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【包装技术】易切断的尼龙EVOH高阻隔膜及其生产方法

发布时间:2017-12-06

【包装技术】易切断的尼龙EVOH高阻隔膜及其生产方法

从20世纪90年代中期起,研究人员开始重点研究透明高阻隔复合膜,即以PET、PA、PP、PE、EVOH、PVDC等单层薄膜为原料,通过干式复合、挤出复合等工艺进行透明高阻隔复合膜的生产,如将涂覆PVDC膜、蒸镀氧化物膜、EVOH树脂共挤膜等薄膜经过一次或多次复合即可得到透明高阻隔复合膜。

但是,干式复合、挤出复合等工艺得到的透明高阻隔膜中残留有大量复合溶剂,不仅会造成环境污染,而且生产成本较高。

有一种七层共挤透明高阻隔膜及其制备方法比干式复合环保,且得到的透明高阻隔膜透明性和阻隔性能均较好,但是该薄膜的热封强度较弱,且在包装生产线上不容易被切断,易于产生粘连。

为了既能有透明高阻隔性,又能易切断,我们研究了一种新的制备方法。

一、方案分析

一种易切断的尼龙EVOH高阻隔膜,包括依次接触且通过共挤出方式成型的第一PE膜层、第一粘合膜层、第一PA膜层、中间EVOH膜层、第二PA膜层、第二粘合膜层以及第二PE膜层。

其中第一PE膜层、第二PE膜层由茂金属聚乙烯、线性聚乙烯以及高压聚乙烯组成,所述茂金属聚乙烯、线性聚乙烯以及高压聚乙烯质量比为(45~55):(20~30):(20~30);第一粘合膜层、第二粘合膜层由粘合树脂组成;第一PA膜层、第二PA膜层由聚酰胺组成;中间EVOH膜层由乙烯-乙烯醇共聚物组成。

二、试验

下面结合实例对本文技术方案做出更为具体的说明:

实例

将第一PE膜层、第一粘合膜层、第一PA膜层、中间EVOH膜层、第二PA膜层、第二粘合膜层以及第二PE膜层的物料加入到七层共挤吹膜机料筒中熔融,共挤出后吹膜冷却定型得到所述尼龙EVOH高阻隔膜;

其中第一PE膜层、第二PE膜层中茂金属聚乙烯、线性聚乙烯以及高压聚乙烯的质量比为45:30:30;第一PE膜层、第二PE膜层物料的熔体温度为200℃,第一粘合膜层、第二粘合膜层物料的熔体温度为225℃,第一PA膜层、第二PA膜层物料的熔体温度为255℃,中间EVOH膜层物料的熔体温度为225℃。物料共挤出量为500kg/h。

通过上述方法生产获得的尼龙EVOH高阻隔膜的第一PE膜层、第一粘合膜层、第一PA膜层、中间EVOH膜层、第二PA膜层、第二粘合膜层以及第二PE膜层的厚度分别为16μm、9μm、6μm、18μm、6μm、9μm、16μm。

该尼龙EVOH高阻隔膜的密度为1.12g/cm?。

三、结论

1.性能

茂金属聚乙烯抗污染能力强,封合效果好,用在膜的第一PE膜层和第二PE膜层中,主要是起到热合密封效果,保证包装不露液;

线性聚乙烯,起到增强茂金属聚乙烯的热合密封效果的作用;由于茂金属聚乙烯与线性聚乙烯混在一起吹膜挺度不够,加入高压聚乙烯后,起到了辅助生产的功能,使膜泡能稳定吹出,提高成型性。

第一粘合膜层、第一粘合膜层由粘合树脂组成,其粘合效果好,可以将PE膜层和PA膜层很好地粘合在一起。

第一PA膜层、第二PA膜层中的聚酰胺的密度为1.15g/cm?,使用温度范围广,从-60℃~200℃都可以耐受,可以耐受液态奶的较高灭菌温度,也可耐受较低的冷藏温度;同时,聚酰胺具有较好的抗张强度,抗穿刺性能,阻氧性能较好,两PA膜层的运用,使尼龙EVOH高阻隔膜具有更好的氧气阻隔性能。

中间EVOH膜层由乙烯-乙烯醇共聚物组成,乙烯-乙烯醇共聚物一直是应用最多的高阻隔性材料。其显著特点是对气体具有极好的阻隔性,而且加工性极好。但是乙烯-乙烯醇共聚物树脂对大多数聚合物附着力很差,需使用特殊的粘接树脂,但乙烯-乙烯醇共聚物薄膜可以很好地粘附在尼龙膜上,即乙烯-乙烯醇共聚物与聚酰胺具有相当好的亲和力。乙烯-乙烯醇共聚物的玻璃化温度高,能适应成型加工,这种性能可以改变PA膜层加热时易产生变型的缺点,所以在本发明配方中,将EVOH膜层置于两PA膜层之间。

通过配方组成的改变,共挤出成型得到的尼龙EVOH高阻隔膜具有极高的阻隔性能,其中水蒸气透过量≤5.0g/(m??24h),氧气透过量≤5.0cm?/(m??24h?0.1MPa),有效延长了包装内容物的保质期;其次热封性能优异,抗污染能力强,有非常好的热封强度;摩擦系数适中,切断时不会产生粘连且不会出现打滑,非常适合高速包装生产线。

2生产工艺

尼龙EVOH高阻隔膜只能在七层共挤吹膜机设备上生产,且设备模头各层必须有良好的隔热效果。本发明生产方法可以确保各层对应的加工温度与物料性能相匹配,比如聚酰胺熔体温度在255℃左右,而乙烯-乙烯醇共聚物熔体温度在225℃左右,聚乙烯熔体温度在255℃左右,各层之间不能发生传热,以防止不同加工温度的各层之间相互传替热量,从而造成因加热不受控而出现树脂降解不能正常生产的问题。

易切断的尼龙EVOH高阻隔膜通过热压的方式与纸塑膜进行复合,其阻隔性能更优异、且具有更易切断加工的特点。