CN1966361A - 聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法，属于聚合物的加工领域。主要特点是将聚乙烯醇制成含有增塑剂和适量水的颗粒，再用特殊的溶解、混炼和脱泡装置的挤出机进行塑化挤出成膜。在成膜过程中，可和聚乙烯等热塑性材料共挤成型，制成复合包装薄膜。该产品的结构为在保护层上依次覆盖有避光层、增强层、粘接层、阻隔层、粘接层和印刷层。该产品适用于液体包装、肉蛋食品、果蔬产品及工业、航空航天、电子等领域。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法，属于聚合物新型复合材料在包装领域的应用。
二、背景技术
聚乙烯醇(PVA)是一种综合性能优良，应用领域宽广的聚合物。由PVA制备的薄膜具有优良的阻氧、阻油性、耐化学品腐蚀性和耐辐射性，良好的力学机械性能和耐高、低温性能，并在一定条件下具有水溶性和生物降解性，是高阻隔薄膜中的重要材料。
聚乙烯醇(PVA)是聚醋酸乙烯酯的水解产物，而不是单体乙烯醇的均聚物，因为游离的乙烯醇并不存在。PVA有高度的结晶性，这是因为H和OH的体积相仿而OH可进入结晶点中而不造成应力之故。
PVA的熔点是随着醇解度的降低而下降的。由于完全醇解的聚乙烯醇的熔点为227℃，比开始热分解的温度还高。因此，在主要使用完全醇解的薄膜制造方面，不能像聚乙烯那样采用简单的熔融挤出方法。多数采用湿法生产。目前PVA薄膜大多采用流涎法生产，该法设备投资大、生产周期长、效率低、薄膜较厚且不均匀，从而限制了它的应用。如何实现PVA吹塑成膜并和其它热塑料共挤成型，将对高阻隔型复合包装材料带来一种新的突破。四川大学于2002年以CN1368515A发表的专利仅是单层PVA吹塑成型，而非共挤复合成型。
三、发明内容
本发明的目的是针对现有复合包装材料没有高阻隔树脂的缺点，引入一种高阻隔树脂共挤成型，从而提供一种保鲜期更长的一种聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法。
本发明的目的是采取以下措施实现的：
该薄膜的结构为在保护层的上面依次共挤复合避光层、增强层、粘接层、阻隔层、粘接层和印刷层，其中阻隔层和粘接层的结构位置可以互换。
该膜的总厚度为3-20μm，其中：
(1)印刷层的厚度为0.2-5μm，材料为聚乙烯；
(2)粘接层的厚度为0.1-3μm，材料为热塑性粘接剂；
(3)阻隔层的厚度为0.2-6μm，材料为聚乙烯醇；
(4)增强层的厚度为0.2-6μm，材料为共混改性聚乙烯；
(5)避光层的厚度为0.3-7μm，材料为黑色聚乙烯；
(6)保护层的厚度为0.2-6μm，材料为聚乙稀。
(一)阻隔层的成型方法为：所适用原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
(1)将聚合单体六羟基乙酸和水以1∶1-1.5的比例，配成一定浓度溶液，加入添加剂乙二醇是聚乙烯醇的0.4-0.7份，搅拌成均匀溶液；
(2)用上述溶液于100℃-110℃溶胀聚乙烯醇40-80份；
(3)将溶胀良好的聚乙烯醇在挤出机中，于160℃-180℃吹塑成膜，成型时间约1-3分钟；
(二)聚乙烯醇塑料复合包装薄膜成型方法
将印刷层材料为聚乙烯、粘接层材料为热塑性粘接剂、阻隔层材料为聚乙烯醇、增强层材料为共混改性聚乙烯、避光层材料为黑色聚乙烯、保护层材料为聚乙烯的七种材料分别加入七台挤出机中；分别挤出通过七层共挤机头成膜，并热熔在一起，经吹塑、冷却、牵引、分切而成。
发明效果：
1、由于聚乙烯醇的高阻隔性，其氧气透过率和聚乙烯复合薄膜相比阻隔性能提高5000倍以上，食品保鲜期提高一倍以上。
2、七层共挤复合薄膜，其各项力学性能提高30％以上，同等强度可节约材料费用30％。
四、附图及图面说明
图1是本发明的结构示意图
其中：(1)——印刷层 (2)、(4)——粘接层 (3)——阻隔层 (5)——增强层 (6)——避光层 (7)——保护层
本发明的优点是：
1、可使用传统共挤吹膜设备。
2、操作简单，产品阻隔性能、防水性能明显提高。
3、可聚合单体和添加剂溶入聚乙烯醇中，且分散均匀，成膜后不需除去。
4、生产工艺简单，不需造粒，直接用于挤出成型。
五、实施例
一种用于多层共挤热塑加工的聚乙烯醇塑料复合包装薄膜及其方法的具体工艺为：(所述原材料份数除特别说明外，均为重量份数)。
1、第一层为聚乙烯层，供印刷层用，其厚度为1μm。
2、第二层粘接层为热塑性粘接剂，其厚度为1μm。
3、第三层为高阻隔层，其厚度为2μm，制备过程如下：
(1)将聚合单体六羟基乙酸和水配合1∶1±0.25浓度的溶液，然后加入辅助添加剂乙二醇是聚乙烯醇0.5份，搅拌成均匀溶液；
(2)将上述溶液于浓度100℃±5℃溶胀相当于水量的聚乙烯醇(聚合度1000，醇解度85％以上)；
(3)将溶胀良好的聚乙烯醇投入挤塑机进行七层共挤出吹塑，温度为170±10℃，成型时间2分钟。
4、第四层为粘接层为热塑性粘接剂，其厚度为1μm。
5、第五层为增强层，为共混改性聚乙烯塑料，其厚度为2μm。(指低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯共混，比例为7∶3。)共混改性聚乙烯是指高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯。根据购买的牌号和品种不同，结合产品需要进行共混改性最少两种以上共混。
6、第六层为遮光层，为填充碳黑母粒的黑色层，其厚度为1.5μm。
7、第七层为保护层，要求卫生级聚乙烯塑料，其厚度为1.5μm。
8、将上述七种材料分别加入七台挤出机中，分别挤出通过七层共挤机头成膜，并热熔在一起，经吹塑、冷却、牵引、分切而成。
该产品的总厚度为3-20μm，其中印刷层(1)为总厚度的5-15％；粘接层(2)、(4)分别为总厚度的3-5％；阻隔层(3)为总厚度的5-15％；增强层(5)为总厚度的10-20％；避光层(6)为总厚度的10-20％；保护层(7)为总厚度的5-15％。
本发明薄膜的结构为在保护层(7)的上面依次共挤复合避光层(6)、增强层(5)、粘接层(4)、阻隔层(3)、粘接层(2)和印刷层(1)，其中阻隔层(3)和粘接层(4)的结构位置可以互换。
Claims (4)
1、一种聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法，其特征在于：该薄膜的结构为在保护层(7)的上面依次共挤复合避光层(6)、增强层(5)、粘接层(4)、阻隔层(3)、粘接层(2)和印刷层(1)，其中阻隔层(3)和粘接层(4)的结构位置可以互换。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法，其特征在于：该膜的总厚度为3-20μm，其中：
(1)印刷层(1)的厚度为0.2-5μm，材料为聚乙烯；
(2)粘接层(2)、(4)的厚度各为0.1-3μm，材料为热塑性粘接剂；
(3)阻隔层(3)的厚度为0.2-6μm，材料为聚乙烯醇；
(4)增强层(5)的厚度为0.2-6μm，材料为共混改性聚乙烯；
(5)避光层(6)的厚度为0.3-7μm，材料为黑色聚乙烯；
(6)保护层(7)的厚度为0.2-6μm，材料为聚乙稀。
3、一种聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜的工艺方法，其特征在于：
(一)阻隔层(3)的成型方法为：所用原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
(1)将聚合单体六羟基乙酸和水以1∶1-1.5的比例，配成一定浓度溶液，加入添加剂乙二醇是聚乙烯醇的0.3-0.7份，搅拌成均匀溶液；
(2)用上述溶液于100℃-110℃溶胀聚乙烯醇40-80份；
(3)将溶胀良好的聚乙烯醇在挤出机中，于160℃-180℃吹塑成膜，成型时间约1-3分钟；
(二)聚乙烯醇塑料复合包装薄膜成型方法
将印刷层(1)材料为聚乙烯、粘接层(2)、(4)材料为热塑性粘接剂、阻隔层(3)材料为聚乙烯醇、增强层(5)材料为共混聚乙烯、避光层(6)材料为黑色聚乙烯、保护层(7)材料为聚乙烯的七种材料分别加入七台挤出机中；分别挤出通过七层共挤机头成膜，并热熔在一起，经吹塑、冷却、牵引、分切而成。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯醇七层共挤塑料复合包装薄膜及其方法，其特征在于，增强层(5)的材料为共混改性聚乙烯是指高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯，产品需要进行共混改性，最少两种或两各种以上材料共混。
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