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【包裝技術】易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜及其生產方法

發布時間:2017-12-06

【包裝技術】易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜及其生產方法

從20世紀90年代中期起,研究人員開始重點研究透明高阻隔復合膜,即以PET、PA、PP、PE、EVOH、PVDC等單層薄膜為原料,通過干式復合、擠出復合等工藝進行透明高阻隔復合膜的生產,如將涂覆PVDC膜、蒸鍍氧化物膜、EVOH樹脂共擠膜等薄膜經過一次或多次復合即可得到透明高阻隔復合膜。

但是,干式復合、擠出復合等工藝得到的透明高阻隔膜中殘留有大量復合溶劑,不僅會造成環境污染,而且生產成本較高。

有一種七層共擠透明高阻隔膜及其制備方法比干式復合環保,且得到的透明高阻隔膜透明性和阻隔性能均較好,但是該薄膜的熱封強度較弱,且在包裝生產線上不容易被切斷,易于產生粘連。

為了既能有透明高阻隔性,又能易切斷,我們研究了一種新的制備方法。

一、方案分析

一種易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜,包括依次接觸且通過共擠出方式成型的第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層。

其中第一PE膜層、第二PE膜層由茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯組成,所述茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯質量比為(45~55):(20~30):(20~30);第一粘合膜層、第二粘合膜層由粘合樹脂組成;第一PA膜層、第二PA膜層由聚酰胺組成;中間EVOH膜層由乙烯-乙烯醇共聚物組成。

二、試驗

下面結合實例對本文技術方案做出更為具體的說明:

實例

將第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層的物料加入到七層共擠吹膜機料筒中熔融,共擠出后吹膜冷卻定型得到所述尼龍EVOH高阻隔膜;

其中第一PE膜層、第二PE膜層中茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯的質量比為45:30:30;第一PE膜層、第二PE膜層物料的熔體溫度為200℃,第一粘合膜層、第二粘合膜層物料的熔體溫度為225℃,第一PA膜層、第二PA膜層物料的熔體溫度為255℃,中間EVOH膜層物料的熔體溫度為225℃。物料共擠出量為500kg/h。

通過上述方法生產獲得的尼龍EVOH高阻隔膜的第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層的厚度分別為16μm、9μm、6μm、18μm、6μm、9μm、16μm。

該尼龍EVOH高阻隔膜的密度為1.12g/cm3。

三、結論

1.性能

茂金屬聚乙烯抗污染能力強,封合效果好,用在膜的第一PE膜層和第二PE膜層中,主要是起到熱合密封效果,保證包裝不露液;

線性聚乙烯,起到增強茂金屬聚乙烯的熱合密封效果的作用;由于茂金屬聚乙烯與線性聚乙烯混在一起吹膜挺度不夠,加入高壓聚乙烯后,起到了輔助生產的功能,使膜泡能穩定吹出,提高成型性。

第一粘合膜層、第一粘合膜層由粘合樹脂組成,其粘合效果好,可以將PE膜層和PA膜層很好地粘合在一起。

第一PA膜層、第二PA膜層中的聚酰胺的密度為1.15g/cm3,使用溫度范圍廣,從-60℃~200℃都可以耐受,可以耐受液態奶的較高滅菌溫度,也可耐受較低的冷藏溫度;同時,聚酰胺具有較好的抗張強度,抗穿刺性能,阻氧性能較好,兩PA膜層的運用,使尼龍EVOH高阻隔膜具有更好的氧氣阻隔性能。

中間EVOH膜層由乙烯-乙烯醇共聚物組成,乙烯-乙烯醇共聚物一直是應用最多的高阻隔性材料。其顯著特點是對氣體具有極好的阻隔性,而且加工性極好。但是乙烯-乙烯醇共聚物樹脂對大多數聚合物附著力很差,需使用特殊的粘接樹脂,但乙烯-乙烯醇共聚物薄膜可以很好地粘附在尼龍膜上,即乙烯-乙烯醇共聚物與聚酰胺具有相當好的親和力。乙烯-乙烯醇共聚物的玻璃化溫度高,能適應成型加工,這種性能可以改變PA膜層加熱時易產生變型的缺點,所以在本發明配方中,將EVOH膜層置于兩PA膜層之間。

通過配方組成的改變,共擠出成型得到的尼龍EVOH高阻隔膜具有極高的阻隔性能,其中水蒸氣透過量≤5.0g/(m2?24h),氧氣透過量≤5.0cm3/(m2?24h?0.1MPa),有效延長了包裝內容物的保質期;其次熱封性能優異,抗污染能力強,有非常好的熱封強度;摩擦系數適中,切斷時不會產生粘連且不會出現打滑,非常適合高速包裝生產線。

2生產工藝

尼龍EVOH高阻隔膜只能在七層共擠吹膜機設備上生產,且設備模頭各層必須有良好的隔熱效果。本發明生產方法可以確保各層對應的加工溫度與物料性能相匹配,比如聚酰胺熔體溫度在255℃左右,而乙烯-乙烯醇共聚物熔體溫度在225℃左右,聚乙烯熔體溫度在255℃左右,各層之間不能發生傳熱,以防止不同加工溫度的各層之間相互傳替熱量,從而造成因加熱不受控而出現樹脂降解不能正常生產的問題。

易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜通過熱壓的方式與紙塑膜進行復合,其阻隔性能更優異、且具有更易切斷加工的特點。


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