CN111957542A - 一种具有保湿功能的涂层铝箔及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有保湿功能的涂层铝箔及其制备工艺,属于包装材料技术领域。本发明产品1、包括铝箔和保湿层;所述保湿层覆盖于铝箔表面,所述铝箔表面为孔隙结构,且至少部分保湿层嵌入铝箔铝箔孔隙结构中;所述铝箔孔隙的孔径为1‑100nm;所述保湿层为亲水高分子树脂;所述铝箔孔隙中包括氧化铝粉体;所述氧化铝粉体的粒径为1‑10nm;制备时包括:铝箔造孔:将纳米氧化铝粉体通过等离子发生器冲击铝箔,以在铝箔表面形成表层;所述表层含孔径为1‑100nm的孔隙;形成涂层:将亲水高分子树脂涂覆于铝箔表层,以在铝箔表层上形成保湿层。本发明所得产品具有优异的保湿性能,且保湿层和铝箔之间结合牢固,不易分离。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域,具体是一种具有保湿功能的涂层铝箔及其制备工艺。
背景技术
镀铝膜是采用特殊工艺在塑料薄膜表面镀上一层极薄的金属铝而形成的一种复合软包装材料,其中最常用的加工方法当数真空镀铝法,就是在高真空状态下通过高温将金属铝融化蒸发,使铝的蒸汽沉淀堆积到塑料薄膜表面上,从而使塑料薄膜表面具有金属光泽。由于它既具有塑料薄膜的特性,又具有金属的特性,是一种廉价美观、性能优良、实用性强的包装材料。
塑料薄膜的镀铝工艺一般采用直镀法,即将铝层直接镀在基材薄膜表面。BOPET、BOPA薄膜基材镀铝前不需进行表面处理,可直接进行蒸镀。而BOPP、CPP、PE等非极性塑料薄膜,在蒸镀前需对薄膜表面进行电晕处理或涂布黏合层,使其表面张力达到38-42达因/厘米或具有良好的粘合性。蒸镀时,将卷筒薄膜置放于真空室内,关闭真空室抽真空。当真空度达到一定(4×10-4mba以上)时,将蒸发舟升温至1300℃~1400℃,然后再把纯度为99.9%的铝丝连续送至蒸发舟上。调节好放卷速度、收卷速度、送丝速度和蒸发量,开通冷却源,使铝丝在蒸发舟上连续地熔化、蒸发,从而在移动的薄膜表面冷却后形成一层光亮的铝层即为镀铝薄膜。
然而,通过在铝箔表面直接涂覆树脂层,也是铝箔类包装纸的加工方式之一,然而,由于铝箔为极性表面,且铝箔表面相对光滑,导致高分子树脂难以在铝箔表面润湿铺展,涂覆后,在产品实际使用过程中,保湿层和铝箔之间的结合力不牢固,在长期使用过程中保湿层和铝箔之间容易脱离,影响包装密封和保湿效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有保湿功能的涂层铝箔及其制备工艺,以解决现有技术中保湿层和铝箔之间的结合力不牢固,在长期使用过程中保湿层和铝箔之间容易脱离,影响包装密封和保湿效果的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种具有保湿功能的涂层铝箔,包括铝箔和保湿层;
所述保湿层覆盖于铝箔表面,所述铝箔表面为孔隙结构,且至少部分保湿层嵌入铝箔铝箔孔隙结构中;
所述铝箔孔隙的孔径为1-100nm;
所述保湿层为亲水高分子树脂;
所述铝箔孔隙中包括氧化铝粉体;所述氧化铝粉体的粒径为1-10nm。
一种具有保湿功能的涂层铝箔的制备工艺,具体制备工艺包括:
铝箔造孔:将纳米氧化铝粉体通过等离子发生器冲击铝箔,以在铝箔表面形成表层;所述表层含孔径为1-100nm的孔隙;
形成涂层:将亲水高分子树脂涂覆于铝箔表层,以在铝箔表层上形成保湿层。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过在铝箔表面用纳米级别的氧化铝粉体进行等离子处理,在等离子体轰击过程中,部分氧化铝粉体发生碎裂,形成粒径更小的氧化铝粉体,并且在铝箔表面留下纳米级别的孔洞,在后续涂覆过程中,亲水高分子树脂可渗透进入铝箔表面孔隙结构中,从而使高分子树脂形成的保湿层和铝箔之间形成物理锚定,有效提升两者之间的界面结合力;
(2)上述技术方案通过采用纳米级别氧化铝粉体对铝箔进行轰击,残留在孔隙中的氧化铝粉体尺寸得到进一步细化,而在亲水高分子树脂涂覆过程中,随着亲水高分子往内部孔隙中渗透,可使得内部碎裂的氧化铝粉体部分溢出,分散于高分子树脂中,从而在高分子树脂中形成填料层,而又由于碎裂后的氧化铝粉体粒径更细,表面能更高,因此可与残留在内部的粉体之间形成牢固的相互作用力,进一步提升了表层保湿层和铝箔之间的结合强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种具有保湿功能的涂层铝箔,包括铝箔和保湿层;
所述保湿层覆盖于铝箔表面,所述铝箔表面为孔隙结构,且至少部分保湿层嵌入铝箔铝箔孔隙结构中;
所述铝箔孔隙的孔径为1-100nm;
所述保湿层为亲水高分子树脂;
所述铝箔孔隙中包括氧化铝粉体;所述氧化铝粉体的粒径为1-10nm。
进一步的,所述亲水高分子树脂为:水性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂中的任意一种。
进一步的,所述铝箔表层的厚度占铝箔总厚度的10-50%。
进一步的,所述铝箔的厚度为1-20μm;所述保湿层厚度为1-10μm。
一种具有保湿功能的涂层铝箔的制备工艺,具体制备工艺包括:
铝箔造孔:将纳米氧化铝粉体通过等离子发生器冲击铝箔,以在铝箔表面形成表层;所述表层含孔径为1-100nm的孔隙;
形成涂层:将亲水高分子树脂涂覆于铝箔表层,以在铝箔表层上形成保湿层。
进一步的,所述亲水高分子树脂为:水性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂中的任意一种。
进一步的,所述铝箔表层的厚度占铝箔总厚度的10-50%。
进一步的,所述铝箔的厚度为1-20μm;所述保湿层厚度为1-10μm。
实施例1
将粒径为1nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:5配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为1μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为10-20nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为1μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性醇酸树脂。
实施例2
将粒径为10nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为20μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为80-100nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为10μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性聚氨酯树脂。
实施例3
将粒径为5nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:8配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为10μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为50-60nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为5μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂。
实施例4
将粒径为10nm的纳米二氧化钛粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为20μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为80-100nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为10μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂。
实施例5
将粒径为100nm的氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为20μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为120-200nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为10μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂。
实施例6
将粒径为10nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为20μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为200nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为10μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂。
实施例7
将粒径为10nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为20μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为80-100nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为100μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂中的任意一种。
实施例8
将粒径为10nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,采用高速喷丸设备,将液滴对厚度为1-20μm的铝箔进行冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为60-100nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为10μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂。
实施例9
将粒径为10nm的纳米氧化铝粉体颗粒和水按质量比为1:10配制成悬浊液,进入雾化器中,等待辅气进入雾化器,将雾化器中的悬浊液液滴带出,进入喷头区域,同时等离子发生器进行放电,将液滴对厚度为50μm的铝箔进行等离子体冲击,以在铝箔表面形成孔径大小为200-300nm的表层;
将亲水高分子树脂用溶剂稀释后,涂覆于上述处理后的铝箔表面,再经干燥,在铝箔表明形成厚度为10μm的保湿层;
所述亲水高分子树脂为:水性丙烯酸树脂。
对实施例1-9所得产品进行性能测试,具体测试方法和测试结果如下所述:
取实施例1-9产品试样,试样大小截取400×400mm的试样,于温度为25℃,湿度为50%条件下,采用万能试验机对试样进行剥离,剥离角度保持为180°,测试得到剥离强度A1,再将同等大小的试样分别放于温度为25℃,湿度为80%条件下,恒温恒湿静置120h后,再次测试剥离强度A2,计算得到剥离强度变化率=(A1-A2)/A1×100%,变化率越大,表明产品的保湿层和铝箔之间越容易脱离,具体结果如表1所示:
表1:产品性能测试结果
剥离强度变化率/100% | |
实施例1 | 9.5 |
实施例2 | 9.6 |
实施例3 | 9.2 |
实施例4 | 11.2 |
实施例5 | 10.6 |
实施例6 | 12.2 |
实施例7 | 13.5 |
实施例8 | 22.2 |
实施例9 | 14.5 |
由表1测试结果可知,本申请所得产品的保湿层和铝箔之间结合力牢固,长期服役不容易发生剥离。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种具有保湿功能的涂层铝箔,其特征在于,包括铝箔和保湿层;
所述保湿层覆盖于铝箔表面,所述铝箔表面为孔隙结构,且至少部分保湿层嵌入铝箔铝箔孔隙结构中;
所述铝箔孔隙的孔径为1-100nm;
所述保湿层为亲水高分子树脂;
所述铝箔孔隙中包括氧化铝粉体;所述氧化铝粉体的粒径为1-10nm。
2.根据权利要求1所述的一种具有保湿功能的涂层铝箔,其特征在于,所述亲水高分子树脂为:水性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种具有保湿功能的涂层铝箔,其特征在于,所述铝箔表层的厚度占铝箔总厚度的10-50%。
4.根据权利要求1所述的一种具有保湿功能的涂层铝箔,其特征在于,所述铝箔的厚度为1-20μm;所述保湿层厚度为1-10μm。
5.一种具有保湿功能的涂层铝箔的制备工艺,其特征在于,具体制备工艺包括:
铝箔造孔:将纳米氧化铝粉体通过等离子发生器冲击铝箔,以在铝箔表面形成表层;所述表层含孔径为1-100nm的孔隙;
形成涂层:将亲水高分子树脂涂覆于铝箔表层,以在铝箔表层上形成保湿层。
6.根据权利要求5所述的一种具有保湿功能的涂层铝箔的制备工艺,其特征在于,所述亲水高分子树脂为:水性醇酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的一种具有保湿功能的涂层铝箔的制备工艺,其特征在于,所述铝箔表层的厚度占铝箔总厚度的10-50%。
8.根据权利要求5所述的一种具有保湿功能的涂层铝箔的制备工艺,其特征在于,所述铝箔的厚度为1-20μm;所述保湿层厚度为1-10μm。
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