集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料及其制备方法，属于软包装材料【技术领域】。其从上到下结构依次为第一聚乙烯层、第一粘合层、乙烯-乙烯醇（EVOH）层、第二粘合层和第二聚乙烯层；采用五层共挤流涎法制备复合薄膜。本发明制备的一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，具有良好的阻隔性能，被包装物品不易变质、环保、节约资源和能源；具有良好的薄膜透明度及外观效果、良好的厚薄偏差、良好的热封性能；本发明是多层共挤流涎法制备而成，具有易于回收、焚烧后不产生有害气体等优点，有很好的实用价值和市场前景。
【专利说明】集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料及其制备方法，属于软包装材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着人民生活水平的提升和科学技术的进步，消费者对包装材料提出了各种新的要求，尤其是包装材料的高性能、多功能及环保性能受到倍加关注。另外，集装袋产品在各种商品包装中的快速发展，使得产品对集装袋的要求不仅限于保护产品，更多的注重了集装袋产品的功能性。如在食品和药品包装领域，要求所用包装材料对氧气、二氧化碳和水具有比较高的阻隔性，使被包装食品和药品的保质期得以延长。常规用的单层薄膜性能比较单一，阻隔性能比较差，难以实现多功能包装的要求，如果要延长被包装产品的保质期，需要将具有不同功能的单层薄膜复合起来实现多功能。到目前为止，市场上的阻隔性包装材料种类繁多，但是仍然不能够满足人们对阻隔包装的要求。因此，阻隔包装的研究仍然是包装行业的研究热点。目前研究最多的阻隔材料是乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和聚偏氯乙烯(PVDC)两种。
[0003]集装袋的包装形式由单一的外袋形式发展为带有内袋的特殊功能型新型包装袋。近年来随着对食品、药品包装的高要求，具有高性能阻隔性环保的集装袋内袋材料日益受到用户和生产厂商的关注与青睐。而我国目前在高性能阻隔性环保集装袋内袋领域的技术还存在技术空白。
[0004]其中EVOH由于综合了聚乙烯和聚乙烯醇两种高聚物的性质而具有较好的气体阻隔性和阻湿性能。但是由于聚乙烯醇是属于亲水性物质，在高湿环境中会吸收水分，使得EVOH在高湿环境中的阻隔性能会下降。所以，EVOH—般用作多层复合薄膜的中间层，外层用高阻湿材料来阻止薄膜吸收水分，从而增强阻隔性能。现有高阻隔材料的各项性能都有待提升和改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有高阻隔材料存在的问题，从而提供一种具有很好力学性能、阻隔性能、热封性能的适用于集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料及其制备方法。
[0006]按照本发明提供的技术方案，一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，其从上到下结构依次为第一表层、第一粘合层、乙烯-乙烯醇层、第二粘合层和第二表层；
所述第一表层和第二表层均为低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯层；或所述第一表层和第二表层任意一层为乙烯-乙烯醇层，另一层为低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯层；所述第一粘合层和第二粘合层均为壳聚糖纤维素层。
[0007]所述乙烯-乙烯醇层的厚度为12-16 μ m。
[0008]所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，因高阻隔多层共挤复合材料具有多层结构，因此需专用的多层共挤挤出设备成型，根据各层的材料特性选择合适的螺杆类型。本发明采用台湾产专用五层共挤挤出机，三组挤出机螺杆直径分别为:45mm、75mm、100mm,挤出后经三辊压延定型，然后经切边装置切边后利用双工位收卷机收卷。其它配套设备包括:干燥机、物料输送系统、在线边料回收系统。
[0009]具体步骤为:所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料由里到外分为5层，中间层乙烯-乙烯醇层，单独使用一台挤出机无需分层直接进入分层器中间层挤出；乙烯-乙烯醇层两边为第一粘合层和第二粘合层，单独使用一台挤出机通过分层器分为两层复合于乙烯-乙烯醇层两面；所述的集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料两外表面为第一表层、第二表层，同样单独使用一台挤出机，通过分层器分为两层复合在材料的上下两表层。
[0010]上述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，采用五层共挤流涎法制备复合薄膜，通过各层不同薄膜层之间功能互补，提高材料的阻隔性能，实现高性能、多功能等特点。
[0011]第一、第二低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)层，由于LDPE或LLDPE无毒、无味、无臭，具有良好的环境特性；具有强度高、韧性好、刚性好、耐热、耐寒等优点；具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度、耐酸碱性能；具有较好的热封性能，能够使得用本发明所述包装材料制备的集装袋内袋间及内外袋间具有良好的热封性能。
[0012]第一粘合层、第二粘合层，夹在相邻的LDEP (LLDPE)和EVOH两种相容性不好的材料的中间，起到了良好的粘合作用。本发明采用了 ADMER (NF528H)作为粘合层是环保性，这是一种取得日本食品安全认证的粘合剂。本层的厚度为12-16 μ m。
[0013]第三层为EVOH层，EVOH是乙烯-乙烯醇的共聚物，无色、透明，对氧气等气体具有较好的阻隔性能，是一种优秀的阻隔材料。用EVOH作复合制品的阻隔层而用于包装食品、药品和易被氧化的物品，能够延长被包装物的储存寿命，并可以为包装物品提供透明的视觉包装效果。本发明以EVOH为主要的阻隔层。
[0014]所述产品集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，各项性能参数具体是:厚度80-100 μ m、拉伸强度MD方向30.4MPa、拉伸强度TD方向26.74MPa、伸长率MD方向350.2%、拉伸率TD方向381.1%、热收缩MD方向1%、热收缩TD方向_1%、氧气透过率3.65c m3/m2*d*bar、水蒸气透过率2.73g/m2*d、封口强度36N/15mm、热封温度156°C。
[0015]本发明的有益效果:本发明制备的一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，具有良好的阻隔性能，被包装物品不易变质、环保、节约资源和能源；具有良好的薄膜透明度及外观效果、良好的厚薄偏差、良好的热封性能；本发明是多层共挤流涎法制备而成，具有易于回收、焚烧后不产生有害气体等优点，有很好的实用价值和市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明结构示意图。
[0017]附图标记说明:1、第一表层；2、第一粘合层；3、乙烯-乙烯醇层；4、第二粘合层；
5、第二表层。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体图示对本发明做进一步详细说明。
[0019]实施例1
如图1所示，一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，其从上到下结构依次为第一表层1、第一粘合层2、乙烯-乙烯醇层3、第二粘合层4和第二表层5 ；
所述第一表层I和第二表层5均为低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯层(LLDPE);或所述第一表层I和第二表层5任意一层为乙烯-乙烯醇层(EVOH)，另一层为低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)层；
所述第一粘合层2和第二粘合层4均为壳聚糖纤维素层。所述乙烯-乙烯醇层3的厚度为 12-16 μ m。
[0020]第一、第二低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)层，使得用本发明所述包装材料制备的集装袋内袋与外袋良好的热封于一起，具有较好的强度、韧性和刚性，良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度、耐酸碱性能，满足包装环境的要求；较好的热封性能是本发明所述包装材料与集装袋外袋良好热封。
[0021]第一粘合层、第二粘合层，是的相邻两种相容性不好的材料能够很好的粘合在一起，不易脱落，易于共挤成型。
[0022]第三层EVOH层为主要的阻隔层。
[0023]实施例2
所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，因高阻隔多层共挤复合材料具有多层结构，因此需专用的多层共挤挤出设备成型，根据各层的材料特性选择合适的螺杆类型。本发明采用台湾产专用五层共挤挤出机，三组挤出机螺杆直径分别为:45mm、75mm、100mm,挤出后经三辊压延定型，然后经切边装置切边后利用双工位收卷机收卷。其它配套设备包括:干燥机、物料输送系统、在线边料回收系统。
[0024]具体步骤为:所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料由里到外分为5层，中间层乙烯-乙烯醇层(3)，单独使用一台挤出机无需分层直接进入分层器中间层挤出；乙烯-乙烯醇(3)层两边为第一粘合层(2)和第二粘合层(4)，单独使用一台挤出机通过分层器分为两层复合于乙烯-乙烯醇层(3)两面；所述的集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料两外表面为第一表层(I)、第二表层(5)，同样单独使用一台挤出机，通过分层器分为两层复合在材料的上下两表层。
[0025]所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料具体参数为:厚度80-100 μ m、拉伸强度MD方向30.4MPa、拉伸强度TD方向26.74MPa、伸长率MD方向350.2%、拉伸率TD方向381.1%、热收缩MD方向1%、热收缩TD方向_1%、氧气透过率3.65c m3/m2*d*bar、水蒸气透过率2.73g/m2*d、封口强度36N/15mm、热封温度156°C。
[0026]以上显示和描述本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围有所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，其特征是:其从上到下结构依次为第一表层(1)、第一粘合层(2)、乙烯-乙烯醇层(3)、第二粘合层(4)和第二表层(5)； 所述第一表层(1)和第二表层(5)均为低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯层；或所述第一表层(1)和第二表层(5 )任意一层为乙烯-乙烯醇层，另一层为低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯层； 所述第一粘合层(2)和第二粘合层(4)均为壳聚糖纤维素层。
2.如权利要求1所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料，其特征是:所述乙烯-乙烯醇层(3)的厚度为12-16 μ m。
3.权利要求1所述的集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料的制备方法，其特征是步骤为:采用五层共挤挤出机，三组挤出机螺杆直径分别为:45mm、75mm、100mm，挤出后经三辊压延定型，然后经切边装置切边后利用双工位收卷机收卷； 具体步骤为:所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料由里到外分为5层，中间层乙烯-乙烯醇层(3)，单独使用一台挤出机无需分层直接进入分层器中间层挤出；乙烯-乙烯醇(3)层两边为第一粘合层(2)和第二粘合层(4)，单独使用一台挤出机通过分层器分为两层复合于乙烯-乙烯醇层(3)两面；所述两外表面为第一表层(1 )、第二表层(5)，同样单独使用一台挤出机，通过分层器分为两层复合在材料的上下两表层。
4.如权利要求3所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料的制备方法，其特征是所述集装袋内袋用高性能阻隔环保包装材料具体参数为:厚度80-100 μ m、拉伸强度MD方向.30.4MPa、拉伸强度TD方向26.74MPa、伸长率MD方向350.2%、拉伸率TD方向381.1%、热收缩MD方向1%、热收缩TD方向_1%、氧气透过率3.65c m3/m2*d*bar、水蒸气透过率2.73g/m2*d、封口强度36N/15mm、热封温度156°C。
【文档编号】B32B37/00GK103862772SQ201410075111
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】孙昊, 张帆, 张新昌 申请人:江南大学