EVOH高阻隔共挤膜 |
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| 申请号 | CN201710729435.3 | 申请日 | 2017-08-23 | 公开(公告)号 | CN107501704A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 宁波华丰包装有限公司; | 发明人 | 陈亦锋; 鲁浩翔; 鲁听; | ||||
| 摘要 | 本 专利 公开了一种EVOH高阻隔共挤膜，为七层复合膜，其特征在于，从外层到内层依次为：尼龙层、第一尼龙/ 乙烯-乙烯醇共聚物 层、第二尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、第三尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层、乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层、茂金属聚乙烯层。该膜不仅阻隔效果好，而且生产过程中不会形成分解层。 | ||||||
| 权利要求 | 1.EVOH高阻隔共挤膜，为七层复合膜，其特征在于，从外层到内层依次为：尼龙层、第一尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、第二尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、第三尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层、乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层、茂金属聚乙烯层。 |
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| 说明书全文 | EVOH高阻隔共挤膜技术领域背景技术[0002] 据统计，全世界因缺少高阻隔性包装材料造成农产品和食品的损失约占总产量20％-30％左右；我国每年水果蔬菜总产量的20％-30％也因运输储存过程包装材料阻隔性不够而造成的损耗达6000亿元。高阻隔性包装材料广泛应用于精密机械零配件、电子零件等提高其使用寿命，用于食品、药物等包装防止有害物质迁移，杜绝内置物氧化破坏。因此，高阻隔包装材料的研究具有重要意义。 [0003] 目前，提高材料的阻隔性一般采用多元复合、多层复合、共混、真空蒸发、等离子蒸镀等技术。目前常用的方法是在塑料片材表面制备高阻隔性材料，这种生产方法在制备工艺过程中常常使用挥发性的有机溶剂，涉及到制备基材，复合成膜材等工序，存在工序繁多，浪费严重现象。 [0004] 目前，吹膜共挤出尚存在一些技术难点，如层数不允许有较多的变化；各层膜的比率不允许有大幅的波动；对同心圆筒吹膜机头而言，随着层数的增加，机头外径的增加，外层膜的熔体在机头内停留时间增加，物料有分解的危险；当相邻层树脂熔点、粘度相差较大时，若各层温度控制不当，对某些热稳定性较差的树脂，有可能形成分解层等。 [0005] 所以市场上迫切需要一款即阻隔效果好，又生产简单形成、不会形成分解层的高阻隔膜。 发明内容[0006] 本发明提供了一种EVOH高阻隔共挤膜，该膜不仅阻隔效果好，而且生产过程中不会形成分解层。 [0007] 本方案中的基础方案：EVOH高阻隔共挤膜，为七层复合膜，其特征在于，从外层到内层依次为：尼龙层、第一尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、第二尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、第三尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层、尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层、乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层、茂金属聚乙烯层。 [0008] 尼龙(PA)，是聚酰胺的俗称，PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA的机械强度高，韧性好；自润性、耐摩擦性好；优良的耐热性和优异的电绝缘性。使用PA可以提高保鲜膜的强度和抗拉性。用PA作为该膜的最外层，主要是利用了PA很好的力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性。 [0009] 乙烯/乙烯醇共聚物层(EVOH)，将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合，乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能，而且也对气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。从性质上来说，EVOH共聚物是高度结晶体，它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说，当乙烯含量增加时，气体阻隔性能下降，防潮性能改进，且树脂更易于加工。EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中，通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。在使用充气包装技术中，EVOH树脂有效地保留了用来保护产品的二氧化碳或氮气。 [0010] 茂金属聚乙烯层(MLLDPE)，一般复合薄膜在热封时往往需要的温度高、时间长、压力大、热封牢度不够，或者防潮、防渗漏性能差。MLLDPE可排除上述材料存在的缺陷，实现低温热封，并且封口力值大，密封性好，有效防止封口处漏气。 [0011] 本方案中各层材料有交叉，而且用量在不同层间有过渡，这样的目的有两个：一是充分发挥不同材料的有益性能，使该膜的抗冲击性、阻隔性和热封牢度等，都能达到较好的程度；二是使不同层之间的融合性增强，避免生产过程中形成分解层。 [0012] 优选方案一：作为对基础方案的优化，尼龙层包括尼龙66，所述尼龙层的厚度为4-6μm。PA66(尼龙66)的化学物理特性和PA6(尼龙6)很相似，然而，它的熔点较高，它的抗冲击性和抗溶解性比PA6要弱，但吸湿性也低。为了减小膜的吸湿性，所以该层用PA66。 [0013] 优选方案二：作为对优化方案一优化，所述第一尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层包括尼龙6、尼龙66和乙烯-乙烯醇共聚物，所述尼龙6、尼龙66和乙烯-乙烯醇共聚物的质量比为33:33:34；所述第一尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层厚度为8-10μm。第一尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层是从外数的第二层，该层是为了将第一层和第三层更好的融合粘合在一起，同时，加入PA6是为了提高膜的抗冲击性能，它的熔点较低，与EVOH混合更容易采用较低的熔融温度。 [0014] 优选方案三：作为对优化方案二的优化，所述第二尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层包括尼龙6和乙烯-乙烯醇共聚物，所述尼龙6和乙烯-乙烯醇共聚物的质量比为37:73；所述第二尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层厚度为8-10μm。含有PA6是为了提高该层与第一尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层的融合粘合程度。第二尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层中EVOH含量大，说明该层起主要的阻隔空气的作用。 [0015] 优选方案四：作为对优化方案三的优化，所述第三尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层包括尼龙6和乙烯-乙烯醇共聚物，所述尼龙6和乙烯-乙烯醇共聚物的质量比为53:47；所述第三尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物层厚度为5-7μm。本层增加了PA6的含量，增加了膜的抗冲击性能。 [0016] 优化方案五：作为对优化方案四的优化，所述尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层包括尼龙6、乙烯-乙烯醇共聚物和茂金属聚乙烯；所述尼龙6、乙烯-乙烯醇共聚物、茂金属聚乙烯的质量比为7:39:54；所述尼龙/乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层的厚度为12-16μm。本层加入了茂金属聚乙烯，是为了使层与含有茂金属聚乙烯的邻层更好的融合粘合在一起。 [0017] 优化方案六：作为对优化方案五的优化，所述乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层中包括乙烯-乙烯醇共聚物和茂金属聚乙烯，乙烯-乙烯醇共聚物、茂金属聚乙烯的质量比为72:28；所述乙烯-乙烯醇共聚物/茂金属聚乙烯层的厚度为5-8μm。本层又一次加大了EVOH的含量，是为了再次增大膜的阻隔能力，使膜阻隔空气的效果更加突出。 [0018] 优化方案七：作为对优化方案六的优化，所述茂金属聚乙烯层中的茂金属聚乙烯的熔融速度为5.5-18.8g/10min，密度为0.83-0.88g/cm3；所述茂金属聚乙烯层的厚度为8-11μm。本层使膜的热封性能达到最佳。 具体实施方式[0019] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： [0020] 本发明所述的EVOH高阻隔共挤膜采用共挤法生产，特别选用下吹水冷法共挤吹膜法实现，可采用下述方法进行： [0021] 按各层薄膜组分分别在搅拌机中混合均匀，然后在七层共挤流延膜机生产线上，将各层原料分别进行混合熔融塑化，通过剂量共挤出流延，得到高阻隔共挤薄膜。混合反应的时间可为13-19h。熔融可用双螺杆挤出机熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的9区加热温度可分别为175-180℃，180-200℃，200-210℃，210-215℃，215-220℃，200-210℃，195-215℃，190-200℃，180-190℃。 [0022] 如无特别说明，本发明所用的原料均为市购，所有生产制备过程在万级洁净区域(采用高分子材料组合而成)进行。 [0023] 采用下吹水冷式共挤工艺制备EVOH高阻隔共挤膜，该膜的厚度分别为50μm(实施例一)，59μm(实施例二)和68μm(实施例三)。 [0024] 其具体实施情况如表1所示。 [0025] 表1 [0026] [0027] 测主要技术经济指标: [0028] 1)断裂伸长率：测试试样：宽度15mm，高度6mm，测试速度：500mm/min。 [0029] 2)抗拉强度：测试试样：宽度15mm，高度6mm，测试速度：500mm/min。 [0030] 3)热封强度：测试试样：宽度15mm，高度6mm，测试速度：300mm/min。 [0031] 4)气体透过率：24h，23℃，arm，50％RH。 [0032] 5)水蒸汽透过率：24h，38％，100％RH。 [0033] 表2主要技术经济指标结果 [0034] [0035] [0036] 除此之外，实施例一、实施例二和实施例三经检测，均符合食品保鲜袋膜的国家质量标准。 [0037] 利用切开的苹果、黄瓜、西瓜，均做了阻隔气味的实验。将切开的苹果、黄瓜、西瓜各40块，每种果实用每种膜覆盖5块，放在冰箱中4℃保存，冰箱中放置切开的榴莲若干块。四天后，揭去膜，品尝果实。结果表明，实施例一、实施例二和实施例三均能有效避免“串味”现象的出现，PA6、PP和HDPE串味明显。EVOH(32％乙烯)和EVOH(44％乙烯)串味不明显，但由于其他性能劣于(见表1)实施例一、实施例二和实施例三。 [0038] 另外，实施例一、实施例二、实施例三在生产过程中没有出现分解层。 |
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