一次吹膜成型非对称片材的制作方法

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一次吹膜成型非对称片材。

背景技术：

复合片材主要是由两层或多层不同材料复合而成的包装材料。复合片材可以具有单一材料的综合性能。现有技术制备片材采用挤出复合或借助于胶粘剂进行复合，在生产过程中需要先分别制备每层薄膜，再将各层薄膜分别复合，不仅生产周期长，而且制备的片材良品率低，片材粘合牢度稳定性差。此外采用干式复合、挤出复合等工艺得到的片材中残留小分子物质，不仅造成环境污染，而且生产成本较高。为了解决上述问题，采用一次吹塑成膜法替代常规复合型片材的制备。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种阻隔性优异，制备成本低的一次吹膜成型非对称片材。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的内膜层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、外膜层；所述内膜层包括由内至外的热封层和第一支撑层；外膜层包括由内至外的第二支撑层和印刷层；所述内膜层厚度占片材总厚度百分比为15～30％，外膜层厚度占片材总厚度百分比为50～70％，第一连接层、阻隔层和第二连接层厚度之和占片材总厚度百分比0～40％，所述片材总厚度为200～400μm，非对称片材整体经过风冷定型。

本发明采用一次吹塑成型法制备片材，片材采用乙烯-乙烯醇(evoh)作为阻隔层，通常是使用聚烯烃材料将阻隔层夹在其之间。阻隔层还可以采用聚酰胺、非晶态聚酰胺、聚丙烯腈、层片状无机型填料等阻隔性良好的材料。本发明还通过在第一支撑层的高密度聚乙烯中添加层片状无机填料，用层片状无机填料塞住高密度聚乙烯的空隙层，使得无机填料在高密度聚乙烯支撑层中具有叠状错位式层间结构，起到良好的阻隔效果。所述无机填料可以添加在第一支撑层、第二支撑层、第一遮光层和第二遮光层中的一层或几层。因此，本发明的一次吹膜成型非对称片材具有良好的阻氧阻水效果。

此外，第一支撑层的作用还可以调整片材刚性，提高片材的挺度。通过提高第二支撑层的厚度，即提高高密度聚乙烯比例，提升材料挺度；同时，支撑层采用高密度聚乙烯提高片材的回收利用率，片材回收后可粉碎造粒用作其他产品的原材料。

通过片材各层材料的不同种类配比，不同密度聚乙烯的有效组合，调整材料的卷曲度，便于制管和灌装具有良好的圆度。

作为优选的技术方案，所述外膜层包括由内至外依次排列的第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层和印刷层，所述第一遮光层和第二遮光层厚度之和占片材总厚度的20～40％。将遮光层从一层变成两层，一方面提高片材的挺度和平整度，另一方面调整片材的不透度，当遮光层中色母母粒的添加量为片材总质量的4～8％时，片材的不透度在75％以上，满足市场对片材遮盖力的要求。

作为优选的技术方案，所述片材中高密度聚乙烯添加量占片材总质量百分比为50～90％。

作为优选的技术方案，热封层由中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物构成，其中中密度聚乙烯占热封层的质量百分比为40～60％，线性低密度聚乙烯占热封层的质量百分比为20～40％，低密度聚乙烯占热封层的质量百分比为10～30％。

作为优选的技术方案，所述第一支撑层和第二支撑层的组成为高密度聚乙烯或高密度聚乙烯与层状无机填料的共混物，所述层状无机填料在第一支撑层和第二支撑层中可分散成为叠状错位式结构；第一支撑层厚度占内膜层总厚度的50％以上，第二支撑层厚度占外膜层总厚度的20～30％。

作为优选的技术方案，所述第一遮光层为高密度聚乙烯、色母母粒与层状无机填料的共混物，其中高密度聚乙烯占第一遮光层的质量百分比为60～75％，色母母粒占比为5～25％，层状无机填料的占比为0～30％。

作为优选的技术方案，印刷层为高密度聚乙烯；阻隔层为乙烯-乙烯醇共聚物。采用高密度聚乙烯作为外表面的承印材料，具有优良的印刷性能和表面特性。

作为优选的技术方案，第一连接层和第二连接层均为马来酸酐接枝聚烯烃，第一连接层的厚度为片材总厚度5～8％，第二连接层的厚度也为片材总厚度的5～8％。

作为优选的技术方案，所述印刷层还添加纳米银浆，纳米银浆的粒径为10～25nm，在印刷层中的添加量占印刷层的质量百分比为0.5～2％；纳米银浆与高密度聚乙烯的混合物经二次挤出造粒后作为印刷层原料。所述片材用于食品和药品的包装领域，因此赋予印刷层一定的杀菌特性，防止食品药品的污染，在试验过程中发现，由于纳米银浆在聚乙烯混合物中的分散性较差，制备的片材表面出现小颗粒，影响片材的表观，因此通过二次挤出造粒，提高纳米银在聚乙烯中的分散性，改善片材的表观性能。

一次吹膜成型非对称片材，用于糊状类、膏浆类的护理用品、食品、药品、工业粘合品的包装。

本发明的优点和有益效果在于：本发明采用一次吹膜成型的方法制备片材，通过不同种类膜层的设计和不同物料的配比，制备的片材厚度高达200～400μm，片材具有优异的拉伸强度≥30mpa。本发明的片材一般用于糊状类、膏浆类的护理用品，食品，药品，工业粘合品的包装。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图中：1、内膜层；1.1、热封层；1.2、第一支撑层；2、第一连接层；3、阻隔层；4、第二连接层；5、外膜层；5.1、第二支撑层；5.2、第一遮光层；5.3、第二遮光层；5.4、印刷层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层1.1、第一支撑层1.2、第一连接层2、阻隔层3、第二连接层4、第二支撑层5.1、第一遮光层5.2、第二遮光层5.3、印刷层5.4。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为50％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为16μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为24μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为12μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为12μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为12μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为30μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第一遮光层的厚度为28μm；第二遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第二遮光层的厚度为36μm；印刷层为hdpe，印刷层的厚度为30μm。

实施例2

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层、印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为50％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为35μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为25μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为6μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为8μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为6μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为80μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第一遮光层的厚度为80μm；第二遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第二遮光层的厚度为120μm；印刷层为hdpe，印刷层的厚度为40μm。

实施例3

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层、印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe的混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为30％，lldpe占热封膜的质量百分比为40％，ldpe占热封膜的质量百分比为30％，热封膜的厚度为40μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为80μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为10μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为20μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为10μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为100μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第一遮光层的厚度为50μm；第二遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第二遮光层的厚度为50μm；印刷层为hdpe和纳米银浆液的共混物，纳米银浆液的添加量占印刷层的质量百分比为0.5％，印刷层的厚度为40μm。

实施例4

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层、印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为50％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为24μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为36μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为18μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为18μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为18μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为45μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第一遮光层的厚度为48μm；第二遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第二遮光层的厚度为48μm；印刷层为hdpe，印刷层的厚度为45μm。

实施例5

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层、印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为40％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为30％，热封膜的厚度为20μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为40μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为6μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为8μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为6μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为30μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为75％，色母粒为15％，无机填料为10％，第一遮光层的厚度为50μm；第二遮光层为hdpe、无机填料与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为75％，色母粒为15％，10％为无机填料，第二遮光层的厚度为40μm；印刷层为hdpe，印刷层的厚度为40μm。

实施例6

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层和印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe的混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为40％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为30％，热封膜的厚度为25μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为50μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为10μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为25μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为10μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为50μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为85％，其余为色母粒，第一遮光层的厚度为100μm；印刷层为hdpe和纳米银浆液的混合物，纳米银浆液占印刷层的质量百分比为1％，印刷层的厚度为30μm。

实施例7

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层、印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为50％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为24μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为36μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为18μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为18μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为18μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为45μm；第一遮光层为hdpe、无机填料与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为65％，色母粒为15％，无机填料层为20％，第一遮光层的厚度为48μm；第二遮光层为hdpe、无机填料与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为65％，色母粒为15％，无机填料为20％，第二遮光层的厚度为48μm；印刷层为hdpe，印刷层的厚度为45μm。

实施例8

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层、第二遮光层、印刷层。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为50％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为30μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为30μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为10μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为10μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为10μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为60μm；第一遮光层为hdpe、无机填料与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为55％，色母粒为15％，无机填料为30％，第一遮光层的厚度为60μm；第二遮光层为hdpe、无机填料与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第二遮光层的质量百分比为55％，色母粒为15％，无机填料为30％，第二遮光层的厚度为60μm；印刷层为hdpe，印刷层的厚度为30μm。

实施例9

一次吹膜成型非对称片材，包括由内至外依次相排列的热封层、第一支撑层、第一连接层、阻隔层、第二连接层、第二支撑层、第一遮光层和印刷层。热封层为mdpe、lldpe、ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为40％，lldpe占热封膜的质量百分比为40％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为40μm；第一支撑层为hdpe，第一支撑层厚度为60μm；第一连接层为tie，第一连接层的厚度为8μm；阻隔层为evoh，阻隔层的厚度为24μm；第二连接层为tie，第二连接层的厚度为8μm；第二支撑层为hdpe，第二支撑层的厚度为100μm；第一遮光层为hdpe与色母粒的混合物形成的膜层，其中hdpe占第一遮光层的质量百分比为90％，其余为色母粒，第一遮光层的厚度为130μm；印刷层为hdpe和纳米银浆液的混合物，纳米银浆液占印刷层的质量百分比为2％，印刷层的厚度为30μm。

对照例

复合片材，包括由内至外依次设置的内膜、第一淋膜粘合层、阻隔膜、第二淋膜粘合层、外膜，其中内膜表面为热封层，外膜表面为印刷层，内膜和外膜均为三层吹膜。热封层为mdpe、lldpe和ldpe混合物形成的膜层，其中mdpe占热封膜的质量百分比为50％，lldpe占热封膜的质量百分比为30％，ldpe占热封膜的质量百分比为20％，热封膜的厚度为14μm；内膜的中层和复合层为hdpe和mdpe，厚度为28um。第一淋膜粘合层为ldpe，厚度为12μm；阻隔膜厚度50um，其中含有evoh12μm；第二淋膜粘合层为ldpe，厚度为12μm；外膜的复合层和中层为hdpe、mdpe和白色母粒，其中hdpe和mdpe共占复合层及中层质量百分比为85％，其余为色母粒，两层厚度总数64um；印刷层为mdpe，印刷层的厚度为20μm。

实施例中原料的性能参数：第一连接层和第二连接层用的粘和树脂(tie)的熔点119℃，密度0.91g/cm³，mfr1.7g/10min；evoh的熔点173℃，密度1.17g/cm³，mfr3.2g/10min，乙烯摩尔含量38％；ldpe的熔点110℃，密度0.923g/cm³，mfr1g/10min；lldpe的熔点121℃，密度0.918g/cm³，mfr2g/10min；mdpe的熔点123℃，密度0.935g/cm³，mfr0.5g/10min；hdpe的熔点130℃，密度0.956g/cm³，mfr1g/10min；色母母粒美国杜邦钛白粉r-902；填料为改性型的滑石粉，硫酸钡，碳酸钙，蒙脱土等具有层片状结构的无机物，密度2.0g/cm³，mfr7.5g/10min。

层片状碳酸钙的制备方法：称取1mol的碳酸钠和1mol硝酸钙分别溶于不同的醇水体系中，然后在硝酸钙混合溶液中加入3.0g的十二烷基磺酸钠并搅拌使其溶解，将碳酸钠混合溶液在搅拌下加入硝酸钙溶液中，再将混合溶液放入50℃水浴中，10min后，在130℃下置于混合溶剂中热反应2h，每隔10分钟搅拌1分钟，静置24h，离心，烘干，即得层状碳酸钙。

实施例1～9和对照例的实验结果

otr为氧气透过率；wvtr为水蒸气透过率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应被视为本发明的保护范围。