烯、23-27重量份超低密度茂金属聚乙烯。
2.如权利要求1所述的牛奶机无菌包装袋，其特征在于：所述第一PE膜、双向拉伸尼龙薄膜以及第二PE膜干式复合所用胶水为陶氏化学生产且牌号为811A。
3.如权利要求1所述的牛奶机无菌包装袋，其特征在于：
所述中密度聚乙烯为陶氏化学生产且牌号为5538；
所述线性低密度聚乙烯为陶氏化学生产且牌号为2045G；
所述白色母粒为三井化学生产且牌号为UF880；
所述高密度聚乙烯为沙比克生产且牌号为F04660；
所述茂金属线性低密度聚乙烯为埃克森生产且牌号为2010MA；
所述超低密度茂金属聚乙烯为陶氏化学生产且牌号为1881G。
4.如权利要求2所述的牛奶机无菌包装袋，其特征在于：所述胶水上胶量在3.5-4.5g/m2。
5.如权利要求1所述的牛奶机无菌包装袋，其特征在于：所述第一PE膜厚度30微米，第二PE膜厚度40微米，内层PE膜厚度50微米。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的牛奶机无菌包装袋的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、制备外层复合膜与内层PE膜：
①所述外层复合膜的制备过程如下：
一次复合：第一PE膜与双向拉伸尼龙薄膜一面复合，形成一复膜结构：第一PE膜/双向拉伸尼龙薄膜；之后进行熟化，熟化条件：50℃，36小时；冷却24小时以上；
二次复合：将所述一复膜中双向拉伸尼龙薄膜另一面与第二PE膜进行复合，形成外层复合膜结构：第一PE膜/双向拉伸尼龙薄膜/第二PE膜；再进行熟化，熟化条件：50℃，36小时；冷却48小时以上；
一次复合、二次复合都使用双组份溶剂胶黏剂进行干式复合，干式复合工艺参数：网纹辊为90线*76um，上胶量在3.5-4.5g/m2，复合速度120米/min；
其中所述第一PE膜、第二PE膜分别采用共挤吹膜工艺进行制备，制备流程如下：
各层塑料粒子分别混料——挤出——吹泡——熄泡——旋转牵引——电晕——切边——收卷；
所述第一PE膜、第二PE膜制备流程工艺参数：挤出温度170-185℃，模头温度175-185℃；牵引速度55-65米/min，外冷风温度15-21℃，内冷风温度23-29℃；电晕处理功率6.5-7.5KW；收卷张力45-65N，收卷方式：表面中心卷取收卷；
②所述内层PE膜采用共挤吹膜工艺进行制备，制备流程如下：
各层塑料粒子分别混料——挤出——吹泡——熄泡——旋转牵引——切边——收卷；
所述内层PE膜制备流程工艺参数：挤出温度170-185℃，模头温度175-185℃；牵引速度55-65米/min，外冷风温度15-21℃，内冷风温度23-29℃，收卷张力45-65N，收卷方式：表面中心卷取收卷；
步骤2，将所述内层PE膜与外层复合膜叠置后通过四边热封形成双层膜包装袋。
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