专利名称：一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料及由其制成的包装袋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包装材料，特别涉及一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料及由其制成的包装袋。
背景技术：
高温蒸煮袋是上世纪60年代美国海军部研究所为解决宇航员食品而开发成功的包装复合膜材料。但是高温蒸煮袋并没有在美国和欧洲各国得到发展，后来传入日本，却在日本得到了每年15%的增速，迅速发展和广泛应用。高温蒸煮袋包装的食品，由上世纪60年代的数十种发展到70年代的数百种食品，到九十年代用高温蒸煮袋包装的食品达到800余种，有固体、液体、浆状物等各种食品。包装的重量由原来的200g 500g/只的小包装发展到目前的lkg、2kg，甚至5kg/只的大型业务用高温蒸煮袋。包装袋的型式由原先的普通三边封复合式发展到目前的自立袋、托盘等各种型式。闻温蒸煮袋具有如下特点:(一)能杀死全部细菌，包材和食品同时一起杀菌，食品保存期长。透明的有一年以上的保质期，不透明的有二年以上的食品保质期；(二)包材的透氧透湿率都接近于零，内容物不会因此而发生腐败变质；(三)高温蒸煮袋包装的食品，可以冷食也可以加热后再食用，食用方便；(四)高温蒸煮袋食面可以在常温常湿下保存，无须冷藏冷冻，可以节省能量，保存方便；(五)开启方便，食品袋口有易撕三角型或工型等切口，便于开启；(六)可以用罐头食品的生产技术和设备来生产，因此，高温蒸煮袋又叫软罐头；(七)热封可靠、容易，废弃物易处理。随着中国经济持续稳定的发展和人民生活水平的日益提高，人们对食品的要求越来越高。为了提高食品的流通周期与货架寿命，食品包装的作用日益重要。因此，用于食品包装的材料除了要有良好的机械性能，如拉伸强度，耐撕裂、耐冲击强度等之外，必须有较高的阻隔性，尤其是氧气阻隔性包装材料对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命起着关键的作用。而高阻隔包装材料除了必须有良好的阻氧(如油脂食品)、阻湿(如干燥食品)或气味阻隔性(如芳香食品)以外，还要有良好的化学稳定性，如适合食品的高温消毒和低温储藏等特点。果汁液体包装袋正需要满足以上要求，目前普通市场上的大型果汁液体包装，基本采用塑料瓶体，成本昂贵，瓶体运输占有空间较大且易变形，极为不便。随着包装技术的不断发展，果汁包装袋应用越来越广泛，一般采用聚酯薄膜/铝箔/尼龙/流延聚丙烯薄膜或高温蒸煮聚乙烯薄膜[PET/AL/PA/RCPP (或高温蒸煮PE)]复合包装袋，该结构能满足高温蒸煮杀菌要求，但由于RCPP (或高温蒸煮PE)本身易脆，不耐跌落和封口抗污染性差等缺点，使其只能用于小型的液体包装，而不适合于大型的(2kg以上)果汁液体包装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐跌落和封口抗污染性较好的高阻隔半高温蒸煮液体包装材料。
本发明还提供一种用上述包装材料制成的大型液体包装袋。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，是由干式复合机将聚酯薄膜(PET)层、铝箔(Al)层、尼龙(PA)层和聚乙烯薄膜(PE)层四层薄膜自上而下叠放后复合制成复合膜，所述的PE层是由表层、中层和热封层三层共挤吹塑制得，表层采用茂金属PE与LDPE以2-4: I的重量比共混得到；中层采用茂金属PE与LDPE以3-5: I的重量比共混后，加入占中层总重量10%-15%的乙丙共聚物弹性体制成；热封层采用茂金属PE与锌中和性乙烯基酸性共聚物3-5: I的重量比共混得到。本发明选用含有茂金属PE的优质材料，添加适量乙烯丙烯共聚弹性体，特别在热封层添加锌中和性乙烯基酸性共聚物，利用三层共挤吹膜机吹塑制得PE层。该PE层与PET/AL/PA复合薄膜进行复合，最后制得可用于果汁包装的高阻隔半高温蒸煮液体包装材料。该包装材料经进一步加工，得到大型液体包装袋。作为优选，以PE层总厚度计100%，则表层的厚度为25±10%、中层的厚度为50 ± 10%、热封层的厚度为25± 10%。进一步优选的是，以PE层总厚度计100%，则表层的厚度为25±2%、中层的厚度为50±4%、热封层的厚度为25±2%。表层:提供张力及基本的耐热力，中层:提供卓越的韧性，提高复合成品的抗刺穿、扛冲击性能等，内层:提供卓越的热粘性能和抗封口污染性能，满足蒸煮需求。作为优选，PE层薄膜的厚度为60-120μπι，更为优选的是80-110μπι。总厚度越厚，越能提供优异的跌落性能，可提高盛装内容物质量。但是厚度越厚成本越高，所以要在满足性能的同时考虑成本问题，该厚度范围是比较合适的。作为优选，所述茂金属PE的密度为0.915-0.925g/cm3，熔点118-123 °C ;所述LDPE的密度为0.920-0.926g/cm3，熔点108-112°C ;乙丙共聚物中乙烯含量8-12%，密度为0.875-0.882g/cm3，熔点 95-110。。。作为优选，所述的PE层的制备方法如下:I)根据配比，在外层料斗中加入表层原料，在中层料斗中加入中层原料，在内层料斗中加入热封层原料；2)各料斗分别混合均匀后，经三层共挤吹膜机挤出，由外、中、内三层共挤经模头上吹成厚度为120-240 μ m的筒膜；3)筒膜切边分开收卷后备用。作为优选，所述的PE层中，中层由茂金属PE、LDPE和乙丙共聚物弹性体以5:1:1的重量比共混后制成。作为优选，所述的PET层为单面或双面电晕，厚度为2-21 μ m，Al层的厚度为7-30 μ m, PA层为双面或单面电晕，厚度为12-25 μ m。一种大型液体包装袋，是由所述的高阻隔半高温蒸煮液体包装材料经过分条、制袋工艺得到。本发明的大型液体包装袋，其产品名称为高阻隔半高温液体(果汁)蒸煮袋。本发明针对RCPP低温易脆，不耐跌落和封口抗污染性差等缺点，开发了一种具有卓越的密封性、高热粘性和防污染密封性、适用于高冲击强度和抗穿刺性的半高温蒸煮级PE，其选用不同优质PE原料，添加适量乙烯丙烯共聚弹性体，特别在热封层添加锌中和性乙烯基酸性共聚物，利用三层共挤吹膜机吹塑制得。该PE与PET/AL/PA复合薄膜进行复合，然后进过分条、制袋，最后制得高阻隔大型果汁包装袋。本发明还具有如下的优点:
(I)在PE层的制作中选用不同优质PE原料，添加适量乙烯丙烯共聚弹性体，特别在热封层添加锌中和性乙烯基酸性共聚物；(2)该产品选用具有卓越的密封性、高热粘性和防污染密封性、适用于高冲击强度和抗穿刺性的半高温蒸煮级PE，解决了大型液体(果汁)包装袋既要耐高温又要耐跌落的问题；(3)高阻隔半高温蒸煮大型液体(果汁)包装袋具备优良的半高温蒸煮热封性能，在lire /30min下半高温蒸煮时包装不变形不破包漏包；(4)高阻隔半高温蒸煮大型液体(果汁)包装袋具备优良的抗冲击性能，灌装5kg以上液体(袋子规格:35cm X 45cm)，I米高任意角度跌落不破包。(5)选用铝箔材料，遮光性好，阻隔性优异；(6)运用该产品，有效节省包装的原材料，节约运输空间。
具体实施例方式下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。锌中和性乙烯基酸性共聚物，埃克森美孚10TEK3100 ；乙烯丙烯共聚弹性体，埃克森美孚3980FL ；茂金属PE，埃克森美孚埃能宝2005HH。实施例1:1、PE层的制备:PE层是由表层、中层和热封层三层共挤吹塑制得，表层采用茂金属PE与LDPE以3:1重量比共混，中层采用茂金属PE、LDPE,乙烯丙烯共聚弹性体以5:1:1重量比共混，热封层(内层)采用茂金属PE与锌中和性乙烯基酸性共聚物4: I的重量比共混。具体方法如下:I)根据上述配比，在外层料斗中加入表层原料，在中层料斗中加入中层原料，在内层料斗中加入热封层原料；以PE层总厚度计100%，控制表层的厚度为25±2%、中层的厚度为50±4%、热封层的厚度为25±2% ；2)各料斗分别混合均匀后，经三层共挤吹膜机挤出，由外、中、内三层共挤经模头上吹成厚度为200 μ m的筒膜；3)筒膜切边分开收卷后得到厚度为100 μ m的PE薄膜备用。2、大型液体包装袋的生产:由干式复合机将聚酯薄膜(PET)层12 μ m、铝箔(Al)层7 μ m、尼龙(PA)层15 μ m和上一步得到的PE层四层薄膜自上而下叠放后复合制成的复合膜，然后分条、制袋，制成大型液体包装袋，其可用于果汁等液体的包装。实施例2:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:1、PE层的制备:PE层是由表层、中层和热封层三层共挤吹塑制得，表层采用茂金属PE与LDPE以2: I重量比共混，中层采用茂金属PE、LDPE、乙烯丙烯共聚弹性体以5: I: I重量比共混，热封层(内层)采用茂金属PE与锌中和性乙烯基酸性共聚物3: I的重量比共混。实施例3:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:1、PE层的制备:PE层是由表层、中层和热封层三层共挤吹塑制得，表层采用茂金属PE与LDPE以4: I重量比共混，中层采用茂金属PE与LDPE以3:1的重量比共混后，加入占中层总重量10%的乙丙共聚物弹性体制成。热封层(内层)采用茂金属PE与锌中和性乙烯基酸性共聚物5: I的重量比共混。实施例4:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:PE层薄膜的厚度为60 μ m ;中层采用茂金属PE与LDPE以4:1的重量比共混后，加入占中层总重量15%的乙丙共聚物弹性体制成。实施例5:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:PE层薄膜的厚度为120μπι。选用的原料物性如下:茂金属PE的密度为0.915-0.925g/cm3，熔点118-123°C ;所述LDPE的密度为0.920-0.926g/cm3，熔点108_112°C ;乙丙共聚物中乙烯含量8-12 %，密度为0.875-0.882g/cm3，熔点 95-110。。。实施例6:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:所述的PET层为单面电晕，厚度为
12μ m, Al层的厚度为30 μ m, PA层为双面或单面电晕,厚度为25 μ m。实施例7:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:所述的PET层为单面电晕，厚度为δμ ,ΑΙ层的厚度为30 μ m，PA层为双面或单面电晕，厚度15 μ m。实施例8:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:所述的PET层为单面电晕，厚度为
21μ m，Al层的厚度为18 μ m，PA层为双面或单面电晕，厚度为18 μ m。实施例9:液体包装袋的生产同实施例1，不同之处在于:所述的PET层为单面电晕，厚度为2ym,Al层的厚度为7 μ m，PA层为双面或单面电晕，厚度12 μ m。对采用实施例1的方法制得的液体包装袋进行检测，具体如下:型号规格350mmX 450mm，PTE12 μ m/A17 μ m/PA15 μ m/PE 100 μ m。检验依据:GB9683_1988《复合食品包装袋卫生标准》、GB/T5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》、GB/T6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》、GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分:薄膜和薄片的试验条件》，检测结果见表I。其它实施例制得的产品经检验，数据与表I相近，产品均符合GB9683-1988《复合食品包装袋卫生标准》、Q/CXJ016-2012《高阻隔半高温液体(果汁)蒸煮袋》。表权利要求
1.一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，是由聚酯薄膜(PET)层、铝箔(Al)层、尼龙(PA)层和聚乙烯薄膜(PE )层四层薄膜自上而下叠放后复合制成复合膜，其特征在于:所述的PE层是由表层、中层和热封层三层共挤吹塑制得， 表层采用茂金属PE与LDPE以2-4:1的重量比共混得到； 中层采用茂金属PE与LDPE以3-5:1的重量比共混后，加入占中层总重量10%_15%的乙丙共聚物弹性体制成；热封层采用茂金属PE与锌中和性乙烯基酸性共聚物3-5:1的重量比共混得到。
2.根据权利要求1所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，其特征在于:以PE层总厚度计100%，则表层的厚度为25±10%、中层的厚度为50±10%、热封层的厚度为25 ±10%。
3.根据权利要求1或2所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，其特征在于:PE层薄膜的厚度为60-120 μ m。
4.根据权利要求1或2所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，其特征在于:所述茂金属PE的密度为0.915-0.925g/cm3,熔点118-123 °C ;所述LDPE的密度为0.920-0.926g/cm3，熔点 108-112。。;乙丙共聚物中乙烯含量 8_12%，密度为 0.875-0.882g/cm3，熔点 95-110。。。
5.根据权利要求1或2所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，其特征在于:所述的PE层的制备方法如下: 1)根据配比，在外层料斗中加入表层原料，在中层料斗中加入中层原料，在内层料斗中加入热封层原料； 2)各料斗分别混合均匀后，经三层共挤吹膜机挤出，由外、中、内三层共挤经模头上吹成厚度为120-240 μ m的筒膜； 3)筒膜切边分开收卷后备用。
6.根据权利要求1所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，其特征在于:所述的PE层中，中层由茂金属PE、LDPE和乙丙共聚物弹性体以5:1:1的重量比共混后制成。
7.根据权利要求1所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料，其特征在于:所述的PET层为单面或双面电晕，厚度为2-21 μ m，Al层的厚度为7_30 μ m，PA层为双面或单面电晕，厚度为12-25 μ m。
8.一种大型液体包装袋，其特征在于:是由权利要求1所述的一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料经过分条、制袋工艺得到。
全文摘要
本发明涉及一种高阻隔半高温蒸煮液体包装材料及由其制成的包装袋。高阻隔半高温蒸煮液体包装材料是由干式复合机将聚酯薄膜(PET)层、铝箔(Al)层、尼龙(PA)层和聚乙烯薄膜(PE)层四层薄膜自上而下叠放后复合制成复合膜，所述的PE层是由表层、中层和热封层三层共挤吹塑制得，表层采用茂金属PE与LDPE以2-4:1的重量比共混得到；中层采用茂金属PE与LDPE以3-5:1的重量比共混后，加入占中层总重量10%-15%的乙丙共聚物弹性体制成；热封层采用茂金属PE与锌中和性乙烯基酸性共聚物3-5:1的重量比共混得到。本发明选用含有茂金属PE的优质材料，添加适量乙烯丙烯共聚弹性体，特别在热封层添加锌中和性乙烯基酸性共聚物，利用三层共挤吹膜机吹塑制得PE层。
文档编号B32B27/32GK103203919SQ201310055959
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者宗宇后, 周海平 申请人:浙江诚信包装材料有限公司