一种冷冻包装膜及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种冷冻包装膜及其制造方法，包括ABCBA五层共挤结构，A层厚度为30～50μm，由含有下述重量含量的原料配制成：90～95%聚烯烃材料、2～6%抗粘连剂、1～5%滑爽剂；B层厚度为10～20μm，由含有下述重量含量的原料配制成：由马来酐改性聚丙烯与聚乙烯1:1接枝聚合，简称PE接枝聚合物；C层的厚度为3～7μm，由含有下述重量含量的原料配制成：95～99.5%聚乙烯醇树脂、0.5～5.5%抗粘连剂。本发明具有良好的耐侯性能，在低温或高温条件下仍能保持很好的力学性能，且阻隔性能也很好，同时一步工艺有效提高了生产效率并降低生产成本，非常适合用于冷冻食品包装。
【专利说明】一种冷冻包装膜及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷冻包装膜及其制造方法，属于新型高分子材料领域。
【背景技术】
[0002]家庭饮食逐渐趋向于多样化，而且食品本身存在地域间的需求偏差和季节变动，使得冷冻食品领域迅猛发展。冷冻食品是采用冷冻加工的方法，以最初的鲜度或加工状态长期保持食品原有品质和卫生状态。其包装形式一般采用软塑包装袋和瓦楞纸箱的组合包装。由于冷冻食品的储藏和流通过程都在低温环境中进行，内装物容易出现干耗和氧化现象。软塑包装袋因其聚合物分子链活动性的降低也变得性脆易折，易被内包物尖锐的突起刺破，造成泄漏问题，从而加快食品的腐败。目前国内使用的软塑包装袋多数是单层包装袋(如PE袋)或复合包装，前者阻隔性能较差，后者由于使用到胶黏剂，多数胶粘剂含有苯类、酯类、酮类等有害物质及异味，容易迁移渗透而污染食品。而国外多采用多层共挤膜，在技术和价格上处于垄断地位。随着微波加热技术的普及，经全程低温冷链保藏的大多数冷冻食品，都会直接用来进行微波加热。因此，冷冻食品除了要具有货架期长，不易腐败，食用便利的特点外，对于包装材料本身的耐候性、力学性能和阻隔性等提出了更大的挑战和更高的要求。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种冷冻包装膜及其制造方法，由该方法制成的冷冻包装膜具有良好的耐侯性能，在低温或高温条件下仍能保持很好的力学性能，且阻隔性能也很好，同时一步工艺有效提高了生产效率并降低生产成本，非常适合用于冷冻食品包装。本发明的创新点为:1.该膜采用高阻隔材料为主要材料，配合耐低温性能优良的PE和蒸煮级CPP粒料，经挤出机分别熔融挤出，在总模头汇合，吹胀成型后冷却即可，一步工艺制成，不需要传统的复合及涂覆等后加工，省去了胶黏剂的使用和修边工艺，使得原料费用和生产费用明显降低，从而降低了生产成本；2.通过选用聚丙烯与聚乙烯1:1接枝聚合的方法克服了常规聚丙烯性脆易断裂的缺点，同时聚丙烯亦使用马来酐进行改性，进一步提高了聚合物的耐候性和力学性能；3.选用聚乙烯醇树脂提高包装膜的阻隔性能，并按照适合的比例添加抗粘连剂，保证良好的上机性能。4.三种上述不同材料通过五层结构共挤制成，结构之间的排列顺序及不同厚度，对于最终冷冻包装膜产品的性能起到关键作用。通过上述四点创新点制成的冷冻包装膜，阻隔性能得到了很大改善，而且耐候性能优良，在-40?200°C环境下保持柔软，不发生脆裂，适合被包装物在寒冷环境下的储存和运输，以及满足微波加热所需的耐热稳定性。
[0004]本发明提供一种冷冻包装膜，该膜包括了 ABCBA五层共挤结构(见说明书附图)，A层厚度为30?50 μ m,由含有下述重量含量的原料配制成:90?95%聚烯烃材料、2?6%抗粘连剂、I?5%滑爽剂；B层厚度为10?20 μ m,由含有下述重量含量的原料配制成:由马来酐改性聚丙烯与聚乙烯1:1接枝聚合，简称PE接枝聚合物；C层的厚度为3?7 μ m，由含有下述重量含量的原料配制成:95?99.5%聚乙烯醇树脂、0.5?5.5%抗粘连剂。
[0005]所述的聚烯烃材料优选蒸煮级CPP粒料,要求熔融指数(MI)值在2?8g/10min范围，熔融挤出性能良好，热封性能良好；
[0006]所述的马来酐改性聚丙烯是由专利申请200810101068.3制得；
[0007]所述的聚乙烯选用熔融指数(MI)值范围在3?6g/10min之间；
[0008]所述的聚乙烯醇树脂的型号为1899 ；
[0009]所述的抗粘连剂优选二氧化硅；
[0010]所述的滑爽剂优选硅酮。
[0011]本发明还提供一种冷冻包装膜的制造方法，包括如下步骤:
[0012](I)配料
[0013]配置A层料:分别在20°C的冷水中缓缓加入90?95%聚烯烃材料、2?6%抗粘连剂、I?5%滑爽剂，搅拌速度为70?100转/分，使三种物质充分溶胀、分散和混合，而后缓慢升温到95°C加速溶解，并保温2?2.5小时，直到溶液不再含有微小颗粒，再经过28目不锈钢过滤杂质后，即可制得A层料。
[0014]配置B层料:在不锈钢容器中按1:1比例分别加入马来酐改性聚丙烯与聚乙烯充分混合，搅拌速度为80?120转/分，搅拌时间为30?60分钟，加热温度为80°C?95°C，加热时间为I?2小时，即可制得B层料。
[0015]配置C层料:在不锈钢容器中分别加入95?99.5%聚乙烯醇树脂、0.5?5.5%抗粘连剂，充分搅拌均匀，搅拌速度为50?80转/分，搅拌时间为20?30分钟，即可制得C层料。
[0016](2)熔融挤出
[0017]将上述配置好的A、B、C三层料分别由三套吸料系统自动吸入三台挤出机的料斗里，经过滤器过滤后，流入各自挤出机，过滤器温度均为225±5°C ;A层挤出机温度:220?250°C，进料口温度为50±5°C ;B层挤出机温度:210?240°C，进料口温度均为45±5°C ；C层挤出机温度:240?260°C，进料口温度均为45±5°C ；
[0018](3)熔体分层分流
[0019]将上述挤出的三种不同熔体，通过使用分配器，分别进入各自的流道，按ABCBA排列顺序，平衡地导入模头，模头温度为230?235°C，下料压力均为35bar，生产线开机速度为7m/min，生产线速度控制在87.8m/min以下；
[0020](4)流延铸片
[0021]将上述分流的熔体，经过膜唇流出，至铸片机冷却辊，冷却定型，再经过牵引机引出，铸片机冷却辊温度:25?30°C，牵引机温度为32±5°C ；
[0022](5)纵向拉伸
[0023]将上述的铸片进行预热，并在一定的速度下，将片材进行纵向拉伸，预热温度:110?135°C ;拉伸温度:100?125°C，拉伸倍率:450?550% ;入口张力为450±30N，出口张力为 1200±300N ；
[0024](6)横向拉伸
[0025]将上述纵向拉伸后的片材，进行横向拉伸；预热温度:160?180°C，拉伸温度:150?160°C，定型温度:165?175°C，为了减少内应力，定型区的拉伸宽幅小于拉伸区2?7% ;拉伸倍率:750~900% ；
[0026](7)收卷
[0027]将上述横向拉伸出来的薄膜，进行切边后，经过收卷机进行收卷；横向、纵向拉伸比为100±2%，收卷张力为40± lObar，切边张力为8%，压辊压力为4.0bar。收卷直径为450 ~1350mm。
[0028]本发明制得的冷冻包装膜，力学性能、耐高低温、阻隔性能都相对较好，能很好地维持食品的风味和质量，又能体现商品的价值，同时成本相比大幅降低。如表1中，本发明制得的冷冻包装膜与常规用于冷冻产品的复合膜对比可知，前者的拉伸强度和断裂伸长率比后者要大，即力学性能更好；透水量和透氧量的树脂要小很多，即阻隔性能更好；前者耐高温温度可达175-200°C，耐低温温度可达(-40)- (-35) °C，非常适合包装冷冻产品，且用于微波炉加热时的耐高温温度也很高，比常规冷冻包装膜的耐候性能提高了 1.5倍以上；前者制造成本低于后者约30%左右。另外，这类材料不采用胶黏剂，具有无污染性。可广泛用于肉、禽、水产、乳蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和储藏。
[0029]表1本发明冷冻包装膜与市场常规冷冻包装膜的主要性能对比
[0030]
【权利要求】
1.一种冷冻包装膜，包括ABCBA五层共挤结构，其特征在于:所述A层由含有下述重量含量的原料配制成:90~95%聚烯烃材料、2~6%抗粘连剂、I~5%滑爽剂；所述B层由马来酐改性聚丙烯与聚乙烯1:1接枝聚合而成；所述C层由含有下述重量含量的原料配制成:95~99.5%聚乙烯醇树脂、0.5~5.5%抗粘连剂。
2.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述A层厚度为30~50μπι。
3.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述B层厚度为10~20μ m。
4.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述C层的厚度为3~7μπι。
5.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述的聚烯烃材料为蒸煮级CPP粒料，熔融指数(MI)值在2~8g/10min范围。
6.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述的聚乙烯的熔融指数(MI)值在3~6g/10min 范围。
7.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述的聚乙烯醇树脂的型号为1899。
8.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述的抗粘连剂为二氧化硅。
9.如权利要求1所述的冷冻包装膜，其特征在于:所述的滑爽剂为硅酮。
10.如权利要求1所述的一种冷冻包装膜的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤: (1)配料 配置A层料:分别在20°C的冷水中缓缓加入90~95%聚烯烃材料、2~6%抗粘连剂、I~5%滑爽剂，搅拌速度为70~100转/分，使三种物质充分溶胀、分散和混合，而后缓慢升温到95°C加速溶解，并保温2~2.5小时，直到溶液不再含有微小颗粒，再经过28目不锈钢过滤杂质后，即可制得A层料； 配置B层料:在不锈钢容器中按1:1比例分别加入马来酐改性聚丙烯与聚乙烯充分混合，搅拌速度为80~120转/分，搅拌时间为30~60分钟，加热温度为80°C~95°C，加热时间为I~2小时，即可制得B层料； 配置C层料:在不锈钢容器中分别加入95~99.5%聚乙烯醇树脂、0.5~5.5%抗粘连剂，充分搅拌均匀，搅拌速度为50~80转/分，搅拌时间为20~30分钟，即可制得C层料； (2)熔融挤出 将上述配置好的A、B、C三层料分别由三套吸料系统自动吸入三台挤出机的料斗里，经过滤器过滤后，流入各自挤出机，过滤器温度均为225±5°C;A层挤出机温度:220~250°C，进料口温度为50±5°C ;B层挤出机温度:210~240°C，进料口温度均为45±5°C ;C层挤出机温度:240~260°C，进料口温度均为45±5°C ; (3)熔体分层分流 将上述挤出的三种不同熔体，通过使用分配器，分别进入各自的流道，按ABCBA排列顺序，平衡地导入模头，模头温度为230~235°C，下料压力均为35bar，生产线开机速度为7m/min,生产线速度控制在87.8m/min以下； (4)流延铸片 将上述分流的熔体，经过膜唇 流出，至铸片机冷却辊，冷却定型，再经过牵引机引出，铸片机冷却辊温度:25~30°C，牵引机温度为32±5°C ；(5)纵向拉伸 将上述的铸片进行预热，并在一定的速度下，将片材进行纵向拉伸，预热温度:110~1350C ;拉伸温度:100~125°C，拉伸倍率:450~550% ;入口张力为450±30N，出口张力为1200±300N ； (6 )横向拉伸 将上述纵向拉伸后的片材，进行横向拉伸；预热温度:160~180°C，拉伸温度:150~160°C，定型温度:165~175°C，为了减少内应力，定型区的拉伸宽幅小于拉伸区2~7% ;拉伸倍率:750~900% ； (7)收卷 将上述横向拉伸出来的薄膜，进行切边后，经过收卷机进行收卷；横向、纵向拉伸比为100±2%，收卷张力为40± lObar，切边张力为8%，压辊压力为4.0bar，收卷直径为450~1350mmo`
【文档编号】C08L23/14GK103770420SQ201410010659
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】洪景利, 王子灏, 朱海 申请人:海南赛诺实业有限公司