一种耐高温蒸煮复合膜及其制备方法及耐高温蒸煮袋转让专利

申请号 : CN202211622269.4

文献号 : CN116215031B

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相似专利:

发明人 : 纪玉岗丁传垒陶承虎

申请人 : 青岛振昌工贸有限公司

摘要 :

本申请涉及包装材料领域,具体公开了一种耐高温蒸煮复合膜及其制备方法及耐高温蒸煮袋。耐高温蒸煮复合膜,依次包含CPP层、PCTG层和热封层,所述CPP层包括以下重量份的原料:100份CPP、10‑20份母料、0.8‑1.2份PPA助剂、0.8‑1.2份爽滑剂、1‑3份相容剂;所述母料包括质量比为(0.3‑0.5):(0.1‑0.3):1的LDPE、MDPE和玻璃纤维。本申请的耐高温蒸煮复合膜用于制备耐蒸煮袋,其具有阻隔性好,低温韧性高,不易撕裂,且蒸煮不易胀破的优点。

权利要求 :

1.一种耐高温蒸煮复合膜,其特征在于,依次包含CPP层、PCTG层和热封层,所述CPP层包括以下重量份的原料:100份CPP、10‑20份母料、0.8‑1.2份PPA助剂、0.8‑1.2份爽滑剂、1‑

3份相容剂;

所述母料包括质量比为(0.3‑0.5):(0.1‑0.3):1的LDPE、MDPE和玻璃纤维;

3

所述LDPE的密度为0.923‑0.926g/cm,熔体流动速率为0.5‑2g/10min;

3

所述MDPE的密度为0.935‑0.939g/cm,熔体流动速率为0.6‑0.9g/10min。

2.根据权利要求1所述的耐高温蒸煮复合膜,其特征在于:所述母料的制备方法如下:(1)将0.1‑0.2重量份纳米AlOOH、0.3‑0.5重量份聚芳醚酮、1‑2重量份聚乙烯醇和5‑8重量份水混合,超声分散,制得纳米粒子溶液,向玻璃纤维的两侧均匀喷涂纳米粒子溶液,烘干,纳米粒子溶液与玻璃纤维的质量比为0.3‑0.5:1;

(2)将LDPE和MDPE混合熔融,制得熔体,将熔体分3‑5次倒入模具中,且相邻两次之间,将玻璃纤维平铺在倒入的熔体上,固化,脱模,切割,粉碎,制得中间体;

(3)将水性聚氨酯乳液均匀喷涂在所述中间体上,干燥,水性聚氨酯乳液质量为中间体质量的30‑50%。

3.根据权利要求1所述的耐高温蒸煮复合膜,其特征在于,所述相容剂选自苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯‑丙烯腈‑马来酸酐的三元无规共聚物、PP‑g‑MAH中的至少一种;

所述爽滑剂选自芥酸酰胺、硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的耐高温蒸煮复合膜,其特征在于,所述PCTG层包括以下重量份的组分:100份PCTG、3‑8份马来酸与甲基乙烯基醚的共聚物、20‑30份PET和8‑14份硅烷改性石墨烯。

5.根据权利要求4所述的耐高温蒸煮复合膜,其特征在于,所述硅烷改性石墨烯的制备方法如下:取20‑25重量份由无水乙醇和水按照9‑10:1的质量比混合后调节pH至4‑4.5的混合溶液,加入10‑15重量份KH560,混合搅拌2‑2.5h,加入1‑2重量份石墨烯后,通入超临界二氧化碳流体,在温度为40‑45℃,压力为18‑20MPa下静置2‑3h,洗涤后烘干。

6.根据权利要求1所述的耐高温蒸煮复合膜,其特征在于,所述热封层包括以下重量份的原料:70‑80份共聚PP、12‑18份POE、5‑10份高密度聚乙烯和0.5‑0.8份爽滑剂。

7.权利要求1‑6任一项所述的耐高温蒸煮复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:称取CPP层、PCTG层和热封层原料备用;

将CPP层、PCTG层和热封层原料分别混合,加热成熔融态,然后经挤出、流延、冷却定型、电晕、切边收卷,得到耐高温蒸煮复合膜。

8.一种耐高温蒸煮袋,其特征在于,依次包含权利要求1‑7任一项所述的耐高温蒸煮复合膜、胶粘剂和尼龙膜。

9.根据权利要求8所述的耐高温蒸煮袋,其特征在于,所述胶粘剂为双组份聚氨酯复合胶粘剂。

说明书 :

一种耐高温蒸煮复合膜及其制备方法及耐高温蒸煮袋

技术领域

[0001] 本申请涉及包装材料技术领域,更具体地说,它涉及一种耐高温蒸煮复合膜及其制备方法及耐高温蒸煮袋。

背景技术

[0002] 耐蒸煮包装材料又称软罐包装材料,是一种能进行加热处理的复合塑料薄膜袋,具有罐头容器和耐沸水塑料袋两者的优点。食品可在袋内原封不动,经过高温(一般在120‑135℃)杀菌加热,取出便可食用,是一种理想的销售包装容器,适合肉类、豆制品的包装,方便、卫生又实用,并能很好的保持食品原有的风味,较受消费者青睐。
[0003] 现有的耐蒸煮袋主要采用铝塑复合膜和透明复合膜,由于铝塑复合膜不具有透明性,而使消费者看不到内装物的色泽和形态而不利于消费者购买,并且铝塑复合膜不能进行微波加热,因此透明复合膜逐渐成为本行业人员的主要研究对象,目前透明复合膜大多采用的CPP高温蒸煮膜。
[0004] 现有技术中,申请号为CN2010106024586的中国发明专利公开了一种耐蒸煮复合膜,包括通过胶粘剂一次连接的第一CPP层、PVDC层和第二CPP层;所述第二CPP层依次包括:与所述PVDC层相接触的电晕层、中间层和面层;所述中间层和电晕层均为二元共聚PP层,所述面层为均聚PP层。
[0005] 上述中的耐蒸煮复合膜虽然具有高阻隔性,且拉伸后不易发生卷边,但发明人发现因CPP较硬和较脆,特别是在低温环境下,在低温储存时,复合膜会由于低温而造成发脆并且抗撕裂强度变差,力学性能下降,造成复合膜破裂或开裂,无法使包装内容物得到相应的保护。

发明内容

[0006] 为了降低CPP复合膜的低温脆性,提高耐高温蒸煮复合膜的耐低温撕裂性,本申请提供一种耐高温蒸煮复合膜及其制备方法及耐高温蒸煮袋。
[0007] 第一方面,本申请提供一种耐高温蒸煮复合膜,采用如下的技术方案:
[0008] 一种耐高温蒸煮复合膜,依次包含CPP层、PCTG层和热封层,所述CPP层包括以下重量份的原料:100份CPP、10‑20份母料、0.8‑1.2份PPA助剂、0.8‑1.2份爽滑剂、1‑3份相容剂;
[0009] 所述母料包括质量比为(0.3‑0.5):(0.1‑0.3):1的LDPE、MDPE和玻璃纤维。
[0010] 通过采用上述技术方案,使用CPP层、PCTG层和热封层制作耐高温蒸煮复合膜,PCTG是一种非晶型共聚酯,除了具有极高的透明性,还具有较好的粘性、透明度、高韧性、高抗冲击性、气体阻隔性和良好的延展性,环保无毒,不含有双酚A,安全性高,表面光泽度高,透光率达到90%以上,具有较好的耐摔性和高冲击强度,作为中间层,能提高复合膜的阻隔性;在CPP层中使用母料,而且母料由LDPE、MDPE和玻璃纤维制成,LDPE的密度较低,在低温下,具有良好的柔韧性,MDPE的耐低温性强,可在低于零下100℃左右的环境中使用,玻璃纤维能增强CPP层的抗拉伸性,在低温环境下,能防止耐高温蒸煮复合膜撕裂。
[0011] 可选的,所述母料的制备方法如下:
[0012] (1)将0.1‑0.2重量份纳米AlOOH、0.3‑0.5重量份聚芳醚酮、1‑2重量份聚乙烯醇和5‑8重量份水混合,超声分散,制得纳米粒子溶液,向玻璃纤维的两侧均匀喷涂纳米粒子溶液,烘干,纳米粒子溶液与玻璃纤维的质量比为0.3‑0.5:1;
[0013] (2)将LDPE和MDPE混合熔融,制得熔体,将熔体分3‑5次倒入模具中,且相邻两次之间,将玻璃纤维平铺在倒入的熔体上,固化,脱模,切割,粉碎,制得中间体;
[0014] (3)将水性聚氨酯乳液均匀喷涂在所述中间体上,干燥,水性聚氨酯乳液质量为中间体质量的30‑50%。
[0015] 通过采用上述技术方案,使用超声将纳米AlOOH、聚芳醚酮与聚乙烯醇混合,能使各原料的分散程度更好,而且聚乙烯醇与玻璃纤维的亲和力好,并且聚乙烯醇具有粘性,能增大纳米AlOOH、聚芳醚酮与玻璃纤维的粘结力;将LDPE和MDPE的熔体作为基层,以黏附由纳米AlOOH、聚芳醚酮的玻璃纤维作为插入层,进行层间增韧,最后利用水性聚氨酯乳液包覆在中间体上,水性聚氨酯为热固性材料,能防止内部包覆的中间体热熔流出,当母料与CPP等共混热熔时,聚芳醚酮热熔,在玻璃纤维上黏合,聚芳醚酮的低温增韧效果好,作为高性能热塑性树脂,聚芳醚酮对极端环境的抵抗力高,能改善母料的低温抗裂性;纳米AlOOH是一类结晶不完整的氧化铝水合物,具有特殊的双层结构,层状结构表面充满羟基,具有界面自由能高、孔隙率和比表面积大、分散性好的特点,纳米AlOOH能抑制微裂纹的产生以及使得已经出现的微裂纹在扩展中发生偏转,使得能量释放掉,阻止裂纹的继续发展;低温环境下,玻璃纤维和LDPE、MDPE的应力重新分布,树脂大分子链运动被限制,玻璃纤维和LDPE、MDPE树脂的界面强度增强,层间结合强度获得提高,所以虽然树脂在低温下变脆,但层间分层阻抗却提高,抗断裂性提高,层间引入热塑性树脂,层间断裂表面被覆盖,纳米AlOOH粒子的引入在热塑性树脂聚芳醚酮上形成更为复杂的结构,导致界面吸能结构更多更有效,使得另外扩展阻力提升,起到低温增韧效果,进而使复合膜的低温韧性强,低温不易撕裂。
[0016] 可选的,所述LDPE的密度为0.923‑0.926g/cm3,熔体流动速率为0.5‑2g/10min;
[0017] 所述MDPE的密度为0.935‑0.939g/cm3,熔体流动速率为0.6‑0.9g/10min。
[0018] 通过采用上述技术方案,此密度和熔体流动速率下的MDPE具有较低的脆化温度,具有高熔体强度和低温韧性,低密度聚乙烯的密度小,柔软性好,耐低温性、耐冲击性强。
[0019] 可选的,所述相容剂选自苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯‑丙烯腈‑马来酸酐的三元无规共聚物、PP‑g‑MAH中的至少一种;
[0020] 所述爽滑剂选自芥酸酰胺、硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或几种。
[0021] 可选的,所述PCTG层包括以下重量份的组分:80‑90份PCTG、3‑8份聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物、20‑30份PET和8‑14份硅烷改性石墨烯。
[0022] 通过采用上述技术方案,PCTG和PET具有相似的化学结构,但二者分子大小和内部结构的差异使得二者的流动性有较大差异,因此将PET和PCTG的质量比控制在2‑3:10,能令二者的特性粘度相近,改善二者的相容性,PET对水蒸气和氧气具有较强的阻隔性,而且耐低温性能优异,低温环境下不易变脆,能进一步改善复合膜的低温韧性,另外添加聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物,利用聚(甲基乙烯基醚/马来酸)共聚物的胶黏性促使CPP层和热封层的进一步黏合,使CPP层和热封层的接触面牢固黏合,在高温蒸煮时,不易开裂,硅烷改性石墨烯与PET的界面相互作用强,能改善PCTG层的延展性、韧性,提高拉伸强度和断裂伸长率,并且硅烷改性石墨烯的结构更加蓬松,能延长水蒸气和氧气的渗透路径,提高复合膜的阻隔性。
[0023] 可选的,所述硅烷改性石墨烯的制备方法如下:
[0024] 取20‑25重量份由无水乙醇和水按照9‑10:1的质量比混合后调节pH至4‑4.5的混合溶液,加入10‑15重量份KH560,混合搅拌2‑2.5h,加入1‑2重量份石墨烯后,通入超临界二氧化碳流体,在温度为40‑45℃,压力为18‑20MPa下静置2‑3h,洗涤后烘干。
[0025] 通过采用上述技术方案,硅烷偶联剂KH550水解反应产生硅醇基团后,与石墨烯表面羟基发生化学反应,使尺寸较大的石墨烯聚集体剥落,而且超临界二氧化碳流体在卸压后的巨大体积差,也会使石墨烯聚集体剥落,使得石墨烯表面蓬松的结构,聚集体的尺寸变小,厚度变薄;因此KH560接枝在石墨烯表面,使石墨烯结构蓬松,而且KH560与PET的界面相互作用较强,石墨烯对PET具有明显的异相成核作用,因此KH560改性石墨烯能改善PCTG层对氧气和水蒸气的阻隔性,阻隔性的提升主要是石墨烯的分散结构和PET基体界面作用及界面结合键对气体粒子亲和力的综合作用,且硅烷改性石墨烯能改善PCTG、PET复合材料的韧性、拉伸强度等力学强度。
[0026] 可选的,所述热封层包括以下重量份的原料:70‑80份共聚PP、12‑18份POE、5‑10份高密度聚乙烯和0.5‑0.8份爽滑剂。
[0027] 通过采用上述技术方案,以共聚PP作为热封层的基材,其具有较低的热封温度,且热封强度高,而且热封后柔软,具有良好的耐热性、拉伸性,在热封层内添加POE和高密度聚乙烯,POE具有低温热封性、柔软性和耐低温性,能以分散相形式分散于共聚PP基体中,而且与共聚PP的界面粘结性好,从而起到增韧作用,以增强热封处的耐撕裂性,添加高密度聚乙烯能降低共聚PP的起始热封温度,改善热封强度,另外高密度聚乙烯对水蒸气和氧气的阻隔性好,具有低温韧性,其低温脆化温度小于‑90℃,POE的脆化点为‑50℃,二者在热封层中,能进一步改善复合膜的阻隔能力和耐低温抗裂性。
[0028] 第二方面,本申请提供一种耐高温蒸煮复合膜的制备方法,采用如下的技术方案:一种耐高温蒸煮复合膜的制备方法,包括以下步骤:
[0029] 称取CPP层、PCTG层和热封层原料备用;
[0030] 将CPP层、PCTG层和热封层原料分别混合,加热成熔融态,然后经挤出、流延、冷却定型、电晕、切边收卷,得到耐高温蒸煮复合膜。
[0031] 第三方面,本申请提供一种耐高温蒸煮袋,依次包含耐高温蒸煮复合膜、胶粘剂和尼龙膜。
[0032] 通过采用上述技术方案,尼龙薄膜的透明度高,光泽度好,且非常坚韧,拉伸强度高,而且还具有较好的耐热性,将耐高温蒸煮复合膜与尼龙膜通过胶粘剂复合后,能结合耐高温蒸煮复合膜和尼龙膜的优点。
[0033] 可选的,所述粘合剂为双组份聚氨酯复合胶粘剂。
[0034] 通过采用上述技术方案,因耐高温蒸煮复合膜无法与尼龙膜直接粘结,使用双组份聚酯复合胶粘剂进行粘结,双组份聚酯复合胶粘剂是分子链中含有氨酯基和异氰酸酯基的胶粘剂,由于含有强极性的异氰酸酯和氨基甲酸酯基,具有很高的反应活性,能够室温固化,结晶速度高、快速定位、固化物无毒,因而对金属、橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、木材、织物、皮革等多种材料都有优良的胶粘性能;聚氨酯的主链柔性很好,其最大特点是耐受冲击震动和弯曲疲劳,剥离强度很高,但是由于氨酯胶水耐水性和耐热性较差,普通的聚氨酯胶水无法满足高温水煮的需求,因此需要采用聚氨酯高温胶水,使得其能够满足耐120℃温度的要求,因而使其粘合的包装袋具有高温耐水煮的性能。
[0035] 综上所述,本申请具有以下有益效果:
[0036] 1、由于本申请采用PCTG层作为中间层,其具有较高的透明度、耐热性和阻隔性,能提高耐高温蒸煮复合膜的耐蒸煮性和阻隔性,CPP层中使用LDPE、MDPE和玻璃纤维制成的母料,玻璃纤维能改善CPP层的抗裂性,而LDPE和MDPE具有较低的脆化温度,在低温下韧性高,不易脆化,因此制成的耐高温蒸煮复合膜具有较好的低温韧性,适合低温冷藏使用。
[0037] 2、本申请中优选采用纳米AlOOH、聚芳醚酮、聚乙烯醇等制备纳米粒子溶液,然后黏附在玻璃纤维上,再将玻璃纤维平铺在LDPE和MDPE形成的混合熔体之间,最后喷涂水性聚氨酯乳液,纳米AlOOH和聚芳醚酮能协同改善母料的低温韧性。
[0038] 3、本申请中优选使用PCTG、PET和硅烷改性石墨烯制备PCTG层,利用共聚PP与POE、高密度聚乙烯等制备热封层,使制成的耐高温蒸煮复合膜不仅具有较好的低温韧性,而且阻隔性好,热封强度大,蒸煮后不易胀破。

具体实施方式

[0039] 母料的制备例1‑6
[0040] 制备例1:(1)将0.2kg纳米AlOOH、0.5kg聚芳醚酮、2kg聚乙烯醇和8kg水混合,超声分散,制得纳米粒子溶液,向1kg玻璃纤维的两侧均匀喷涂纳米粒子溶液,烘干,纳米粒子溶液与玻璃纤维的质量比为0.5:1;
[0041] (2)将0.5kg LDPE和0.3kg MDPE混合熔融,制得熔体,将熔体分5次倒入模具中,且相邻两次之间,将玻璃纤维平铺在倒入的熔体上,固化,脱模,切割,粉碎,制得中间体,LDPE的密度为0.926g/cm3,熔体流动速率为0.5g/10min,型号为NA362176,MDPE的密度为0.939g/cm3,熔体流动速率为0.6g/10min,型号为DNDA‑176nt7;
[0042] (3)将水性聚氨酯乳液均匀喷涂在中间体上,干燥,水性聚氨酯乳液质量为中间体质量的50%。
[0043] 制备例2:(1)将0.1kg纳米AlOOH、0.3kg聚芳醚酮、1kg聚乙烯醇和5kg水混合,超声分散,制得纳米粒子溶液,向1kg玻璃纤维的两侧均匀喷涂纳米粒子溶液,烘干,纳米粒子溶液与玻璃纤维的质量比为0.3:1;
[0044] (2)将0.3kg LDPE和0.1kg MDPE混合熔融,制得熔体,将熔体分3次倒入模具中,且相邻两次之间,将玻璃纤维平铺在倒入的熔体上,固化,脱模,切割,粉碎,制得中间体LDPE的密度为0.923g/cm3,熔体流动速率为2g/10min,型号为2426H,MDPE的密度为0.935g/cm3,熔体流动速率为0.9g/10min,型号为mPEM3509;
[0045] (3)将水性聚氨酯乳液均匀喷涂在中间体上,干燥,水性聚氨酯乳液质量为中间体质量的30%。
[0046] 制备例3:与制备例1的区别在于,未添加聚芳醚酮。
[0047] 制备例4:与制备例1的区别在于,未添加纳米AlOOH。
[0048] 制备例5:与制备例1的区别在于,未喷涂水性聚氨酯乳液,以中间体作为母料。
[0049] 制备例6:由0.5kg LDPE、0.3kg MDPE和1kg玻璃纤维混合、挤出、造粒制成母料。
[0050] 硅烷改性石墨烯的制备例7‑9
[0051] 制备例7:取25g由无水乙醇和水按照9:1的质量比混合后调节pH至4的混合溶液,加入15g KH560,混合搅拌2h,加入2g石墨烯后,通入超临界二氧化碳流体,在温度为40℃,压力为18MPa下静置2h,洗涤后烘干。
[0052] 制备例8:取20g由无水乙醇和水按照10:1的质量比混合后调节pH至4.5的混合溶液,加入10g KH560,混合搅拌2.5h,加入1g石墨烯后,通入超临界二氧化碳流体,在温度为45℃,压力为20MPa下静置3h,洗涤后烘干。
[0053] 制备例9:与制备例7的区别在于,未通入超临界二氧化碳,在常压和40℃下静置2h。
[0054] 实施例
[0055] 实施例1:一种耐高温蒸煮复合膜,膜厚为80μm,包括依次贴合的CPP层、PCTG层和热封层,各层原料用量如表1所示,表1中CPP层中母料由制备例1制成,PPA助剂为10091‑K,爽滑剂为芥酸酰胺,相容剂为PP‑g‑MAH;PCTG层中PCTG的型号为TX1001,硅烷改性石墨烯由制备例7制成,热封层中爽滑剂为硬脂酰胺,高密度聚乙烯的熔融指数为5g/10min,密度为3
0.951g/cm。
[0056] 上述耐高温蒸煮复合膜的制备方法,包括以下步骤:
[0057] S1、按照表1中的用量,称取CPP层、PCTG层和热封层原料备用;
[0058] S2、将CPP层、PCTG层和热封层原料分别混合,加热成熔融态,然后经挤出、流延、冷却定型、电晕、切边收卷,得到耐高温蒸煮复合膜,挤出时采用三段加热,一段温度215℃、二段温度250℃、三段温度245℃、模头温度235℃,流延工序中,流延辊在气刀、真空箱的作用下对流延膜进行快速冷却定型,设置流延辊辊面温度13℃,风刀上下位置88%,风刀速度53%,真空箱风速28%,风刀水平位置43%;风刀压力4.5mbar;真空箱压力0.5mbar,电晕工序中,设置电晕处理功率为7KW、电晕辊压力为2bar。
[0059] 耐高温蒸煮袋的制备:取制得的耐高温蒸煮复合膜,在其表面均匀涂覆双组分聚氨酯复合胶粘剂,然后将PA‑6膜覆于涂覆有双组份聚氨酯复合胶粘剂的耐高温蒸煮复合膜上,待双组份聚氨酯复合胶粘剂固化后,裁切,制袋,得到耐高温蒸煮袋。
[0060] 表1实施例1‑6中耐高温蒸煮复合膜的原料用量
[0061]
[0062] 实施例2:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,原料用量如表所示,且CPP层内的母料由制备例2制成,PCTG层中硅烷改性石墨烯由制备例8制成。
[0063] 实施例3‑6:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,原料用量如表所示。
[0064] 实施例7:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,CPP层内母料由制备例3制成。
[0065] 实施例8:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,CPP层内母料由制备例4制成。
[0066] 实施例9:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,CPP层内母料由制备例5制成。
[0067] 实施例10:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,CPP层内母料由制备例6制成。
[0068] 实施例11:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,PCTG层中硅烷改性石墨烯由制备例9制成。
[0069] 对比例
[0070] 对比例1:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,母料由0.5kg LDPE和1kg玻璃纤维混合、挤出、造粒制成。
[0071] 对比例2:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,母料由0.3kg MDPE和1kg玻璃纤维混合、挤出、造粒制成。
[0072] 对比例3:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,母料由0.5kg LDPE和0.3kg MDPE混合、挤出、造粒制成。
[0073] 对比例4:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,未添加母料。
[0074] 对比例5:一种耐高温蒸煮复合膜,与实施例1的区别在于,未设置PCTG层。
[0075] 对比例6:一种耐蒸煮复合膜和耐蒸煮袋,耐蒸煮复合膜依次包括第一CPP层、PVDC层和第二CPP层,第一CPP层依次包括热封层、中间层和电晕层,其中热封层包括98.5wt%二元共聚PP和1wt%开口剂、0.1wt%流变剂和0.4wt%爽滑剂,中间层为二元共聚PP,电晕层包括99.5wt%二元共聚PP、0.1wt%流变剂和0.4wt%爽滑剂;第二CPP层包括热封层、中间层和面层,其中热封层的原料如下:98.5wt%二元共聚PP、1wt%开口剂、0.1wt%流变剂和0.4wt%爽滑剂,中间层为二元共聚PP,面层包括99.5wt%的均聚PP、0.1wt%流变剂和
0.4wt%爽滑剂。
[0076] 上述耐蒸煮复合膜的制备方法为:S1、制备第一CPP膜: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:255℃,三段:250℃,模头温度:240℃;流延工序中设置流延辊辊面温度为15℃。风刀上下位置:90%;风刀速度:55%;真空箱风速:30%;风刀水平位置:45%;风刀压力:5mbar;真空箱压力:
1mbar。将流延定型后的薄膜在其电晕层面进行电晕处理,设置电晕处理功率为8KW、电晕辊压力为3bar,电晕处理后得到第一CPP膜。
[0077] S2、制备第二CPP膜: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:230℃,二段:255℃,三段:250℃,模头温度:240℃;流延工序中设置流延辊辊面温度为20℃。风刀上下位置:90%;风刀速度:55%;真空箱风速:30%;风刀水平位置:45%;风刀压力:45mbar;真空箱压力:1.5mbar。将流延定型后的薄膜在其电晕层面进行电晕处理,设置电晕处理功率为8KW、电晕辊压力为3bar,电晕处理后得到第二CPP膜。
[0078] S3、复合:将S1制得的第一CPP膜,PVDC膜和S2制得的第二CPP膜导入无溶剂复合机进行复合,复合过程中PVDC膜的两面分别于第一CPP膜的电晕层和第二电晕层的CPP膜相复合,使用的胶粘剂为德国汉高公司生产的双组份无溶剂耐蒸煮胶7735,复合后得到耐蒸煮复合膜。
[0079] 采用上述耐蒸煮复合膜制备的耐蒸煮袋包括通过热封连接的耐蒸煮复合膜和外膜,外膜包括通过胶粘剂依次相连的第三CPP层、PVDC层和BOPP层,第三CPP层与耐蒸煮复合膜接触,第三CPP层依次包括与PVDC层接触的电晕层、中间层和热封层,热封层、中间层和电晕层均为二元共聚PP。
[0080] 性能检测试验
[0081] 按照实施例和对比例中的方法制备耐高温蒸煮复合膜,并参照以下方法进行性能检测,将检测结果记录于表2中。
[0082] 1、低温拉伸强度和断裂伸长率:将薄膜放在‑10℃的冷冻室中恒温24h后,取出立即按照GB/T1040.3‑2006《塑料拉伸性能的测定》检测;
[0083] 2、水蒸气透过率:按照GB/T26253‑2010《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法》,利用BASIC301水蒸气透过率测试仪在温度为23℃和相对湿度为85%的条件下进行测试;
[0084] 3、氧气透过率:采用VACV1型氧气透过率测试仪在温度为23℃和相对湿度为0%的条件下进行测试
[0085] 4、热封强度:按照GB/T2358‑1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》。
[0086] 表2耐高温蒸煮复合膜的性能检测
[0087]
[0088]
[0089] 根据实施例1和实施例2及表2内的数据可知,实施例1和实施例2中分别采用制备例1和制备例2制成的母料,并分别在PCTG层中使用制备例7和制备例8制备的硅烷改性石墨烯,制成的耐高温蒸煮复合膜在低温环境下的力学性能好,韧性高,适合低温冷藏包装,而且对水蒸气和氧气的阻隔性好,热封性能强,不易开裂胀破。
[0090] 实施例3与实施例1相比,未在PCTG层中添加PET,实施例3制备的耐高温蒸煮复合膜的常温力学性能比实施例1有所减小,而且低温下的力学性能显著降低,另外复合膜对水蒸气和氧气的阻隔性降低明显,说明PCTG层中添加PET能显著改善复合膜的阻隔性和低温韧性。
[0091] 实施例4中未添加硅烷改性石墨烯,与实施例1相比,实施例4制备的耐高温蒸煮复合膜低温拉伸强度和断裂伸长率有所下降,低温韧性变差,而且对水蒸气和氧气的阻隔性减弱。
[0092] 实施例5与实施例1相比,热封层中未添加PEO,与实施例1相比,耐高温蒸煮复合膜得到低温拉伸强度有所减弱,热封强度降低,而且阻隔性稍有下降。
[0093] 实施例6中未在热封层中添加高密度聚乙烯,实施例6制备的耐高温蒸煮复合膜的低温韧性有所降低,阻隔性减弱,热封强度明显下降。
[0094] 实施例7与实施例1相比,采用制备例3制成的母料,制备例3与制备例1相比,未添加聚芳醚酮,耐高温蒸煮复合膜的低温韧性下降,阻隔性减弱,但热封强度变化不大。
[0095] 实施例8中采用制备例4制成的母料,制备例4中未添加纳米AlOOH,实施例8制备的耐高温蒸煮复合膜的低温拉伸强度和断裂伸长率减小,阻隔性稍有下降,热封强度变化不大。
[0096] 实施例9中采用制备例5制成的母料,制备例5中未添加水性聚氨酯乳液,实施例10中采用制备例6制成的母料,制备例6中仅将各原料共混制备了,与实施例1相比,实施例9和实施例10制备的耐高温蒸煮复合膜的低温力学性能下降,且实施例10中下降的更加明显。
[0097] 实施例11中采用制备例11制成的硅烷改性石墨烯,实施例11制备的耐高温蒸煮复合膜的低温韧性比实施例1差,但仍比实施例4优异,阻隔性也比实施例4强。
[0098] 对比例1、对比例2和对比例3中分别未添加MDPE、LDPE和玻璃纤维,与实施例1相比,耐高温蒸煮复合膜的低温韧性显然下降,而且阻隔性减弱。
[0099] 对比例4中未添加母料,与实施例1、对比例1‑3相比,对比例4制备的耐高温蒸煮复合膜的低温使用性能下降。
[0100] 对比例5与实施例1相比,未设置PCTG层,表2内显示,对比例5制备的耐高温蒸煮复合膜的阻隔性减弱。
[0101] 对比例6为现有技术制备的耐蒸煮复合膜,其对水蒸气和氧气的阻隔性不及实施例1,而且在低温环境下的拉伸强度和断裂伸长率比常温下明显减小,在用于低温冷藏包装时较脆,易开裂。
[0102] 取实施例1、实施例5、实施例6和对比例6制备的耐蒸煮袋各100个,置于相同的环境中,以硅油为介质对耐蒸煮袋进行加热,记录不同温度下的破袋率,测试结果见表3。
[0103] 表3耐高温蒸煮袋的耐蒸煮测试
[0104]
[0105] 由表3中内容可以看出,在相同条件下,实施例1制备的耐高温蒸煮袋比对比例6的耐蒸煮袋的耐高温程度高,实施例1的破袋率小,具有较好的耐高温性能,实施例5和实施例6中因热封层中分别未添加PEO和高密度聚乙烯,耐高温蒸煮性有所下降,破袋率显著增大,对比例6为现有技术制备的耐蒸煮膜,其耐高温性能不及实施例1,由于CPP材质影响,当超过120℃时,耐高温蒸煮袋仍会出现变软以及破袋,因此为保证最佳使用效果,包装袋的使用温度最好不超过120℃。
[0106] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。