CN111114075A - 无菌包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于包装材料和包装制品领域，涉及无菌包装膜及其制备方法。具体地，本发明涉及一种制备包装材料的方法，所述方法在包装膜成膜之时即进行灭菌，并且将包装膜加工成筒状、制成膜卷并任选地封口，以保证包装膜(特别是包装膜的内层)无菌，由此可以制作出各种形状的无菌包装袋，可满足广大不含灭菌设备的普通灌装机制作无菌产品的需求。本发明还涉及由所述方法制得的包装材料，以及所述包装材料的用途。

Description

无菌包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料领域，具体涉及无菌包装膜及其制备方法。
背景技术
液体包装膜属于软塑包装，在包装酱油、醋、酒类、非碳酸饮料、牛奶等液体食品方面有着重要的作用。据统计，2017年全国液态奶市场上，仅超高温灭菌奶用液体包装膜的用量就已达到大约5万吨左右。用于液体食品包装的薄膜材料应当符合包装、印刷、加工、贮运和卫生等方面的要求。目前市场上广泛使用的可用于自动包装生产线的液体包装膜主要是聚乙烯(PE)共挤膜。根据膜的外观和性能，PE共挤膜可分为：乳白PE膜、黑白共挤PE膜、透明PE膜、纸铝塑复合膜等。
无菌包装是为实现液体产品的储存、运输、销售而按照一定技术方法制造的、供液体产品在无菌环境下进行填充和封合的复合材料容器。传统的无菌包装大多以原纸为基体，与塑料以及铝箔或其它阻透材料等经挤压复合而成。无菌包装作为液体包装产品中技术含量较高的一种容器，其优点包括：一、可以有效保存液体的营养成分，避免因光、气、异味和微生物的侵入而导致液体变质；二、使食品不必加防腐剂，运输、仓储不需冷藏，产品的利用率高。正因无菌包装优点之多，因此很快得到推广并广泛应用于液态乳制品和非碳酸饮料等行业。
目前市场上的无菌包装主要有两大类：一、利乐砖和利乐枕；二、百利包。虽然这几类包装可以做到无菌，但是存在以下弊端：1、利乐砖和利乐枕包装主要是利用灌装设备做到超高温瞬时灭菌，因灌装设备价格昂贵(可达上千万元)，所以这种灭菌方法成本很高；另外利乐砖和利乐枕的包装采用纸、塑、铝复合结构，不可回收又无法降解，给环境带来很大压力。2、百利包的包装样式单一，无法做到异型包装，包装样式受到很大的局限，无法满足液体食品包装所需要的袋型多样化的要求。
因此，本领域急需一种低成本、可回收二次利用并且可以满足袋型多样化要求的无菌包装膜。
发明内容
本申请的发明人经过创造性的劳动，得到了一种无菌包装膜，主要特点包括：1、其成膜时即已经做到无菌，因而可以加工成形式多样的各种包装袋，如百利包、砖包、自立袋等，包装袋型上不受任何限制；2、生产成本低，推广使用率高。由此提供了下述发明：
在一个方面，本申请提供了一种制备包装材料的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：制备片状包装膜；
步骤2：对所述片状包装膜进行灭菌；
步骤3：将灭菌后的片状包装膜制成筒状包装膜；
步骤4：沿筒状的长边将步骤3得到的筒状包装膜卷成膜卷，得到所述包装材料；
任选地，所述方法还包括步骤5：使用经过灭菌的包装物对得到的包装材料进行包装和密封。
现有技术中，用于无菌包装(例如百利包)的包装膜都是片状(例如，图1所示的包装膜)，成膜后没有灭菌的步骤即制成膜卷。尽管膜卷在出厂前会经过紫外杀菌处理，但这只能在膜卷表面达到灭菌效果。在使用时，包装膜依次经过灭菌、烘干、纵封、无菌灌装、横封和喷码，从而完成成型、灌装和密封。由于成型和灌装需要连续进行，因而包装袋的袋型受到限制。
本发明在包装膜成膜之时即进行灭菌，之后将包装膜加工成筒状并制成膜卷，以保证包装膜(特别是包装膜的内层)无菌。由于包装膜在成膜时即已经做到无菌，因而可以制作出各种形状的无菌包装袋，可满足广大不含灭菌设备的普通灌装机制作无菌产品的需求，降低了灌装机的使用成本，减少了添加剂的使用量，使得食品更加安全。
本发明方法制得的包装材料可用于无菌包装，但并不排除其他包装用途。
在某些实施方案中，步骤1中的包装膜包含热封层(内层)和保护层(外层)，以及任选的阻隔层。
在某些实施方案中，所述包装膜为聚合物-聚合物复合膜，即热封层和保护层均由聚合物形成。步骤1采用多层共挤出(例如多层共挤出吹膜或多层共挤出流延)的方法得到所述包装膜。在某些实施方案中，采用三层共挤出吹膜机制备，加工温度优选为：挤出机135-190℃，机头180-200℃。在某些实施方案中，采用五层共挤出吹膜机制备，加工温度优选为：挤出机160-220℃，机头200-230℃。
在某些实施方案中，步骤1还包括对所述包装膜进行印刷。任选地，在印刷之前，所述包装膜还经过电晕处理(电火花处理)，以增加承印面对印刷油墨的附着力。
在某些实施方案中，所述包装膜为聚合物-聚合物复合膜，即热封层和保护层均由聚合物形成。步骤1包括：
步骤(1-1)：获得热封层膜，其用于形成热封层；获得保护层膜，其用于形成保护层；优选地，所述保护层膜为双向拉伸的聚合物膜。
步骤(1-2)：将热封层膜与保护层膜进行复合得到所述包装膜。
任选地，在步骤(1-1)和步骤(1-2)之间，还包括：在保护层膜或热封层膜的一个面进行印刷。任选地，在印刷之前，所述保护层膜或热封层膜还经过电晕处理(电火花处理)，以增加承印面对印刷油墨的附着力。
任选地，在步骤(1-1)和步骤(1-2)之间，还包括：对保护层膜或热封层膜的一个面进行电晕处理(电火花处理)，以增加薄膜的表面自由能，获得良好的复合强度。
在某些实施方案中，步骤(1-1)可通过吹膜机(例如单层吹膜机、多层(例如二层或三层)共挤出吹膜机)、流延机(例如单层流延机、多层(例如二层或三层)共挤出流延机)或挤出流延双向拉伸机制备热封层膜或保护层膜。在某些实施方案中，使用单层流延机进行制备，加工温度优选为：挤出机150-220℃，机头190-250℃或190-220℃。在某些实施方案中，使用挤出流延双向拉伸机进行制备，加工温度优选为：挤出机190-250℃或190-210℃，机头210-280℃或210-220℃。在某些实施方案中，使用三层共挤出吹膜机进行制备，加工温度优选为：挤出机135-190℃，机头180-200℃。
在某些实施方案中，步骤(1-2)可采用复合机(例如干式复合机)进行复合。可以在热封层膜的一个面或保护层膜的一个面涂布胶粘剂(例如不含阻隔性材料的胶粘剂(例如聚氨酯胶粘剂)或含有阻隔性材料的胶粘剂(例如聚乙烯醇胶粘剂))，形成粘接层(当使用的胶粘剂含阻隔性材料时，实际形成了阻隔/粘接层)，之后将涂布有胶粘剂的片层与其他片层复合。任选地，可以在涂布之前对待涂布面进行电晕处理(电火花处理)，以增加薄膜的表面自由能，获得良好的复合强度。
在某些实施方案中，步骤(1-2)包括：将复合之后的膜置于熟化室熟化，例如熟化24h-48h(例如24h、36h或48h)，熟化室温度优选为45-55℃(例如50℃)。
任选地，在复合之前，可以在保护层膜或热封层膜的一个面镀铝，以形成阻隔层。
在某些实施方案中，所述包装膜为聚合物-纸复合膜，其热封层由聚合物形成，保护层由纸形成，步骤1包括：
步骤(2-1)：获得热封层膜，其用于形成热封层；获得纸，其用于形成保护层；
步骤(2-2)：将热封层膜与纸进行复合得到所述包装膜。
任选地，步骤(2-1)还包括：对热封层膜的一面进行电晕处理(电火花处理)，以增加薄膜的表面自由能，获得良好的复合强度。
任选地，在步骤(2-1)和步骤(2-2)之间，还包括：在纸的一面上涂布阻隔性材料(例如聚乙烯醇涂布液)，以形成阻隔层。
在某些实施方案中，步骤(2-2)采用无溶剂复合机进行复合。可以在热封层膜的一个面或纸的一个面涂布胶粘剂(例如无溶剂胶粘剂)，形成粘接层，之后将涂布有胶粘剂的片层与其他片层复合。
在某些实施方案中，步骤(1-2)包括：将复合之后的膜置于熟化室熟化，例如熟化24h-48h(例如24h、36h或48h)，熟化室温度优选为45-55℃(例如50℃)。
任选地，步骤(2-2)还包括：复合完成后，在保护层上进行印刷，任选地，还在印刷面涂防水光油，以形成防水保护层。
在包装膜成膜之后，对其进行灭菌(杀菌)。可以使用包装领域常见的灭菌剂，包括但不限于：乙醇，乙醇和水的混合物，双氧水，高锰酸钾水溶液，醋酸水溶液。在某些实施方案中，所述灭菌剂为双氧水。
将灭菌后的包装膜制成筒状(例如一端开口的筒状)，可以采用制袋机进行这一步骤。通常制备的片状包装膜为长宽比比较大的长方形，将其进行折叠和封边(例如顶封、底封和/或横封)(任选地还进行插边)，即可制成筒状。在某些实施方案中，所述筒状为至少一端开口的筒状。筒状包装膜的开口宽度不限，可以根据常见的无菌包装袋的宽度进行设置，例如130mm-250mm(例如130mm、140mm、180mm、200mm或250mm)。
之后，沿筒状的长边将筒状包装膜卷成膜卷，如果筒状包装膜有开口，则使筒状包装膜的一个开口位于膜卷表面，之后，对位于膜卷表面的开口进行密封(可采用的方式包括但不限于热压封合)，以将包装膜内层与外界环境隔绝，保证包装膜内层无菌。
在某些实施方案中，灭菌、制成筒状和卷成膜卷的过程(所述方法的步骤2、步骤3和步骤4)是连续的，可以采用带有灭菌箱的制袋机(灭菌制袋机)完成。在灭菌制袋机的灭菌箱内加入灭菌剂，使包装膜浸入灭菌剂一定时间，之后，可以使用无菌空气将包装膜吹干，任选地在吹干之前对包装膜进行漂洗；将灭菌后的包装膜送入灭菌制袋机的制袋部进行折叠、封边和任选的插边，得到筒状包装膜，并将包装膜卷成膜卷，如果筒状包装膜有开口，则对开口进行密封。
任选地，使用经过灭菌的包装物(例如无菌包装膜)对膜卷进行包装和密封。
图2示例性地显示了本发明的一个实施方案的各个步骤，依次包括：制备片状膜、灭菌、制成筒状膜、卷成膜卷、封口和包装。
在某些实施方案中，本发明方法的步骤2、步骤3和步骤4是连续的，依次包括：放卷、接料、在线杀菌、折叠、顶封、牵引、横封和收卷。所述方法制得的包装材料可用于制备百利包、利乐砖和利乐枕。在某些实施方案中，本发明方法的步骤2、步骤3和步骤4是连续的，依次包括：放卷、接料、在线杀菌、折叠成形、底部插边、底封、顶封、牵引、横封和收卷。所述方法制得的包装材料可用于制备自立袋。
根据本发明的一个实施方案，采用三层共挤吹膜机，直接挤出加工得到复合膜(例如厚度为110um的复合膜)，在膜外层进行电晕处理，并印刷。再经灭菌制袋机灭菌、制作成筒膜膜卷并封口，使用的灭菌剂为乙醇。
根据本发明的一个实施方案，采用五层共挤吹膜机，直接挤出加工得到复合膜(例如厚度为160um的复合膜)，在膜外层进行电晕处理，并印刷。再经灭菌制袋机灭菌、制作成筒膜膜卷并封口，使用的灭菌剂为双氧水。
根据本发明的一个实施方案，采用单层流延机加工成内层膜，电晕并进行镀铝；采用挤出流延双向拉伸机，制备出外层膜，在膜的一面进行电晕并印刷。用干式复合机，将内层膜的镀铝面与外层膜的印刷面进行胶粘复合，置于熟化室熟化后，经灭菌制袋机灭菌、制成筒膜膜卷并封口。
根据本发明的一个实施方案，阻隔层的加工方法选自：采用涂布机涂布，复合机复合，或采用多层共挤吹膜机或多层共挤流延机直接共挤出阻隔层，采用灭菌制袋机灭菌、制成筒膜膜卷并封口。
根据本发明的一个实施方案，利用吹膜机制作出内层膜，利用造纸机，制成纸(例如60g的纸)作外层膜，并将聚乙烯醇涂布液涂布到纸的一面。利用无溶剂复合机，将内层膜电晕面与纸的涂布面进行胶粘复合，并进行熟化，印刷，涂防水光油。最后用灭菌制袋机灭菌、制成筒膜膜卷并封口。
本发明中，包装膜的组成、厚度等可根据具体需要进行调整。在某些实施方案中，所述包装膜是可回收利用或可生物降解的复合膜，所述包装膜的材料优选可生物降解的材料。
在某些实施方案中，所述包装膜是复合膜，例如聚合物-聚合物复合膜或聚合物-纸复合膜。
在某些实施方案中，所述包装膜的热封层(内层)包含选自以下的材料：聚乙烯(PE)(例如低密度聚乙烯(LDPE)、茂金属聚乙烯(MLLDPE)或其混合物，例如马来酸酐接枝聚乙烯)、聚丙烯(PP)(例如三元聚丙烯)、聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯)(PHBV)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PSB)、聚(己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)、聚乙二醇酸、聚(己二酸-对苯二甲酸丁四醇酯)(PTMAT)、聚己二酸乙二酯(PEA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EAA)，及其任意共聚物或混合物；
在某些实施方案中，所述包装膜的保护层(外层)包含选自以下的材料：聚乙烯(PE)(例如高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯)、聚丙烯(PP)(例如三元聚丙烯)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸己二醇酯(PET)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚苯乙烯(PS)、聚乳酸(PLA)、聚乙内酯(PCL)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、纤维素、醋酸纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物，及其任意共聚物或混合物，纸。
在某些实施方案中，所述包装膜的内层和/或外层还含有色母料。在某些实施方案中，色母料占包装膜总重量的0.5％-35％。
在某些实施方案中，所述包装膜还含有阻隔层，以隔绝包装外部的氧气和水蒸气，还可以防止被包装物的香气散失。在某些实施方案中，所述阻隔层由选自以下的材料形成：乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，聚乙烯醇(PVA)，聚酰胺(PA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚乙烯醇胶粘剂，聚乙烯醇涂布液，镀铝膜，镀氧化铝膜，镀硅膜，铝箔。在某些实施方案中，所述包装膜包含内层、外层和中层，所述内层材料和外层材料如上所述，所述中层材料为低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物。
在某些实施方案中，所述包装膜的厚度为50-400um。在某些实施方案中，所述内层的厚度占包装膜厚度的5％-95％，所述外层的厚度占包装膜厚度的95％-5％。在某些实施方案中，所述包装膜还可含有阻隔层，所述阻隔层的厚度占包装膜厚度的0.1％-10％。在某些实施方案中，所述包装膜还可含有印刷保护层和/或防水保护层。
在某些实施方案中，所述热封层具有多层(例如2层或3层)结构，所述热封层各层之间的材料组成可以相同，也可以不同。在某些实施方案中，组成热封层的各层之间具有相同的材料组成，以便于通过多层共挤出吹膜机或多层共挤出流延机一次性地挤出加工成热封层。当热封层具有多层结构时，热封层中的各层可以具有相同或不同的厚度，例如各自独立地具有10-20μm、20-30μm或30-40μm的厚度。
在某些实施方案中，所述保护层具有多层(例如2层或3层)结构，所述保护层各层之间的材料组成可以相同，也可以不同。在某些实施方案中，组成保护层的各层之间具有相同的材料组成，以便于通过多层共挤出吹膜机或多层共挤出流延机一次性地挤出加工成保护层。当保护层具有多层结构时，保护层中的各层可以具有相同或不同的厚度，例如各自独立地具有10-20μm、20-30μm或30-40μm的厚度。
在某些实施方案中，所述包装膜包含内层、中层和外层；内层材料为低密度聚乙烯(LDPE)和茂金属聚乙烯(MLLDPE)的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如30:70；中层材料为低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如30:70；外层材料为高密度聚乙烯(HDPE)。在某些实施方案中，所述包装膜的厚度为100-110um。
在某些实施方案中，所述包装膜包含内层和外层；内层材料为三元聚丙烯和白色母料的混合物，优选的混合比为90:10-80:20；外层材料为聚酰胺。在某些实施方案中，所述包装膜的厚度为20-30um，例如25um。
在某些实施方案中，所述包装膜包含内1层、内2层、中层、外1层和外2层；内1层的材料为低密度聚乙烯(LDPE)和茂金属聚乙烯(MLLDPE)的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如40:60；内2层的材料为马来酸酐接枝聚乙烯；中层的材料为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)；外2层的材料为马来酸酐接枝聚乙烯；外1层的材料为中密度聚乙烯。在某些实施方案中，所述包装膜的厚度为150um-200um(例如160um)。
在某些实施方案中，所述包装膜包含内层和外层；内层材料为聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如60:40；外层材料为聚乳酸(PLA)。在某些实施方案中，所述包装膜的厚度为100um-110um。
在某些实施方案中，所述包装膜包含内层、中层和外层；内层材料为低密度聚乙烯(LDPE)和茂金属聚乙烯(MLLDPE)的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如30:70；中层材料为低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如30:70；外层为纸。
在某些实施方案中，所述包装膜包含内层和外层；内层材料为三元聚丙烯和白色母料的混合物，优选的混合比为10:90-90:10，例如90:10；外层材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。在某些实施方案中，所述包装膜的厚度为100um-110um。
本发明中的包装膜优选地具有良好的机械性能和阻隔性。
在某些实施方案中，所述包装膜具有以下参数中的一个或多个：(1)氧气透过量为1600-1800cm3/m2·24h·0.1Mpa；
(2)水蒸气透过量为1-5g/m2·24h；
(3)拉伸强度不低于20MPa；
(4)纵向断裂伸长率不低于450％；
(5)横向断裂伸长率不低于700％；
(6)热合强度不低于8N/15mm。
在某些实施方案中，上述各参数是按照QB1231-9规定的方法测定的。
在一个方面，本申请提供了一种包装材料，其通过上述制备包装材料的方法制得。
在一个方面，本申请还提供了上述包装材料用于制备包装制品(例如包装袋)或对物品进行包装(例如无菌包装)的用途。在某些实施方案中，所述物品可以为食品(例如液体食品，例如牛奶)、饮料或药品(例如液体药品)。所述包装材料可用于无菌包装，但并不排除其他包装用途。
本发明还涉及一种包装制品，例如包装袋，其由上述包装材料制得。在某些实施方案中，所述包装制品用于无菌包装。在某些实施方案中，所述包装制品用于包装食品(例如液体食品，例如牛奶)、饮料或药品(例如液体药品)。
在某些实施方案中，所述包装制品为自立袋、百利包、利乐枕或利乐砖。
术语定义
在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所涉及的实验室操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时，为了更好地理解本发明，下面提供相关术语的定义和解释。
在本发明中，术语“膜”也称“薄膜”，指的是由包含聚合物的材料制成的薄而软的薄片，厚度从约1微米到几百微米(例如约1微米到约250微米)，包括将金属(例如铝)通过蒸镀等方法镀在聚合物膜上形成的金属镀膜(例如铝镀膜)。
在本发明中，膜或膜的某层“主要由……组成”或“主要成分是……”均是指未指出的组分的含量不会明显或实质上影响所指的层的自身的性能。
在本发明中，术语“复合膜”是指由不同种类的聚合物材料、或聚合物材料与纸、金属或其他材料结合在一起而形成的具有多层结构的膜。
在本发明中，术语“包装膜”是指可用作包装材料的薄膜，通常包括热封层和保护层，还可以包含阻隔层、印刷保护层和/或防水保护层等。包装膜中，与被包装物直接接触的层片被称为热封层，也被称为内层。热封即热压封合，通过对包装的封口处进行加热，使相互接触的两个热封层达到粘流状态后加压使之粘封。热封层一般选用耐渗透性和热封性较好的材料，以防止被包装物渗出，并且便于通过热封对包装膜进行密封。包装膜中，位于包装外侧的层片被称为保护层，也被称为外层，起到支撑、遮光等作用，通常选用机械强度好、耐热、印刷性能好的材料。在包装膜的保护层和热封层之间还可以设置中层，起到阻隔、遮光和/或物理性保护的作用。
在本发明中，术语“无菌包装”指的是为实现液体产品的储存、运输、销售而按照一定技术方法制造的、供液体产品在无菌环境下进行填充和封合的复合材料容器。
在本发明中，术语“液体食品”包括液体、带颗粒液体、酱等可以在管道中流动的食品。
在本发明中，术语“约”应该被本领域技术人员理解，并将随其所用之处的上下文而有一定程度的变化。如果根据术语应用的上下文，对于本领域技术人员而言，其使用不是清楚的，那么“约”的意思是不超过所述特定数值或范围的正负10％。
在本申请中，除非另有明确说明，所有份和百分比均基于重量。
发明的有益效果
由本发明方法制得的无菌包装材料，可以制作出各种形状的无菌包装袋，可满足广大不含灭菌的普通灌装机制作无菌产品的需求，降低了灌装机的使用成本，减少了添加剂的使用量，使得食品更加安全。经高温灭菌的牛奶如果使用普通包装袋进行包装，保质期只有3-7天，而使用本发明的无菌包装袋进行包装，保质期可延长至数十天。
在一些优选的方案中，本发明的包装材料是可生物降解或可回收利用的，有利于减轻环境负担。
本发明的包装材料可广泛用于食品、医药等领域，在延长食品和药品保质期、保证食品和药品安全、减少包装材料产生的环境污染等方面将产生巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1示例性地显示了现有技术中的无菌包装膜。
图2示例性地显示了本发明的一个实施方案的各个步骤，依次包括：制备片状膜、灭菌、制成筒状膜、卷成膜卷、封口和包装。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例一
采用三层共挤吹膜机，在吹膜机的1号料箱(内层)加入低密度聚乙烯(LDPE)和茂金属聚乙烯(MLLDPE)的混合物，混合比为30:70，2号料箱(中层)加入低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物，混合比为30:70，3号料箱(外层)加入高密度聚乙烯(HDPE)。加工温度为：挤出机135-190℃，机头180-200℃，挤出加工成总厚度为110um的复合膜，在膜的外层进行电火花处理，并进行印刷，得到包装膜。
用灭菌制袋机，在灭菌制袋机的灭菌箱加入乙醇，对制备得到的包装膜进行灭菌处理，并制成宽度为250mm的自立袋筒膜卷并封口，采用无菌膜对膜卷进行包装并密封。经过检测，包装膜的各项性能符合相关国家标准的规定(参见表1)，包装超高温灭菌牛奶保质期可达30天。
表1
Figure BDA0002375345710000131
实施例二
采用单层流延机，在流延机的料箱加入三元聚丙烯和白色母料的混合物，混合比为90:10，加工温度为：挤出机150-220℃，机头190-250℃，挤出加工成厚度为30um的内层膜，膜的一面进行电火花处理，并在处理面进行印刷。
用挤出流延双向拉伸机，在流延机的料箱加入聚酰胺(尼龙6)，加工温度为：挤出机190-250℃，机头210-280℃，加工制备出厚度为25um的双向拉伸外层膜，膜的一面进行电火花处理。
用干式复合机，采用聚氨酯胶粘剂将上述内层膜的印刷面与外层膜的电火花处理面进行胶粘复合，将复合后的膜放入温度为50℃的熟化室进行熟化48小时，得到包装膜。
用灭菌制袋机，在灭菌制袋机的灭菌箱加入高锰酸钾水溶液，对制备得到的包装膜进行灭菌，并制成宽度为160mm的百利包筒膜卷并封口，采用无菌膜对膜卷进行包装并密封。经过检测，包装膜的各项性能符合相关国家标准的规定(参见表2)，包装超高温灭菌牛奶保质期可达45天。
表2
Figure BDA0002375345710000141
实施例三
采用五层共挤吹膜机，在吹膜机的1号料箱(内1层)加入低密度聚乙烯(LDPE)和茂金属聚乙烯(MLLDPE)的混合物，混合比为40:60，2号料箱(内2层)加入马来酸酐接枝聚乙烯，3号料箱(中层)加入乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，4号料箱(外2层)加入马来酸酐接枝聚乙烯，5号料箱(外1层)加入中密度聚乙烯，加工温度为：挤出机160-220℃，机头200-230℃，挤出加工成厚度为160um的复合膜，对膜的外层进行电火花处理，并进行印刷，得到包装膜。用灭菌制袋机，在灭菌制袋机的灭菌箱加入双氧水，对制备得到的包装膜进行灭菌处理，并制成宽度为200mm的自立袋筒膜卷并封口，采用无菌膜对膜卷进行包装并密封。经过检测，包装膜的各项性能符合相关国家标准的规定(参见表3)，包装超高温灭菌牛奶保质期可达30天。
表3
Figure BDA0002375345710000142
Figure BDA0002375345710000151
实施例四
采用单层流延机，在流延机的料箱加入聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)的混合物，混合比为60:40，加工温度为：挤出机150-220℃，机头190-220℃，挤出加工成厚度为70um的内层膜，对膜的一面进行电火花处理，并在处理面进行印刷。
用挤出流延双向拉伸机，在流延机的料箱加入聚乳酸(PLA)，加工温度为：挤出机190-210℃，机头210-220℃，加工制备出厚度为40um的双向拉伸外层膜，对膜的一面进行电火花处理。
用干式复合机，采用聚乙烯醇胶粘剂将上述内层膜的印刷面与外层膜的电火花处理面进行胶粘复合，将复合后的膜放入温度为50℃的熟化室进行熟化24小时，得到包装膜。用灭菌制袋机，在灭菌制袋机的灭菌箱加入高锰酸钾水溶液，对制备得到的包装膜进行灭菌，并制成宽度为180mm的百利包筒膜卷并封口，采用无菌膜对膜卷进行包装并密封。经过检测，包装膜的各项性能符合相关国家标准的规定(参见表4)，包装超高温灭菌牛奶保质期可达60天。
表4
Figure BDA0002375345710000152
Figure BDA0002375345710000161
实施例五
采用三层共挤吹膜机，在吹膜机的1号料箱(内1层)加入低密度聚乙烯(LDPE)和茂金属聚乙烯(MLLDPE)的混合物，混合比为30:70，2号料箱(内2层)加入低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合物，混合比为30:70，3号料箱(内3层)加入高密度聚乙烯(HDPE)，加工温度为：挤出机135-190℃，机头180-200℃，挤出加工成厚度为100um的内层膜，在膜的一面进行电火花处理。
用造纸机制备出克重为60克的纸，用涂布机将聚乙烯醇涂布液涂布到纸的一面。
采用无溶剂胶粘剂，用无溶剂复合机将上述内层膜的电火花面与纸的涂布面进行胶粘复合，将复合后的膜放入温度为45℃的熟化室熟化24小时，并在熟化后纸的一面进行印刷，在印刷面涂防水光油，得到包装膜。
用灭菌制袋机，在灭菌制袋机的灭菌箱加入乙醇，对制备得到的包装膜进行灭菌处理，并制成宽度140mm的利乐枕筒膜卷并封口，采用无菌膜对膜卷进行包装并密封。经过检测，包装膜的各项性能符合相关国家标准的规定(参见表5)，包装超高温灭菌牛奶保质期可达45天。
表5
Figure BDA0002375345710000162
Figure BDA0002375345710000171
实施例六
采用单层流延机，在流延机的料箱加入三元聚丙烯和白色母料的混合物，混合比为90:10，加工温度为：挤出机150-220℃，机头190-250℃，挤出加工成厚度为90um的内层膜，对膜的一面进行电火花处理，并在处理面进行镀铝。
用挤出流延双向拉伸机，在流延机的料箱加入聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，加工温度为：挤出机190-250℃，机头210-280℃，加工制备出厚度为12um的双向拉伸外层膜，对膜的一面进行电火花处理，在处理面进行印刷。
用干式复合机，采用聚乙烯醇胶粘剂将上述内层膜的镀铝面与外层膜的印刷面进行胶粘复合，将复合后的膜放入温度为50℃的熟化室进行熟化48小时，得到包装膜。
用灭菌制袋机，在灭菌制袋机的灭菌箱加入高锰酸钾水溶液，对制备得到的包装膜进行灭菌，并制成宽度为130mm的利乐砖筒膜卷并封口，采用无菌膜对膜卷进行包装并密封。经过检测，包装膜的各项性能符合相关国家标准的规定(参见表6)，包装超高温灭菌牛奶保质期可达90天。
表6
Figure BDA0002375345710000172
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，但本领域技术人员将理解：根据已经公开的所有教导，可以对细节进行各种修改和变动，并且这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (9)

1.一种制备包装材料的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：制备片状包装膜；
步骤2：对所述片状包装膜进行灭菌；
步骤3：将灭菌后的片状包装膜制成筒状包装膜；
步骤4：沿筒状的长边将步骤3得到的筒状包装膜卷成膜卷，得到所述包装材料；
任选地，所述方法还包括步骤5：使用经过灭菌的包装物对得到的包装材料进行包装和密封；
优选地，步骤1中的包装膜包含热封层和保护层，以及任选的阻隔层。
2.权利要求1的方法，步骤1中，所述包装膜为聚合物-聚合物复合膜，步骤1采用多层共挤出(例如多层共挤出吹膜或多层共挤出流延)的方法得到所述包装膜。
3.权利要求1的方法，步骤1中，所述包装膜为聚合物-聚合物复合膜，步骤1包括：
步骤(1-1)：获得热封层膜，其用于形成热封层；获得保护层膜，其用于形成保护层；优选地，所述保护层膜为双向拉伸的聚合物膜；
步骤(1-2)：将热封层膜与保护层膜进行复合得到所述包装膜。
4.权利要求1的方法，步骤1中，所述包装膜为聚合物-纸复合膜，步骤1包括：
步骤(2-1)：获得热封层膜，其用于形成热封层；获得纸，其用于形成保护层；
步骤(2-2)：将热封层膜与纸进行复合得到所述包装膜。
5.权利要求1-4任一项的方法，所述方法具有以下特征中的一个或多个：
(1)步骤2中使用选自以下的灭菌剂进行灭菌：乙醇，乙醇和水的混合物，双氧水，高锰酸钾水溶液，醋酸水溶液；
(2)步骤3采用制袋机进行；
(3)所述片状包装膜为长方形，步骤3包括：对片状包装膜进行折叠和封边(任选地还进行插边)，得到所述筒状包装膜；
(4)所述筒状包装膜为一端开口的筒状；
(5)步骤2、步骤3和步骤4是采用灭菌制袋机连续完成的。
6.权利要求1-5任一项的方法，所述方法具有以下特征中的一个或多个：
(1)所述包装膜是能够被回收利用或能够生物降解的复合膜；
(2)所述包装膜是聚合物-聚合物复合膜或聚合物-纸复合膜；
(3)所述包装膜的热封层包含选自以下的材料：聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯)、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯)、聚乙二醇酸、聚(己二酸-对苯二甲酸丁四醇酯)、聚己二酸乙二酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物，及其任意共聚物或混合物；
(4)所述包装膜的保护层包含选自以下的材料：聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚乙内酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、纤维素、醋酸纤维素、苯乙烯-马来酸酐共聚物，及其任意共聚物或混合物，纸；
(5)所述包装膜的热封层和/或保护层还含有色母料；
(6)所述阻隔层由选自以下的材料形成：乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇胶粘剂、聚乙烯醇涂布液、镀铝膜、镀氧化铝膜、镀硅膜、铝箔；
(7)所述包装膜的厚度为50-400um；
(8)所述热封层的厚度占包装膜厚度的5％-95％，所述保护层的厚度占包装膜厚度的95％-5％；
(9)所述阻隔层的厚度占包装膜厚度的0.1％-10％；
(10)所述包装膜还含有印刷保护层和/或防水保护层。
7.一种包装材料，其通过权利要求1-6任一项方法制得。
8.权利要求7的包装材料用于制备包装制品(例如包装袋)或对物品进行包装(例如无菌包装)的用途；
优选地，所述物品为食品(例如液体食品，例如牛奶)、饮料或药品(例如液体药品)。
9.一种包装制品(例如包装袋)，其由权利要求7的包装材料制得；
优选地，所述包装制品用于无菌包装；
优选地，所述包装制品用于包装食品(例如液体食品，例如牛奶)、饮料或药品(例如液体药品)；
优选地，所述包装制品为自立袋、百利包、利乐枕或利乐砖。
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Effective date of registration: 20240725

Address after: 061000 zone B, packaging and equipment manufacturing park, Dongguang Economic Development Zone, Cangzhou City, Hebei Province

Patentee after: Hebei Langrui Packaging Materials Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 061600 Dongguang County East District Development Area, Cangzhou, Hebei

Patentee before: Liu Jianlin

Country or region before: China

Patentee before: Zhang Jiahai

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Denomination of invention: Aseptic packaging film and its preparation method

Granted publication date: 20221115

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Cangzhou branch

Pledgor: Hebei Langrui Packaging Materials Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980032782

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