专利名称：一种抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及功能性塑料薄膜的制备方法，具体的说是一种抗菌自洁耐低温 菜烯烃包装薄膜的制备方法。
背景技术：
随着塑料包装行业的快速发展，流延聚丙烯(CPP)薄膜和双向拉伸聚丙烯 (B0PP)薄膜已广泛用于食品、糖果、蛋糕、面包、饼干、冷冻面食、航空食 品、茶叶、药品、卫生用品、文具等包装。近年来，随着人们生活水平的不断 提高，以及对食品卫生安全的日益重视，越来越多地对食品包装材料的卫生自 洁功能提出了更高的要求。由于食品富含糖份、蛋白质、淀粉等营养成分，通 常的保存温度和湿度条件又比较适合微生物生长，因此，食品包装薄膜表面一 丑沾染微生物，在食品的生产包装、运输、储存过程中易发生"二次污染"和 "交叉感染"，引起食品变质，严重影响食品的质量和卫生安全。再者，普通CPP 和BOPP薄膜耐低温性能较差，用于一些食品的低温保鲜储存以及北方寒冷地区 食品包装使用过程中，时常出现脆裂现象，限制了应用领域。
近年来，国内外一些研究单位致力于开发抗菌包装薄膜生产技术，主要有
① 以分子组装抗菌母料10。/。，抗粘连母料2%，聚丙烯树脂88%，于德国Brueckner 双向拉伸聚丙烯成型设备上以平膜法制备抗菌BOPP薄膜，其抑菌率达到99. 9%;
② 将纳米二氧化钛、纳米氧化锆添加到聚乙烯中，制成含纳米抗菌剂的抗菌薄 擴；上述两种方法在抗菌抑菌方面具有优良的效果，但由于成本较高，耐低温 性能未得到改善，制约了产品的推广应用范围。因此，研究开发具有抗菌自洁 耐低温功能、成本适中的食品包装薄膜，已引起研究人员的关注。检索大量的 专利文献和公开发表的研究论文，尚未见采用均聚聚丙烯、茂金属线性低密度 聚乙烯(m-LLDPE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为基本原料，添加复合抗
4菌剂母粒、抗粘连剂母粒，通过三层共挤成型工艺制成抗菌自洁耐低温聚烯烃
包装薄膜的报道。
发明内容
为了克服目前普通CPP薄膜和B0PP薄膜存在着抗菌自洁和耐低温功能差， 抗菌BOPP薄膜成本较高的缺陷，本发明提供了一种以均聚聚丙烯、茂金属线性 低密度聚乙烯(m-LLDPE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为基本原料，添加 复合抗菌剂母粒、抗粘连剂母粒，通过搅拌混合、三层共挤成型工艺加工而成 具有"表层-中间夹层-表层"三层复合结构的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜 的制备方法；所制备的薄膜表层为均聚聚丙烯、复合抗菌剂母粒、抗粘连剂母 粒组成，厚度为10 12um，所制备的薄膜中间夹层为m-LLDPE、 EVA组成，厚 度为20 30um。
采用本方法制备的薄膜，具有光洁度好、透光率高、爽滑性好、热封强度 高、成本适中等特点，特别具有优异的抗菌自洁和耐低温功能，适用于食品的 抗菌保鲜包装以及低温保鲜储存。
为了实现本发明目的所采用的技术方案是
. 材料
熔体流动速率为3.2g/10 min的均聚聚丙烯，熔体流动速率为3. 4g/10min 的茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)，乙酸乙烯酯质量分数为15%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，复合抗菌剂母粒，抗粘连剂母粒。
配方
表层均聚聚丙烯90 94重量份，复合抗菌剂母粒5 8重量份，抗粘连 剂母粒1 2重量份。
中间夹层茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE) 85 90重量份，乙烯-.乙酸乙烯酯共聚物(EVA ) 10 15重量份。
制备方法
将均聚聚丙烯、复合抗菌剂母粒、抗粘连剂母粒计量后置于搅拌机中进行搅拌，控制搅拌机转速60r/min，温度100±1°C，搅拌混合12min后，等量置 于三层共挤成型机组的1*、 3*表层挤出机料斗中；将m-LLDPE、 EVA计量后置于 搅拌机中进行搅拌，控制搅拌机转速60r/min，温度100士TC，搅拌混合10min 后，置于三层共挤成型机组的"中间夹层挤出机料斗中；控制三层共挤成型机 组的1#、3#表层挤出机料筒温度:I区178 183°C， II区183 188。C，III区188 192°C， IV区192 195°C， V区193 195。C;控制2#中间夹层挤出机组料筒温 度I区172 177。C， 1I区177 182。C， III区182 187°C， IV区187 192°C， V区190 193。C;控制连接法兰温度192 195°C，模头温度190 193°C;同步 启动1#、 2#、 3#挤出机，进行共挤、下吹、淋膜，制成具有"表层-中间夹层-表 .层"三层复合结构的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜。
本发明所述的复合抗菌剂母粒中各组份配比为银含量为4.2%质量分数的 载银沸石8重量份，纯度为99. 9%质量分数的氧化锆12重量份，均聚聚丙烯78 重量份，硬脂酸单甘油酯0.8重量份，聚丙烯蜡1.2重量份。
本发明所述的抗粘连剂母粒中各组份配比为粒径1 3um的二氧化硅65 重量份，EVA 31重量份，硼酸酯偶联剂1. 5重量份，氧化聚乙烯2. 5重量份。
本发明的有益效果是①采用载银沸石、氧化锆复合为抗菌剂，将银离子 的杀细菌活性和氧化锆的抗菌活性结合起来，产生协同效应，提高抗菌率；② 设计表层和中间夹层不同配方组成，薄膜表层为均聚聚丙烯、复合抗菌剂母粒、 抗粘连剂母粒组成，厚度为10 12um，使抗菌剂有效成分集中在薄膜表层，抗 菌率达99.9%以上，薄膜成本大幅度降低；中间夹层设计为m-LLDPE、 EVA组成， 厚度为20 30um，薄膜包装食品于-25'C冷藏两个月不脆裂，耐低温性能大幅 度提高；③采用本方法制备的薄膜，具有光洁度好、透光率高、爽滑性好、热 封强度高、成本适中等特点，特别具有优异的抗菌自洁和耐低温功能，适用于 食品的抗菌保鲜包装以及低温保鲜储存。
具体实施方式
. 实施例1:
6将熔体流动速率为3. 2g/10min的均聚聚丙烯90kg、复合抗菌剂母粒5kg、 抗粘连剂母粒lkg置于搅拌机中进行搅拌，控制搅拌机转速60r/min，温度100 。C，搅拌混合12min后，等量置于三层共挤成型机组的1#、 3"表层挤出机料斗中； 將熔体流动速率为3. 4g/10min的m-LLDPE 85kg、乙酸乙烯酯质量分数为15%的 EVA 15kg置于搅拌机中，控制搅拌机转速60r/min，温度100°C，搅拌混合lOmin 后，置于三层共挤成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1#、 3*表层挤出机 料筒温度I区178。C， 1I区183。C， m区188。C， IV区193。C， V区194。C;控 制2 中间夹层挤出机料筒温度I区173。C， 1I区178。C， m区183。C， IV区188 °C， V区192。C;控制连接法兰温度193°C，模头温度191。C;同时启动T、 2#、 3#挤出机，进行共挤、下吹、淋膜，制成具有"表层-中间夹层-表层"三层复合 结构的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜。
将熔体流动速率为3. 2g/10min的均聚聚丙烯94kg、复合抗菌剂母粒8kg、 抗粘连剂母粒2kg置于搅拌机中进行搅拌，控制搅拌机转速60r/min，温度101 。C，搅拌混合12min后，置于三层共挤成型机组的1#、 3#表层挤出机料斗中；将 熔体流动速率为3. 4g/10min的m-LLDPE 90kg、乙酸乙烯酯质量分数为15%的EVA 10kg置于搅拌机中进行搅拌，控制搅拌机转速60r/min，温度99'C，搅拌混合 10min后，置于三层共挤成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1#、 3#挤出 机组料筒温度I区180°C， II区185°C， III区190°C， IV区193°C， V区195 .°C;控制2#中间夹层挤出机组料筒温度I区176"， II区181°C， III区186°C， IV区190。C， V区193。C;控制连接法兰温度194°C，模头温度192。C;同时启 动1"、 2#、 3#挤出机组，进行共挤、下吹、淋膜，制成具有"表层-中间夹层-表 层"三层复合结构的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜。
实施例3:
将熔体流动速率为3. 2g/10min的均聚聚丙烯92kg、复合抗菌剂母粒6. 5kg、 抗粘连剂母粒1.5kg置于搅拌机中进行搅拌，控制搅拌机转速60r/min，温度
799°C，搅拌混合12min后，置于三层共挤成型机组的1#、 3#表层挤出机料斗中； 将熔体流动速率为3. 4g/10min的m-LLDPE 88kg、乙酸乙烯酯质量分数为15%的 EVA 12kg置于搅拌机中，控制搅拌机转速60r/min，温度101°C，搅拌混合lOmin 后，置于三层共挤成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；控制1\ 3#表层挤出机 组料筒温度I区182。C， 1I区186。C， ni区190。C， IV区193。C， V区194。C; 控制2#挤出机组料筒温度I区174。C， n区179"， m区184。C， IV区189。C， V区192°C;控制连接法兰温度193°C，模头温度191°C;同时启动1#、 2#、 3# 挤出机组，进行共挤、下吹、淋膜，制成具有"表层-中间夹层-表层"三层复 合结构的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜。
权利要求
1、一种抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，其特征是配方表层均聚聚丙烯90～94重量份，复合抗菌剂母粒5～8重量份，抗粘连剂母粒1～2重量份；中间夹层茂金属线性低密度聚乙烯85～90重量份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物10～15重量份；制备方法将均聚聚丙烯、复合抗菌剂母粒、抗粘连剂母粒计量后置于搅拌机中搅拌混合12min，等量置于三层共挤成型机组的1#、3#表层挤出机料斗中；将茂金属线性低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物计量后置于搅拌机中搅拌混合10min，置于三层共挤成型机组的2#中间夹层挤出机料斗中；同步启动1#、2#、3#挤出机，进行共挤、下吹、淋膜，制成具有“表层-中间夹层-表层”三层复合结构的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜。
2、根据权利要求l所述的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，其 特征是所述的均聚聚丙烯熔体流动速率为3.2g/10min，茂金属线性低密度聚乙 烯熔体流动速率为3. 4g/10min，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的质量分 数为15%。
3、根据权利要求l所述的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，其 特征是所述的复合抗菌剂母粒中各组份配比为银含量为4.2%质量分数的载银 沸石8重量份，纯度为99. 9%质量分数的氧化锆12重量份，均聚聚丙烯78重 ^:份，硬脂酸单甘油酯0.8重量份，聚丙烯蜡1.2重量份。
4、 根据权利要求l所述的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，其特征是所述的抗粘连剂母粒中各组份配比为粒径l 3u m的二氧化硅65重量 .份，EVA 31重量份，硼酸酯偶联剂1.5重量份，氧化聚乙烯2.5重量份。
5、 根据权利要求l所述的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，其 特征是所述的搅拌混合过程中搅拌机的转速为60r/min，温度为100±1°C。
6、 根据权利要求l所述的抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，其 特征是所述的三层共挤成型机组的1#、 3#表层挤出机料筒温度控制在I区178 183°C， 1I区183 188。C， III区188 192°C， IV区192 195°C， V区193 195 °C; 2#中间夹层挤出机料筒温度控制在I区172 177°C， n区177 182'C， III .区182 187°C， IV区187 192°C, V区190 193°C;连接法兰温度控制在192 195°C，模头温度190 193°C。
全文摘要
本发明涉及了一种抗菌自洁耐低温聚烯烃包装薄膜的制备方法，该方法以均聚聚丙烯、m-LLDPE、EVA为基本原料，添加复合抗菌剂母粒、抗粘连剂母粒，通过搅拌混合、三层共挤成型工艺加工而成。其中表层配方比例均聚聚丙烯90～94重量份，复合抗菌剂母粒5～8重量份，抗粘连剂母粒1～2重量份；中间夹层配方比例m-LLDPE 85～90重量份，EVA 10～15重量份；薄膜表层厚度为10～12μm，中间夹层厚度为20～30μm。采用本方法制备的薄膜，具有光洁度好、透光率高、爽滑性好、热封强度高、成本适中等特点，特别具有优异的抗菌自洁和耐低温功能，适用于食品的抗菌保鲜包装以及低温保鲜储存。
文档编号C08L23/00GK101492555SQ200910111128
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者雯 张, 张华集, 晓 陈 申请人:福建师范大学