一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜的制作方法

本发明属于高分子包装材料技术领域，具体涉及一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜。

背景技术

目前，食品尤其是方便熟食品采用塑料容器包装，以其质轻、成本低、便于储存和运输等优势，越来越受到市场的关注，但作为塑料容器包装的封口材料不仅需要具有良好的热封性能，以保障封口强度，而且要易于剥离，便于打开封口，方便消费者使用。此外，还需要具备耐高温蒸煮性能，便于杀菌消毒。

市场售卖的果冻、牛奶、豆浆、快餐盒饭等食品包装用塑料杯、盒类容器，普遍存在封口用薄膜与杯、盒封死不易揭开的问题，给消费者使用带来诸多不便。同时，这类产品在121℃蒸煮30分钟杀菌条件下，封口容易破裂，甚至脱落。目前已公开的技术，如中国专利文献cn102152577a公开的具有耐高温聚丙烯杯材功能的易揭盖膜及其制造方法，主要利用乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）的不相容性来实现热封层易剥离性，但乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）耐热性差，热封窗口较窄，很难适应不同材质的热封合需要。市场上能够满足易剥离耐高温蒸煮薄膜基本上依赖进口，主要从日本东丽进口，也有部分从欧洲进口，但价格较高导致包装成本过高。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜，其具有三层复合结构，由外到内分别为外表层、中间层和热封层，其中外表层由嵌段共聚聚丙烯、聚烯烃弹性体、合成硅石制成，中间层由嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、聚烯烃弹性体制成，热封层由聚丁烯、共聚聚丙烯、合成硅石制成。

进一步的，所述外表层中各成分及其对应重量百分比含量为：95~99%嵌段共聚聚丙烯、0~2%聚烯烃弹性体、1~3%合成硅石。

进一步的，所述中间层中各成分及其对应重量百分比含量为：75~80%嵌段共聚聚丙烯、5~10%无规共聚聚丙烯、15~20%聚烯烃弹性体。

进一步的，所述热封层中各成分及其对应重量百分比含量为：75~98%聚丁烯、0~21%共聚聚丙烯、2~4%合成硅石；所述共聚聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。

进一步的，所述薄膜的厚度为30~150μm，其中外表层、中间层和热封层所占薄膜厚度的比例分别为：5~60%、10~80%和5~60%。

一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将外表层、中间层和热封层的对应原料成分分别投入到三台挤出机内进行熔融共混，并分别向三台挤出机中加入其内对应原料总质量2.5~3.5%的细菌纤维素，共同熔融共混处理35~40min后得熔融共混料备用；

（2）将步骤（1）制得的外表层、中间层和热封层对应的三种熔融共混料引入到t型模具头分配器内进行挤出流延处理，期间同时进行超声波辐射处理，接着对流延出的半成品进行常规的骤冷、厚度调节、收卷成膜、熟化处理后即可。

进一步的，步骤（2）中所述的超声波辐射处理时超声波的频率为200~220khz。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明对薄膜的组分和结构进行了特殊的处理，设置的三层复合结构有效保证了薄膜整体的使用性能和品质，其中外表层具有良好的湿润张力，印刷、复合特性好，中间层具有很好的强度和耐热特性，热封层具有适度的粘结、剥离特性；在薄膜的制备过程中，为了进一步增强薄膜的使用品质，对其制备方法进行了改进处理，其中额外添加了细菌纤维素成分，网络结构致密，与薄膜中的无机高分子分子链进一步的缠绕结合，增强了整体的强度、抗水等特性，同时在高频超声波的作用下，又提升了细菌纤维素的缠绕结合能力，增强了三层复合结构间的交联结合强度，从而有效提升了薄膜的使用品质。最终复合成的成品薄膜热封性能好，封口强度达到了5n/15mm~8n/15mm，热封窗口宽，封口易剥离，且剥离面光滑无碎屑，可耐121℃*30min的蒸煮条件，具有良好的尺寸稳定性，不分层、不变形。此外薄膜可以和bopet、bopp、bopa、铝箔等材料复合，用于医药产品包装或快餐、果冻等方便食品的包装。

附图说明

图1为本发明易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜与塑料容器热封剥离的效果示意图。

图2为本发明易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜的整体结构示意图。

其中：1是本发明易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜、2是热封剥离面、3是塑料容器、a是外表层、b是中间层、c是热封层。

具体实施方式

为了对本发明做进一步的说明，请参阅附图。

一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜1，其具有三层复合结构，由外到内分别为外表层a、中间层b和热封层c，其中外表层a由嵌段共聚聚丙烯、聚烯烃弹性体、合成硅石制成，中间层b由嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯、聚烯烃弹性体制成，热封层c由聚丁烯、共聚聚丙烯、合成硅石制成。

进一步的，所述外表层a中各成分及其对应重量百分比含量为：95~99%嵌段共聚聚丙烯、0~2%聚烯烃弹性体、1~3%合成硅石。

进一步的，所述中间层b中各成分及其对应重量百分比含量为：75~80%嵌段共聚聚丙烯、5~10%无规共聚聚丙烯、15~20%聚烯烃弹性体。

进一步的，所述热封层c中各成分及其对应重量百分比含量为：75~98%聚丁烯、0~21%共聚聚丙烯、2~4%合成硅石；所述共聚聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。

进一步的，所述薄膜的厚度为30~150μm，其中外表层a、中间层b和热封层c所占薄膜厚度的比例分别为：5~60%、10~80%和5~60%。

一种易剥离耐高温蒸煮聚丙烯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将外表层、中间层和热封层的对应原料成分分别投入到三台挤出机内进行熔融共混，并分别向三台挤出机中加入其内对应原料总质量2.5~3.5%的细菌纤维素，共同熔融共混处理35~40min后得熔融共混料备用；

（2）将步骤（1）制得的外表层、中间层和热封层对应的三种熔融共混料引入到t型模具头分配器内进行挤出流延处理，期间同时进行超声波辐射处理，接着对流延出的半成品进行常规的骤冷、厚度调节、收卷成膜、熟化处理后即可。

进一步的，步骤（2）中所述的超声波辐射处理时超声波的频率为200~220khz。在实际生产中发现，若不进行细菌纤维素的添加和超声波的处理操作，薄膜整体的拉伸强度会下降20%以上，明显降低了整体的力学使用品质和寿命。

上述所用原料中，嵌段共聚聚丙烯为韩国晓星的j340f型，不含抗粘剂和滑爽剂，tm（meltpoint）=163℃，mi=3.5；无规共聚聚丙烯为韩国三星道达尔的rf402型，不含抗粘剂和滑爽剂，tm（meltpoint）=152℃，mi=4.0；聚丁烯为巴塞尔的sp2103c型，不含抗粘剂和滑爽剂，mi=6.5；聚烯烃弹性体为美国陶氏的eg8200型，不含抗粘剂和滑爽剂，tm（meltpoint）=59℃，mi=5.0；合成硅石为日本三井的eaz-10型，有效成分占10%。

对本发明制得的薄膜进行性能测试，其中典型数据如下表1所示：

表1

由上表1可以看出，本发明制得的薄膜综合性能好，使用价值高，具有很强的市场竞争力和经济效益。