糖果包装复合薄膜及其制备方法

摘要

本发明提供一种糖果包装复合薄膜及其制备方法，该糖果包装复合膜包括依次设置的聚对苯二甲酸乙二醇酯层和镀铝流延聚丙烯层；所述镀铝流延聚丙烯层层包括依次设置的镀铝层和流延聚丙烯层，所述CPP层包括依次设置的电晕层、芯层和内层；所述内层包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂。用于。本发明提供的糖果包装复合膜在降低包装膜热封温度的同时保证热封强度，以满足高速包装机对热封的要求，提高包装效率。

权利要求

1.一种糖果包装复合薄膜，其特征在于，包括依次设置的聚对苯二甲酸乙二醇酯层和镀铝流延聚丙烯层；

所述镀铝流延聚丙烯层层包括依次设置的镀铝层和流延聚丙烯层，所述流延聚丙烯层包括依次设置的电晕层、芯层和内层；

所述内层包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂。

2.根据权利要求1所述的糖果包装复合薄膜，其特征在于，所述电晕层为共聚聚丙烯层。

3.根据权利要求2所述的糖果包装复合薄膜，其特征在于，所述芯层为均聚聚丙烯层。

4.根据权利要求3所述的糖果包装复合薄膜，其特征在于，所述电晕层、芯层和内层的厚度比为1∶(3.5～3.8)∶(1.2～1.6)。

5.根据权利要求4所述的糖果包装薄膜，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯层和镀铝流延聚丙烯层的厚度比为1∶(2～3)。

6.根据权利要求4所述的糖果包装复合薄膜，其特征在于，所述镀铝流延聚丙烯层的厚度为28μm～32μm。

7.根据权利要求1所述的糖果包装复合薄膜，其特征在于，所述茂金属三元共聚聚丙烯的熔点为120℃～128℃。

8.根据权利要求1所述的糖果包装复合薄膜，其特征在于，所述茂金属三元共聚聚丙烯的熔融指数为6.5g/10min～7.5g/10min。

9.权利要求1所述糖果包装复合薄膜的制备方法，包括：

a、将外层树脂、芯层树脂和内层树脂在210℃～250℃挤出成型后流延冷却定型，得到依次包括外层、芯层和内层的薄膜，对所述薄膜的外层面进行电晕处理，得到依次包括电晕层、芯层和内层的流延聚丙烯薄膜；所述内层树脂包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂；

b、对所述流延聚丙烯薄膜的电晕层进行等离子表面处理后进行真空镀铝，得到镀铝流延聚丙烯薄膜；

c、采用干式复合法将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和所述镀铝流延聚丙烯薄膜进行复合，得到糖果包装复合薄膜。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述等离子表面处理工序中输入功率为3.4KW～4.0KW。

说明书

糖果包装复合薄膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及食品包装领域，特别涉及一种糖果包装复合膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 糖果是广受人们喜爱的食品。目前，糖果的全球人均消费量为3公斤左右，而我国只有0.7公斤左右，因此我国的糖果市场具有巨大的发展潜力。糖果包装后需要进行包装，糖果包装能够长时间维持糖果原有的光泽、香味和形态，进而延长货架寿命；糖果包装还能防止微生物的灰尘和污染，提高产品的卫生安全性；此外，精美的糖果包装还可以提高消费者的购买欲望和商品价值。因此，糖果包装在糖果商品流通过程中起着重要的作用。

[0003] 目前，糖果的包转形式主要有扭结式包装、枕式包装和折叠式包装。其中，扭结式包装是最早的糖果包装形式，此种包装形式可以通过包装机来完成，也可以通过手工操作来完成，扭结式包装存在包装效率低，密封不严等问题。折叠式包装对包装设备和包装材料均具有较高的要求，包装成本较高。目前，多数糖果生产企业主要采用枕式包装，枕式包装流行于上世纪60～70年代，其是使用包装材料对糖果进行包装后进行边封和侧封后制得。

[0004] 近年来包装机制造厂家研制开发出适合不同类型产品的高速、自动化糖果包装机以期望达到高速包装的效能。包装机生产速度的提高也对糖果包装材料的热封性提出了更高的要求。高速包装设备要求包装材料具有优异的低温热封合性能、热粘强度和封口强度。传统的糖果包装膜为了实现低温热封的效果，内层通常选用聚乙烯(PE)材料，将PE膜与拉伸印刷膜进行复合后得到包装膜，但是使用PE膜作为热封层存在以下问题：首先PE膜与拉伸印刷膜复合容易卷曲，且PE膜的吹膜工艺其使平整性较差，难以稳定满足瞬间热封的要求；此外，PE膜的挺度较低，难以赋予糖果包装良好的挺度。

发明内容

[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种糖果包装复合膜及其制备方法，该糖果包装复合膜具有热封温度低和热封强度高的特点，适于高速包装机对包装材料热封性能的要求。

[0006] 有鉴于此，本发明提供一种糖果包装复合膜，包括依次设置的聚对苯二甲酸乙二醇酯层和镀铝流延聚丙烯层；

[0007] 所述镀铝流延聚丙烯层层包括依次设置的镀铝层和流延聚丙烯层，所述流延聚丙烯层包括依次设置的电晕层、芯层和内层；

[0008] 所述内层包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂。

[0009] 优选的，所述电晕层为共聚聚丙烯层。

[0010] 优选的，所述芯层为均聚聚丙烯层。

[0011] 优选的，所述电晕层、芯层和内层的厚度比为1∶(3.5～3.8)∶(1.2～1.6)。

[0012] 优选的，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯层和镀铝流延聚丙烯层的厚度比为1∶(2～3)。

[0013] 优选的，所述镀铝流延聚丙烯层的厚度为28μm～32μm。

[0014] 优选的，所述茂金属三元共聚聚丙烯的熔点为120℃～128℃。

[0015] 优选的，所述茂金属三元共聚聚丙烯的熔融指数为6.5g/10min～7.5g/10min。

[0016] 相应的，本发明还提供一种上述糖果包装复合薄膜的制备方法，包括：

[0017] a、将外层树脂、芯层树脂和内层树脂在210℃～250℃挤出成型后流延冷却定型，得到依次包括外层、芯层和内层的薄膜，对所述薄膜的外层面进行电晕处理，得到依次包括电晕层、芯层和内层的流延聚丙烯薄膜；所述内层树脂包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂；

[0018] b、对所述流延聚丙烯薄膜的电晕层进行等离子表面处理后进行真空镀铝，得到镀铝流延聚丙烯薄膜；

[0019] c、采用干式复合法将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和所述镀铝流延聚丙烯薄膜进行复合，得到糖果包装复合薄膜。

[0020] 优选的，所述等离子表面处理工序中输入功率为3.4KW～4.0KW。

[0021] 本发明提供一种糖果包装复合薄膜，包括依次设置的聚对苯二甲酸乙二醇酯层和镀铝流延聚丙烯层，镀铝流延聚丙烯层的内层包括97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂。该复合薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯层作为最外层，用于赋予复合包装薄膜良好的力学性能、可加工性、印刷适应性和阻隔性；镀铝流延聚丙烯层用于赋予复合包装膜良好的挺度和阻隔保香性，其内层选用茂金属三元共聚聚丙烯，茂金属三元共聚聚丙烯熔点较低，由此也降低了热封温度，且三元共聚聚丙烯热粘强度高，瞬间粘合强度高，在高速下自动刀口切后，能有良好的封合效果，热封强度较高。因此，内层选用茂金属三元共聚聚丙烯可在降低包装膜热封温度的同时保证热封强度，以满足高速包装机对热封的要求。实验证明，采用本发明提供的糖果包装复合膜的热封强度达到10N时所需的热封温度约为115℃，使用高速自动包装机，以该复合薄膜对糖果进行包装，包装速度可达520cut/min～550cut/min，提高了包装效率。

具体实施方式

[0022] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

[0023] 本发明实施例公开了一种糖果包装复合薄膜，包括依次设置的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层和镀铝流延聚丙烯(VMCPP)层；

[0024] 所述VMCPP层包括依次设置的镀铝层和流延聚丙烯(CPP)层，所述CPP层包括依次设置的电晕层、芯层和内层；

[0025] 所述内层包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂。

[0026] 由上述方案可知，本发明提供的糖果包装复合薄膜选用PET膜为外层膜，其是印刷的承载面，PET具有较高的强度、韧性和尺寸稳定性，PET的这些特性使得其易于加工，能够满足复合加工的要求；PET膜还具有优良的印刷适应性，对印刷设备要求较低；并且，PET膜的气体和水蒸气渗透率较低，以避免糖果受潮变质。因此，采用PET膜最为外层可赋予复合包装薄膜良好的力学性能、可加工性、印刷适应性和阻隔性。

[0027] VMCPP最为糖果包装复合薄膜的内层膜，其是在CPP膜表面真空镀铝后形成。相对于PE膜，CPP膜挺度较高，但是现有的CPP膜热封温度较高，不能满足低温热封的要求，由此也限制了包装速度。为此，本发明对CPP膜的内层，即热封层的组成做出调整，以降低其热封温度并保证其热封强度，本发明所采用的内层配方为：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂。

[0028] 其中，茂金属三元共聚聚丙烯是以丙烯和其他两种烯烃为原料单体的，在茂金属催化催化作用下聚合而成的聚丙烯，具体可以为丙烯-乙烯-辛烯共聚物、丙烯-乙烯-丁烯共聚物，相对于均聚PP，茂金属三元共聚聚丙烯熔点较低，由此也降低了热封温度，且三元共聚聚丙烯热粘强度高，瞬间粘合强度高，在高速下自动刀口切后，能有良好的封合效果，热封强度较高。因此，内层选用茂金属三元共聚聚丙烯可在降低包装膜热封温度的同时保证热封强度，以满足高速包装机对热封的要求。所述茂金属三元共聚聚丙烯的熔点优选为120℃～128℃，熔融指数优选为6.5g/10min～7.5g/10min，最优选采用JPP公司提供的牌号为WFX4的茂金属三元共聚聚丙烯。

[0029] 内层配方中的开口剂则用于增加薄膜的光滑度，薄膜在生产过程中，由于薄膜和设备之间的摩擦会产生静电，造成卷曲过程中摩擦太大，影响薄膜的光亮度。为防止薄膜制品粘连在一起，开口困难，为此，本发明在内层配方中加入的开口需加入1wt％～3wt％的开口剂。开口剂优选选用芥酸酰胺，因为芥酸酰胺的蒸汽压较低，不易挥发，因此其在薄膜表面停留时间较长，因此可使薄膜长时间保持高爽滑性。使用上述配方的内膜，在加工过程中不会出现雾度增大的情况，不影响薄膜外观和加工性能。

[0030] 芯层和电晕层可以采用本领域技术人员熟知的成分，作为优选方案，芯层采用均聚聚丙烯，均聚聚丙烯力学性能优良，进而赋予薄膜较高的挺度；本文中所述电晕层是指电晕面所在的一层，薄膜经过电晕处理后，电晕面会产生畸形基团，薄膜表面被激活，部分离子注入薄膜，使表面粗化，从而增加薄膜的表面张力，改良CPP膜的粘合性能，便于后续镀铝工序的进行。本发明中电晕层优选采用共聚聚丙烯，共聚聚丙烯易于进行电晕处理。CPP膜中电晕层、芯层和内层的厚度比优选为1∶(3.5～3.8)∶(1.2～1.6)，更优选为
1∶3.6∶1.4。包装膜热封层厚度度的增加有助于包装密封性和封口强度增加。CPP膜的厚度优选为28μm～32μm。

[0031] VMCPP薄膜的镀铝层置于CPP膜电晕层表面，用于赋予薄膜优良的隔湿隔气性能和保香性。镀铝层的厚度优选为300埃～500埃。

[0032] 本发明提供的糖果包装复合薄膜中PET层和VMCPP层的厚度比优选设为1∶(2～3)。PET层的厚度优选为10μm～14μm。

[0033] 相应的，本发明还提供一种上述糖果包装复合膜的制备方法，包括如下步骤：

[0034] a、将外层树脂、芯层树脂和内层树脂在210℃～250℃挤出成型后流延冷却定型，得到依次包括外层、芯层和内层的薄膜，对所述薄膜的外层面进行电晕处理，得到依次包括电晕层、芯层和内层的流延聚丙烯薄膜；所述内层树脂包括：97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂；

[0035] b、对所述流延聚丙烯薄膜的电晕层进行等离子表面处理后进行真空镀铝，得到镀铝流延聚丙烯薄膜；

[0036] c、采用干式复合法将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和所述镀铝流延聚丙烯薄膜进行复合，得到糖果包装复合薄膜。

[0037] 上述制备方法中，步骤a是制备CPP膜的过程，步骤a所述的外层树脂、芯层树脂和内层树脂依次对应于上述CPP膜电晕层、芯层和内层，即内层树脂包括97wt％～99wt％的茂金属三元共聚聚丙烯和1wt％～3wt％的开口剂，外层树脂和芯层树脂可以采用本领域技术人员树脂的成分，外层树脂优选为共聚聚丙烯，芯层树脂优选为均聚聚丙烯。

[0038] 本发明优选将外层树脂、芯层树脂和内层树脂分别加入挤出机的三个料筒中，并对各料筒进行三段加热，优选设置各料筒一段加热温度为210℃～230℃，二段加热温度为230℃～250℃，三段加热温度为240℃，设置模头温度为235℃～250℃。共挤出后形成热熔膜，其依次包括由外层树脂形成的外层，中间层树脂形成的中间层和内层树脂形成的内层。

[0039] 然后将上述热熔膜经流延冷却定型，优选设置冷却温度为15℃～40℃。冷却定型后在薄膜的外层面进行电晕处理，外层经电晕处理后即形成电晕层。

[0040] 步骤b是在CPP膜的电晕层表面镀铝的工序。薄膜的阻隔性并非与镀层厚度成正本，当铝层厚度增加时，铝层的致密度和附着力下降，铝层的微气孔增加，导致阻隔性降低。因此要提高镀铝薄膜的阻隔性能需要满足以下要求：提高铝层厚度；增强铝层致密度；牢固的镀铝层附着力；尽量少的气孔。针对上述要求，本发明在对薄膜进行真空镀铝前，对CPP膜的电晕层进行等离子表面处理，即在真空环境中用等离子体溅射到CPP薄膜电晕层表面后再进行真空镀铝。

[0041] 对CPP膜进行等离子表面处理后可以清除CPP膜表面的污染物和残留气体，有效避免在镀铝过程中发生气体释放而使滤层产生微小针孔，增强了滤层的致密性，提高镀铝薄膜的阻隔性能；同时还可以使得薄膜表面聚合物分子上形成一定数量的极性基团，进而改善CPP膜表面的性能，提高铝层与CPP膜的粘合强度。

[0042] 此外，本发明人研究发现，等离子表面处理工序中，随着输入功率的增加，等离子体的能量增加，处理强度增加，阻隔性也相应提高。但当输入功率加到5KW以上时，阻隔性却反而有所降低，这是因为能量过高的等离子体处理薄膜时会造成表面形成蚀刻，表面粗糙度增加，镀层均匀度不高，影响了阻隔性，为此本发明所述等离子表面处理工序中输入功率优选设为3.4KW～4.0KW。

[0043] 按照步骤b制备出VMCPP后，采用干式复合法将VMCPP膜与PET膜进行复合便制得糖果包装复合薄膜。具体为将PET膜和VMCPP膜通过干式复合机进行复合，复合过程中采用的胶黏剂的操作浓度优选为3号察恩杯17～20秒，复合后进行干燥即得。对于需要印刷的薄膜，优选先对PET膜进行印刷后，再将印刷后的PET膜按照上述方法与VMCPP膜进行复合。

[0044] 按照上述方法制备出的糖果包装复合膜具有较高的挺度，且热封温度低、热封强度高，适于高速包装机对热封的要求。

[0045] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的糖果包装复合薄膜及其制备方法进行描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

[0046] 以下实施例中的共聚聚丙烯均由新加坡TPC公司提供，商品牌号为FL7540L，密度为0.9g/cm3，熔融指数为7.0g/10min，熔点为139℃；

[0047] 均聚聚丙烯均由上海石化公司提供，商品牌号为FC801MX，密度为0.89g/cm3，熔融指数为8.0g/10min，熔点为160℃；

[0048] 茂金属三元共聚聚丙烯均日本JPP公司提供，商品牌号为WFX4，密度为0.89g/cm3，熔融指数为7.0g/10min，熔点为125℃；

[0049] 开口剂均由法国宝利得公司提供，商品牌号为ABPP10S。

[0050] 实施例1

[0051] 1、向共挤出机的三个料筒分别加入外层树脂原料、中间层树脂原料和内层树脂原料，各层树脂原料配方列于表1；

[0052] 将三个料筒内的原料进行共挤出后进入流延站冷却定型，设置挤出机三个机筒温度均为一段：220℃，二段：240℃，三段：240℃，模头温度：245℃；流延工序中设置流延辊辊面温度为30℃。风刀间隙为1.2mm；风刀速度：50％；真空箱风速：35％；风刀压力：5.2mbar；真空箱压力：1.2mbar。

[0053] 将流延定型后的薄膜在其外层面进行电晕处理，设置电晕处理功率为8.5KW、电晕辊压力为3bar，电晕处理后得到纸品包装CPP薄膜，薄膜总厚度为30μm，电晕层、中间层和内层的厚度比为5∶18∶7。

[0054] 2、将步骤1制得的CPP膜置于真空腔内，对CPP膜的电源层进行等离子处理，等离子物质为体积为1∶9的O2和Ar，输入功率为3.8KW；

[0055] 等离子处理后CPP膜的电源层表面进行真空镀铝，镀铝层厚度为400埃，得到VMCPP膜。

[0056] 3、将12μm厚的PET膜和VMCPP膜通过干式复合机进行复合，所用的胶黏剂操作浓度为3号察恩杯17秒～20秒，复合后进行干燥，得到糖果包装复合薄膜。

[0057] 实施例2～实施例4

[0058] 上述实施例糖果包装复合薄膜的制备工序与实施例1相同，VMCPP膜原料配方列于表1，工艺参数列于表2。

[0059] 上述2个实施例制备的PET膜的厚度均为12μm，CPP膜的厚度均为30μm，镀铝层的厚度均为400埃；

[0060] 其中，实施例2制备的CPP膜的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为5∶17.5∶7.5；

[0061] 实施例3制备的CPP膜的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为5∶19∶6；

[0062] 实施例4制备的CPP膜的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为5∶18∶7。

[0063] 比较例1

[0064] 本实施例糖果包装复合薄膜的制备工序与实施例1相同，VMCPP膜原料配方列于表1，工艺参数列于表2。

[0065] 本实施例制备的PET膜的厚度为12μm，CPP膜的厚度均30μm，镀铝层的厚度均为400埃；

[0066] 其中，CPP膜的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为5∶18∶7。

[0067] 表1实施例1～实施例3的CPP膜树脂原料配方

[0068]

[0069] 表2实施例2至实施例4VMCPP膜的工艺参数

[0070]

[0071]

[0072] 测试实施例1～4制备的糖果包装复合膜的不同温度下的热封强度，测试结果列于表3。

[0073] 表3糖果包装复合膜不同温度下热封强度测试

[0074]实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1
100℃ 0.09N/15mm 0.07N/15mm 0.08N/15mm 0.09N/15mm 0
103℃ 0.22N/15mm 0.21N/15mm 0.22N/15mm 0.22N/15mm 0
105℃ 0.62N/15mm 0.57N/15mm 0.59N/15mm 0.62N/15mm 0
108℃ 0.83N/15mm 0.82N/15mm 0.81N/15mm 0.83N/15mm 0
109℃ 2.73N/15mm 2.69N/15mm 2.71N/15mm 2.73N/15mm 0
112℃ 8.8N/15mm 8.8N/15mm 8.9N/15mm 8.8N/15mm 0.5N/15mm
115℃ 9.8N/15mm 9.6N/15mm 9.7N/15mm 9.8N/15mm 1.8N/15mm
118℃ 13.8N/15mm 13.5N/15mm 13.6N/15mm 13.8N/15mm 5.7N/15mm
121℃ 13.7N/15mm 13.6N/15mm 13.7N/15mm 13.7N/15mm 7.6N/15mm
124℃ 14.1N/15mm 13.9N/15mm 13.6N/15mm 14.1N/15mm 9.2N/15mm
127℃ 13.5N/15mm 13.5N/15mm 13.6N/15mm 13.5N/15mm 11.0N/15mm
130℃ 14.5N/15mm 14.3N/15mm 14.5N/15mm 14.5N/15mm 12.9N/15mm
133℃ 13.3N/15mm 13.0N/15mm 13.1N/15mm 13.3N/15mm 12.1N/15mm[0075] 快速自动糖果包装复合膜的热封强度要求在10N就可，由表3可知，本发明提供的糖果包装复合膜热封强度达到10N时所需的热封温度为115℃左右，而比较例1则需要。因