CN113696580B - 一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋 - Google Patents

一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋 Download PDF

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Abstract

本发明涉及低温食品包装袋技术领域，具体涉及一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层，所述表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层均含有不低于40wt％的POE弹性体，所述阻隔层含有不低于8wt％的聚酰胺弹性体，避免了袋体在‑50℃下物理性能大幅降低以及脆化破损，解决了传统包装袋不耐低温冷冻的问题，保证其在‑50℃低温状态下袋体不严重脆化破损，保证了使用性能，以便于包装袋在‑50℃以上的温度急速冷冻，能快速提升食品冷冻包装效率，保鲜保味。

Description

一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋
技术领域
本发明涉及低温食品包装袋技术领域，具体涉及一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋。
背景技术
真空包装袋也称减压包装，是将包装容器内的空气采用真空封口机等抽真空设备全部抽出密封，维持袋内处于高度减压状态，空气稀少相当于低氧效果，使微生物没有生存条件，以达到果品新鲜、无病腐发生的目的。
现有市面上常规的真空包装袋，其冷冻使用温度在-20℃以上，低于-20℃后包装袋会脆化，强度大幅度衰减，不能满足包装需求。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层，所述表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层均含有不低于40wt％的POE弹性体，所述阻隔层含有不低于8wt％的聚酰胺弹性体。
本发明的超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其袋体利用表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层共挤形成的共挤膜热压加工而成，避免了传统的复合膜使用胶黏剂存在VOC的问题；另外，表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层均含有不低于40wt％的POE弹性体，且阻隔层含有不低于8wt％的聚酰胺弹性体，避免了袋体在-50℃下物理性能大幅降低以及脆化破损，解决了传统包装袋不耐低温冷冻的问题，保证其在-50℃低温状态下袋体不严重脆化破损，保证了使用性能，以便于包装袋在-50℃以上的温度急速冷冻，能快速提升食品冷冻包装效率，保鲜保味。
优选的，所述POE弹性体为陶氏7256、三井DF910和埃克森美孚5181中的至少一种；所述聚酰胺弹性体为Pebax 5533、Pebax 3533和Pebax 4033中的至少一种。
采用上述技术方案，上述POE弹性体本身密度较低、相对分子量较窄，且具有优异的低温抗冲击性、柔顺性、抗刺穿性和弹性，能保证在-50摄氏度低温状态下袋体的表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层不严重脆化破损，保证了使用性能。上述聚酰胺弹性体具有低密度且回弹性、柔顺性和低温抗冲击性能优异，具有非常好的动力学性能:在-50℃至80℃之间，性质变化较小，低温不硬化，提高该层柔软性，还能保证该层在-50℃冷冻下不会大幅降低物理性能及脆化破损。
优选的，每份所述表层包括如下重量份的原料：
LDPE 30-60份
POE弹性体 40-60份；
每份所述热封层包括如下重量份的原料：
LDPE 30-60份
POE弹性体 40-60份。
采用上述技术方案，LDPE与POE弹性体共同作用在保证较强的抗穿刺能力基础上，对结构本身的回弹和抗撕裂性能带来良好提高，且耐低温效果好，提高其在100-120℃范围内的热封强度，提高两片共挤膜热封后的剥离强度，从而提高密封效果。
优选的，所述LDPE是熔融指数为1.5-2.5g/10min、密度为0.918-0.928g/cm3的低密度聚乙烯。
采用上述技术方案，LDPE的热熔接性、成型加工性能好，柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性好，提高共挤膜的柔性、抗拉强度和抗压强度。
优选的，每份所述第一粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 8-18份
POE弹性体 40-60份
LLDPE 25-42份；
每份所述第二粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 8-18份
POE弹性体 40-60份
LLDPE 25-42份。
采用上述技术方案，粘接树脂TIE加入LLDPE稀释，控制粘接树脂TIE的在粘结层中的用量，提供较好的粘结性能，同时避免出现水波纹，能有效降低残留溶剂，粘合力强，环保性更高；加入的POE弹性体对结构本身的回弹和抗撕裂性能带来良好提高，且耐低温效果好。
进一步的，所述粘接树脂TIE包括但不限于马来酸酐接枝改性聚乙烯、酸酐改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、酸酐改性线性低密度聚乙烯聚合物或酸酐改性高密度聚乙烯聚合物；所述LLDPE是熔融指数为1.0-2.0g/10min、密度为0.918-0.930g/cm3的线型低密度聚乙烯，其具有强度大、韧性好、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能，一定程度上促进了粘结层的耐超低温性能。优选的，所述粘接树脂TIE为马来酸酐接枝改性聚乙烯，型号选自AT2235E或PE1040，其具有低密度和良好粘结性。
优选的，每份所述阻隔层包括如下重量份的原料：
尼龙 85-92份
聚酰胺弹性体 8-15份。
进一步的，所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比1.8-2.5：1混合而成。
采用上述技术方案，在均聚尼龙基础上加入一定比例的共聚尼龙和聚酰胺弹性体，提高该层柔软性，以保证该层在-50摄氏度冷冻下不会大幅降低物理性能及脆化破损，同时也具备高的阻隔性能。优选的，所述共聚尼龙为5033FDX27或CM3511G50，所述均聚尼龙为PA6或PA612。
优选的，所述共挤膜的制备方法包括如下步骤：
(S1)、将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化，得到各层熔融物料；
(S2)、步骤(S1)得到的各层熔融物料进入层叠式模头完成共挤，形成膜坯；
(S3)、步骤(S2)形成的膜坯在吹胀比为1：2-5、温度为70-90℃的条件下进行吹膜，再经水冷定型，即得共挤膜。
上述共挤膜的制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模工业化生产。其中，步骤(S1)中，将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化以获得各层的熔融物料，便于层与层之间在共挤过程中结合成一体。步骤(S2)中，共挤形成的膜坯呈一体式结构；经步骤(S3)吹膜后形成共挤膜，进一步的，所述步骤(S3)中，水冷定型的水温控制在10-25℃，避免水温过高导致共挤膜出现水纹。
本发明的有益效果在于：本发明的超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其袋体利用表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层共挤形成的共挤膜热压加工而成，避免了传统的复合膜使用胶黏剂存在VOC的问题；另外，表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层均含有不低于40wt％的POE弹性体，且阻隔层含有不低于8wt％的聚酰胺弹性体，避免了袋体在-50℃下物理性能大幅降低以及脆化破损，解决了传统包装袋不耐低温冷冻的问题，保证其在-50℃低温状态下袋体不严重脆化破损，保证了使用性能，以便于包装袋在-50℃以上的温度急速冷冻，能快速提升食品冷冻包装效率，保鲜保味。
附图说明
图1是本发明实施例1所述共挤膜的结构示意图；
附图标记为：1、表层；2、第一粘结层；3、阻隔层；4、第二粘结层；5、热封层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层1、第一粘结层2、阻隔层3、第二粘结层4和热封层5。
所述POE弹性体为陶氏7256和埃克森美孚5181按重量比1：2混合而成；所述聚酰胺弹性体为Pebax 5533。
每份所述表层1包括如下重量份的原料：
LDPE 50份
POE弹性体 50份；
每份所述热封层5包括如下重量份的原料：
LDPE 50份
POE弹性体 50份。
所述LDPE是熔融指数为2.0g/10min、密度为0.92g/cm3的低密度聚乙烯。
每份所述第一粘结层2包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 13份
POE弹性体 50份
LLDPE 37份；
每份所述第二粘结层4包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 13份
POE弹性体 50份
LLDPE 37份。
所述粘接树脂TIE为马来酸酐接枝改性聚乙烯，型号选自AT2235E；所述LLDPE是熔融指数为1.5g/10min、密度为0.922g/cm3的线型低密度聚乙烯。
每份所述阻隔层3包括如下重量份的原料：
尼龙 88份
聚酰胺弹性体 12份。
所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比2：1混合而成。
所述共聚尼龙为5033FDX27，所述均聚尼龙为PA6。
所述共挤膜的制备方法包括如下步骤：
(S1)、将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化，得到各层熔融物料；
(S2)、步骤(S1)得到的各层熔融物料进入层叠式模头完成共挤，形成膜坯；
(S3)、步骤(S2)形成的膜坯在吹胀比为1：3、温度为80℃的条件下进行吹膜，再经18℃水冷定型，即得共挤膜。
实施例2
一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层。
所述POE弹性体为陶氏7256；所述聚酰胺弹性体为Pebax 3533。
每份所述表层包括如下重量份的原料：
LDPE 30份
POE弹性体 40份；
每份所述热封层包括如下重量份的原料：
LDPE 30份
POE弹性体 40份。
所述LDPE是熔融指数为1.5g/10min、密度为0.918g/cm3的低密度聚乙烯。
每份所述第一粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 8份
POE弹性体 40份
LLDPE 25份；
每份所述第二粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 8份
POE弹性体 40份
LLDPE 25份。
所述粘接树脂TIE为马来酸酐接枝改性聚乙烯，型号选自PE1040；所述LLDPE是熔融指数为1.0g/10min、密度为0.918g/cm3的线型低密度聚乙烯。
每份所述阻隔层包括如下重量份的原料：
尼龙 85份
聚酰胺弹性体 8份。
所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比1.8：1混合而成。
所述共聚尼龙为CM3511G50，所述均聚尼龙为PA612。
所述共挤膜的制备方法包括如下步骤：
(S1)、将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化，得到各层熔融物料；
(S2)、步骤(S1)得到的各层熔融物料进入层叠式模头完成共挤，形成膜坯；
(S3)、步骤(S2)形成的膜坯在吹胀比为1：2、温度为70℃的条件下进行吹膜，再经10℃水冷定型，即得共挤膜。
实施例3
一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层。
所述POE弹性体为陶氏7256和埃克森美孚5181按重量比2：3混合而成；所述聚酰胺弹性体为Pebax 4033。
每份所述表层包括如下重量份的原料：
LDPE 30份
POE弹性体 60份；
每份所述热封层包括如下重量份的原料：
LDPE 30份
POE弹性体 60份。
所述LDPE是熔融指数为2.5g/10min、密度为0.928g/cm3的低密度聚乙烯。
每份所述第一粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 18份
POE弹性体 40份
LLDPE 42份；
每份所述第二粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 18份
POE弹性体 40份
LLDPE 42份。
所述粘接树脂TIE为马来酸酐接枝改性聚乙烯，型号选自AT2235E；所述LLDPE是熔融指数为2.0g/10min、密度为0.930g/cm3的线型低密度聚乙烯。
每份所述阻隔层包括如下重量份的原料：
尼龙 92份
聚酰胺弹性体 15份。
所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比2.5：1混合而成。
所述共聚尼龙为5033FDX27，所述均聚尼龙为PA6。
所述共挤膜的制备方法包括如下步骤：
(S1)、将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化，得到各层熔融物料；
(S2)、步骤(S1)得到的各层熔融物料进入层叠式模头完成共挤，形成膜坯；
(S3)、步骤(S2)形成的膜坯在吹胀比为1：5、温度为90℃的条件下进行吹膜，再经25℃水冷定型，即得共挤膜。
实施例4
一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层。
所述POE弹性体为陶氏7256和埃克森美孚5181按重量比1：2混合而成；所述聚酰胺弹性体为Pebax 5533。
每份所述表层包括如下重量份的原料：
LDPE 45份
POE弹性体 55份；
每份所述热封层包括如下重量份的原料：
LDPE 45份
POE弹性体 55份。
所述LDPE是熔融指数为2.2g/10min、密度为0.925g/cm3的低密度聚乙烯。
每份所述第一粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 10份
POE弹性体 45份
LLDPE 30份；
每份所述第二粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 10份
POE弹性体 45份
LLDPE 30份。
所述粘接树脂TIE为马来酸酐接枝改性聚乙烯，型号选自AT2235E；所述LLDPE是熔融指数为1.8g/10min、密度为0.922g/cm3的线型低密度聚乙烯。
每份所述阻隔层包括如下重量份的原料：
尼龙 88份
聚酰胺弹性体 12份。
所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比2.1：1混合而成。
所述共聚尼龙为CM3511G50，所述均聚尼龙为PA612。
所述共挤膜的制备方法包括如下步骤：
(S1)、将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化，得到各层熔融物料；
(S2)、步骤(S1)得到的各层熔融物料进入层叠式模头完成共挤，形成膜坯；
(S3)、步骤(S2)形成的膜坯在吹胀比为1：4、温度为85℃的条件下进行吹膜，再经15℃水冷定型，即得共挤膜。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：
所述POE弹性体为LC180。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：
每份所述表层包括如下重量份的原料：
LDPE 50份
POE弹性体 150份；
每份所述热封层包括如下重量份的原料：
LDPE 50份
POE弹性体 150份。
每份所述第一粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 13份
POE弹性体 150份
LLDPE 37份；
每份所述第二粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE 13份
POE弹性体 150份
LLDPE 37份。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：
所述聚酰胺弹性体替换为PA66，型号GP1000BG。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：
每份所述阻隔层包括如下重量份的原料：
尼龙 88份
聚酰胺弹性体 25份。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于：
所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比1：2混合而成
实施例5
取实施例1-4和对比例1-5的共挤膜，测试其分别在25℃、-20℃和-50℃温度下冷冻1h后的氧气透过率和拉断力；
氧气透过率：依照GB/T 1038-2000的规定进行测试，单位为cm3/(m2·24h·0.1MPa)；
拉断力：依照GB/T 1040.3-2006的规定进行测试，单位为N/15mm；
测试结果如下表所示：
由上表可知，本申请共挤膜的表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层均含有不低于40wt％的特定POE弹性体，且阻隔层含有不低于8wt％的特定聚酰胺弹性体，可避免袋体在-50℃下物理性能大幅降低以及脆化破损，解决了传统包装袋不耐低温冷冻的问题，保证其在-50℃低温状态下袋体不严重脆化破损，保证了使用性能，以便于包装袋在-50℃以上的温度急速冷冻，能快速提升食品冷冻包装效率，保鲜保味。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，包括袋体，其特征在于：所述袋体由两片共挤膜热压封边而成，所述共挤膜包括依次设置的表层、第一粘结层、阻隔层、第二粘结层和热封层，所述表层、第一粘结层、第二粘结层和热封层均含有不低于40wt%的POE弹性体，所述阻隔层含有不低于8wt%的聚酰胺弹性体；
每份所述表层包括如下重量份的原料：
LDPE30-60份
POE弹性体40-60份；
每份所述热封层包括如下重量份的原料：
LDPE30-60份
POE弹性体40-60份；
每份所述第一粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE8-18份
POE弹性体40-60份
LLDPE25-42份；
每份所述阻隔层包括如下重量份的原料：
尼龙85-92份
聚酰胺弹性体8-15份；
所述尼龙为均聚尼龙和共聚尼龙按重量比1.8-2.5：1混合而成；
每份所述第二粘结层包括如下重量份的原料：
粘接树脂TIE8-18份
POE弹性体40-60份
LLDPE25-42份。
2.根据权利要求1所述的一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其特征在于：所述POE弹性体为陶氏7256、三井DF910和埃克森美孚5181中的至少一种；所述聚酰胺弹性体为Pebax 5533、Pebax 3533和Pebax 4033中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其特征在于：所述LDPE是熔融指数为1.5-2.5g/10min、密度为 0.918- 0.928g/cm3的低密度聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其特征在于：所述粘接树脂TIE为马来酸酐接枝改性聚乙烯、酸酐改性乙烯-醋酸乙烯共聚物、酸酐改性线性低密度聚乙烯聚合物或酸酐改性高密度聚乙烯聚合物；所述LLDPE是熔融指数为1.0-2.0g/10min、密度为0.918-0.930g/cm3的线型低密度聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其特征在于：所述共聚尼龙为5033FDX27或CM3511G50，所述均聚尼龙为PA6或PA612。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种超低温冷冻用食品高阻隔包装袋，其特征在于：所述共挤膜的制备方法包括如下步骤：
（S1）、将各层原料分别加入各层挤出机进行熔融塑化，得到各层熔融物料；
（S2）、步骤(S1)得到的各层熔融物料进入层叠式模头完成共挤，形成膜坯；
（S3）、步骤(S2)形成的膜坯在吹胀比为1：2-5、温度为70-90℃的条件下进行吹膜，再经水冷定型，即得共挤膜。
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