一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜及其制备方法
技术领域
[0001]
本发明属于薄膜包装技术领域，具体涉及一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜及其制备方法。
背景技术：[0002]
高温蒸煮杀灭微生物是食品长时间保存的重要方法，按温度可分为72℃/30min的巴氏杀菌、100℃/30min的煮沸杀菌、121℃/30min的高温蒸煮杀菌、135℃/10min的高温蒸煮杀菌和145℃/5秒的超高温瞬时杀菌。除了微生物外，紫外光线、氧气、温度、水及ph值等均可引起食品的腐败，因此，蒸煮及高温蒸煮型高阻隔包装薄膜逐渐成为人们对特种功能性薄膜追求。直线易撕裂薄膜解决了现有包装薄膜难撕且撕裂不直的问题，为包装内容物在开包过程中出现的洒落问题提供解决方案。
[0003]
双向拉伸尼龙薄膜(bopa)具有优异拉伸强度、耐穿刺、耐低温、耐油性及柔韧性等特点，被广泛应用于日用品、电子产品、食品及药品等领域，但是单一的双向拉伸尼龙6材料不具备高阻隔性。同时双向拉伸尼龙6薄膜材料吸水率高，热收缩性大，在生产及使用过程中由于温湿度的变化，常常导致复合薄膜打皱、套印不准及翘角等问题的发生。evoh作为一种性能优异的、对环境友好的热融性阻隔树脂，在高阻隔材料里面也占据了越来越重要的地位。但是evoh材料本身一些弱点，高相对湿度条件下氧气阻隔性能下降较快、传统共挤吹膜材料厚度大、不适合高速印刷、高温杀菌条件下材料发白现象。所以提供一种高湿度条件下阻隔效果好、透明度高、柔韧性好、厚度小、阻隔性高且具备直线撕裂性高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜及其制备方法具有重要的价值。
技术实现要素：[0004]
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜及其制备方法，解决了上述背景技术中普通evoh高温蒸煮发白、高湿条件下阻隔性降低，单一尼龙薄膜不具备直线撕裂且温湿度变化尺寸变化大等问题。
[0005]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜，由上至下依次为第一低吸湿阻隔层、第一直线撕裂层、evoh阻隔层、第二直线撕裂层和第二低吸湿阻隔层；
[0006]
所述第一低吸湿阻隔层、第二低吸湿阻隔层按质量份包括96-98.9份长碳链尼龙、1-3份纳米级滑石粉和0.1-1份微米级滑石粉；
[0007]
所述第一直线撕裂层、第二直线撕裂层的组份包括尼龙6和mxd6；
[0008]
所述evoh阻隔层按质量份包括87-95份evoh、2-5份树枝形聚酰胺胺和3-8份纳米活性氧化物。
[0009]
在本发明一较佳实施例中，所述第一直线撕裂层、第二直线撕裂层按质量份包括70-85份尼龙6和15-30份mxd6。
[0010]
在本发明一较佳实施例中，所述长碳链尼龙为尼龙11、尼龙12、尼龙1012、尼龙
1212、尼龙1313的一种或者几种组合。
[0011]
在本发明一较佳实施例中，所述纳米级滑石粉的粒径为50-200nm。
[0012]
在本发明一较佳实施例中，所述微米级滑石粉的粒径为2.5-3.5μm。
[0013]
在本发明一较佳实施例中，所述树枝形聚酰胺胺为pamam 2.0代、pamam 3.0代、pamam 4.0代、pamam 5.0代、pamam 6.0代中的一种或者几种组合。
[0014]
在本发明一较佳实施例中，所述纳米活性氧化物为纳米活性氧化镁、纳米活性氧化铝、纳米活性氧化锌中的一种或几种组合。所述纳米活性氧化物的粒径为50-100nm。
[0015]
在本发明一较佳实施例中，薄膜总厚度为15-35μm，所述evoh阻隔层的厚度为3-6μm。
[0016]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供了上述一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0017]
步骤一、将低吸湿阻隔层中的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的母粒烘干，备用；
[0018]
步骤二、将evoh层中除树枝形聚酰胺胺外的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的母粒烘干，备用；
[0019]
步骤三、将步骤一中得到的母粒分别投入挤出机，制作第一低吸湿阻隔层、第二低吸湿阻隔层；将尼龙6和mxd6投入挤出机，制作第一直线撕裂层、第二直线撕裂层；将步骤二得到的母粒与树枝形聚酰胺胺按比例投入挤出机，制作evoh阻隔层；其中第一低吸湿阻隔层、第二低吸湿阻隔层、第一直线撕裂层、第二直线撕裂层的挤出机温度及其t型模头的温度控制在220-240℃，evoh阻隔层的挤出机温度及其t型模头的温度控制在160-210℃；
[0020]
步骤四、采用lisim同步拉伸法，将步骤三中各层挤出、急冷铸片，经60-80℃热蒸槽调湿、清洁表面，用热风清除铸片表面蒸分后，然后进行双向拉伸，拉伸温度为160-190℃，定型温度为180-210℃，拉伸倍率为3.0*3.0-3.8*3.8，即得到高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜。
[0021]
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
[0022]
1.树枝形聚酰胺胺中的氨基基团、活性金属粒子及evoh中的羟基在熔融加工过程中相互之间发生一定的交联反应，解决普通evoh高温蒸煮发白的问题和高湿度环境下阻隔性能降低的问题；
[0023]
2.evoh阻隔层设置在聚酰胺直线撕裂层之间，解决了层evoh流动性差，厚度不可控的问题；同时在尼龙6材料中添加一定含量的半芳香族尼龙mxd6，赋予薄膜具备直线撕裂功能的同时，降低尼龙6薄膜的吸水率，提高薄膜的尺寸稳定性和阻隔性；
[0024]
3.长碳链尼龙设置在薄膜的外表层，吸水率低，降低水分对内层evoh的影响，同时添加纳米级别的片层滑石粉，提供薄膜的阻隔性；添加微米级别的滑石粉，提高阻隔性的同时，起到开口爽滑的效果；
[0025]
4.添加纳米粒子对薄膜的透明性影响较小，纳米粒子和mxd6材料都能够改善薄膜的在不同温湿度条件下的尺寸稳定性。
附图说明
[0026]
图1为实施例1evoh/尼龙复合薄膜的层结构图。
[0027]
其中，10-第一低吸湿阻隔层，20-第一直线撕裂层，30-evoh阻隔层，40-第二直线撕裂层，50-第二低吸湿阻隔层。
具体实施方式
[0028]
术语“上”、“下”为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0029]
实施例1
[0030]
本实施例一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜，包括5层结构，由上至下依次为第一低吸湿阻隔层10、第一直线撕裂层20、evoh阻隔层30、第二直线撕裂层40、第二低吸湿阻隔层50；其中，所述第一、第二低吸湿阻隔层10、50的厚度为1.5μm，其组份包括pa121297.5份、纳米级滑石粉2份和微米级滑石粉0.5份；所述第一、第二直线撕裂层20、40的厚度为4μm，其组份包括尼龙680份和mxd620份；所述evoh阻隔层30的厚度为4μm，其组份包括evoh 92份、pamam3.0代3份和纳米活性氧镁5份。
[0031]
本实施例evoh/尼龙复合薄膜的制备方法为：
[0032]
步骤一：将低吸湿阻隔层中的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的母粒烘干，备用；
[0033]
步骤二：将evoh层中除树枝形聚酰胺胺外的组分按比例掺混，经双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒，将得到的母粒烘干，备用；
[0034]
步骤三：将步骤一中得到的母粒分别投入10挤出机和50挤出机，制作10层和50层；将尼龙6和mxd6分别投入20挤出机和40挤出机，制作20层和40层；将步骤二得到的母粒与树枝形聚酰胺胺按比例投入30挤出机，制作30层；其中10层、20层、40层和50层的挤出机温度及其t型模头的温度控制在220-240℃之间，30层的挤出机温度及其t型模头的温度控制在160-210℃之间；
[0035]
步骤四：采用lisim同步拉伸法，将步骤三中各层挤出、急冷铸片，经60-80℃热水槽调湿、清洁表面，用热风清除铸片表面水分后，然后进行双向拉伸，拉伸温度为160-190℃，定型温度为180-210℃，拉伸倍率为3.0*3.0-3.8*3.8，即可得到高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜。
[0036]
实施例2
[0037]
实施例2与实施例1的区别在于：一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜，包括5层结构，由上至下依次为低吸湿阻隔层、直线撕裂层、evoh阻隔层、直线撕裂层、低吸湿阻隔层；其中，所述低吸湿阻隔层的厚度为1.5μm，其组份包括pa121296份、纳米级滑石粉3份和微米级滑石粉1份；所述直线撕裂层的厚度为4μm，其组份包括尼龙670份和mxd630份；所述evoh阻隔层的厚度为4μm，其组份包括evoh 87份、pamam3.0代5份和纳米活性氧镁8份。
[0038]
实施例3
[0039]
实施例3与实施例1的区别在于：一种高温蒸煮型evoh/尼龙复合薄膜，包括5层结构，由上至下依次为低吸湿阻隔层、直线撕裂层、evoh阻隔层、直线撕裂层、低吸湿阻隔层；
其中，所述低吸湿阻隔层的厚度为1.5μm，其组份包括pa121298.9份、纳米级滑石粉1份和微米级滑石粉0.1份；所述直线撕裂层的厚度为4μm，其组份包括尼龙685份和mxd615份；所述evoh阻隔层的厚度为4μm，其组份包括evoh 95份、pamam3.0代2份和纳米活性氧镁3份。
[0040]
对比例1
[0041]
市售15μm双向拉伸evoh/尼龙共挤薄膜。
[0042]
对比例2
[0043]
对比例2与实施例1的区别在于：一种evoh/尼龙复合薄膜，包括5层结构，由上至下依次为低吸湿阻隔层、直线撕裂层、evoh阻隔层、直线撕裂层、低吸湿阻隔层；其中，所述低吸湿阻隔层的厚度为1.5μm，其组份包括pa121290份、纳米级滑石粉5份和微米级滑石粉5份；所述直线撕裂层的厚度为4μm，其组份包括尼龙670份和mxd630份；所述evoh阻隔层的厚度为4μm，其组份包括evoh 87份、pamam3.0代5份和纳米活性氧镁8份。
[0044]
对比例3
[0045]
对比例3与实施例1的区别在于：一种evoh/尼龙复合薄膜，包括5层结构，由上至下依次为低吸湿阻隔层、直线撕裂层、evoh阻隔层、直线撕裂层、低吸湿阻隔层；其中，所述低吸湿阻隔层的厚度为1.5μm，其组份包括pa121296份、纳米级滑石粉3份和微米级滑石粉1份；所述直线撕裂层的厚度为4μm，其组份包括尼龙670份和mxd630份；所述evoh阻隔层的厚度为4μm，其组份包括evoh 75份、pamam3.0代15份和纳米活性氧镁10份。
[0046]
对比例4
[0047]
对比例4与实施例1的区别在于：一种evoh/尼龙复合薄膜，包括5层结构，由上至下依次为低吸湿阻隔层、直线撕裂层、evoh阻隔层、直线撕裂层、低吸湿阻隔层；其中，所述低吸湿阻隔层的厚度为1.5μm，其组份包括pa121296份、纳米级滑石粉3份和微米级滑石粉1份；所述直线撕裂层的厚度为4μm，其组份包括尼龙690份和mxd610份；所述evoh阻隔层的厚度为4μm，其组份包括evoh 87份、pamam3.0代5份和纳米活性氧镁8份。
[0048]
将实施例和对比例所制得的薄膜进行性能测试，测试评价结果如表1所示：
[0049]
表1
[0050][0051]
注：直线撕裂性能中
“○”
表示具有，“х”表示不具有；蒸煮135℃/30min中
“○”
表示薄膜不发白，“х”表示发白。
[0052]
由表1中的实施例1-3与对比例1-4可以看出，耐高温蒸煮的evoh/尼龙复合薄膜具备直线撕裂性能，高湿条件下阻隔性好，高温蒸煮不发白，尺寸变化率小，综合性能优异。
[0053]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。