专利名称：铝塑共挤高阻隔液体包装膜材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及塑料薄膜制品领域，为用于液体包装的共挤膜材，尤其是一种铝塑共挤高阻隔液体包装膜材及其制备方法。
背景技术：
目前市场上供应的铝塑膜全部都属于铝塑复合膜，其原理是将铝箔和PE经复合设备加工复合而成，在工艺上需经过PE吹膜、铝箔压延、PE与铝箔复合等多道繁杂程序。限制非复合铝塑共挤高阻隔膜的主要原因是由于目前铝塑复合膜的技术已比较成熟，且质量也相对稳定，因此绝大多数企业都不愿意投入较大的研发成本去研制铝塑共挤非复合膜。对于乳品行业来说，包材是仅次于牛奶的第二大采购物资。目前，使用铝塑复合膜的乳品企业并不多，主要是因为铝塑复合膜的采购价格与利乐包相差无几，因此乳品企业更倾向于采购看上去档次更高、阻隔性能更好的纸铝复合的利乐包。、传统百利包产品使用以食品级黑色母粒融入PE后实现避光效果。本发明申请人在其在先申请号200910M7702. 9的发明专利申请中公开了一种五层共挤高阻隔液体包装膜材，具有优异的拉伸强度、断裂伸长率，另外水蒸气透过量、氧气透过量均低于现有薄膜。基于上述性能指标，申请人继而将目光投向非复合铝塑共挤膜，以期获得一种简化铝塑膜的生产工艺，制品成本大大降低的液体包装材，这种非复合铝塑共挤膜具有广大的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，突破了铝塑复合膜的传统模式，生产工艺大大简化，包装制品成本明显降低。本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法。本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是一种铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，从外至内依次由印刷层、铝塑层和热封层构成，其中，所述的铝塑层由铝塑母粒添加入塑料母粒中混合后经吹塑而成，其中，所述的印刷层按重量百分比计包括下述组分高密度聚乙烯55 65%线性低密度聚乙烯25 35%聚乙烯白色亚光母粒 5 15%;铝塑层按重量百分比计包括下述组分高密度聚乙烯55 65%线性低密度聚乙烯15 25%
茂金属线型低密度聚乙烯5 15%食品级铝塑母粒5 10%;热封层按重量百分比计包括下述组分高密度聚乙烯45 55%线性低密度聚乙烯15 25%茂金属线型低密度聚乙烯25 35%滑爽剂1 3%。具体的，印刷层按重量百分比计，其中高密度聚乙烯的用量可以为55、58、60、62或65%;线性低密度聚乙烯的用量可以为25、观、30、32或35% ；聚乙烯白色亚光母粒的用量可以为5、8、10、12或15%。铝塑层按重量百分比计，其中高密度聚乙烯的用量可以为55、58、60、62或65%;线性低密度聚乙烯的用量可以为15、18、20、22或25% ；茂金属线型低密度聚乙烯的用量可以为5、8、10、12或15% ；食品级铝塑母粒的用量可以为5、6、7、8、9或10%。热封层按重量百分比计，其中高密度聚乙烯的用量可以为45、48、50、52或55%;线性低密度聚乙烯的用量可以为15、18、20、22或25% ；茂金属线型低密度聚乙烯的用量可以为25、观、30、32或35% ；滑爽剂的用量可以为1、1.5、2、2. 5或3%。铝塑母粒为市售产品，选用的铝塑母粒中，铝粉应为纳米级，这样的铝塑母粒分散度好，可以很好的解决挤出过程中的热流动性指标。在上述方案的基础上，为了进一步增加遮光率，达到更优异的阻隔性能，所述的铝塑层中还包括聚乙烯黑色母粒，该聚乙烯黑色母粒占铝塑层质量百分比的2 6%。具体的，聚乙烯黑色母粒的用量可以为2、3、4、5或6%。在上述方案的基础上，所述的滑爽剂为酰胺类化合物，或高分子化合物。在上述方案的基础上，所述包装膜材在M小时、0. IMPa条件下的氧气透过量不大于 600cm3/m2。在上述方案的基础上，所述包装膜材M小时的水蒸气透过量不大于lg/m2。本发明改变了传统百利包产品一贯使用的以食品级黑色母粒融入PE后实现避光效果的传统，改为使用食品级铝塑母粒。在配方上经过多次反复试验，最终成功使得铝塑母粒融入PE中。包装膜材由于在每层均使用了高百分比的高密度聚乙烯，且在印刷层使用了白色亚光母粒，使材质更接近于纸张，印刷效果更加鲜艳，用于食品包装更具美观度。另外， 产品的密度高，特别是在使用了食品级铝塑母粒后，遮光率更好，阻隔性能也大大提高，包装物(牛奶、乳饮料、果汁饮料等)的保质期可延长至90天。同时，产品在125°C的高温蒸煮下保持不变形，不产生异味或异嗅。纵向、横向拉伸强度以及水蒸气、氧气透过量均大大好于同为非复合膜的五层共挤液体包装膜。本发明的包装膜材在保证同等品质的前提下，降低铝塑膜生产成本，简化铝塑膜生产工艺。相比传统的铝塑复合膜，市场价在每吨38000 40000元，而本发明的非复合铝塑共挤膜每吨仅M000元，节约成本30%以上。具体量化到每袋成本，按每吨乳品出包率 25万袋计算，使用铝塑复合膜的每袋包装成本约为0. 15 0. 18元，而使用本发明的非复合铝塑共挤膜后，每袋包装成本可降低至0. 09 0. 10元。由此可见，本发明的非复合铝塑共挤膜很好的解决了采购成本问题，且阻隔性能并不比利乐包差(具有优异的氧气透过量和水蒸气透过量阻隔性能)。针对上述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法，包括下述步骤第一步 印刷层、热封层及铝塑层分别按各自配方混合，并通过吹塑成膜；第二步将三层膜在同一模具处叠加共挤，挤出温度为165 168°C，由收卷机构牵出，制成三层共挤的铝塑包装膜材。在上述方案的基础上，第一步中，所述印刷层吹塑成膜的吹胀比为2. 5 3. 5 1。在上述方案的基础上，第一步中，所述热封层吹塑成膜的吹胀比为2. 5 3. 5 1。在上述方案的基础上，第一步中，所述铝塑层吹塑成膜的吹胀比为2. 5 3. 5 1。在上述方案的基础上，第二步中，所述的收卷机构的收卷速率为15 ISm/min，收卷张力为45 50Kg。本发明的有益效果是本发明采用共挤吹膜技术，解决了铝和PE无法熔融的难点，将原本应用于流延工艺的铝塑母粒直接用于PE吹塑工艺，对产品配方和吹塑工艺中的吹胀比、各挤出层控制温度等关键工艺进行合理设计，得到一次成型而不需另行复合的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，从而无需使用成本很高的铝箔，却也达到了与PE和铝箔经复合后同等的阻隔效果，产品制备工艺大大简化，包装成品的成本较传统铝塑复合膜大幅度降低；外层印刷层及内层热封层同样采用PE吹塑而成，只在中间层使用了铝塑母粒，合理解决了铝粉不直接接触食品的问题，符合食品级包装要求。
图1为本发明铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的结构示意图。
具体实施例方式实施例1请参阅图1为本发明铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的结构示意图所示，一种铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，从外至内依次由印刷层、铝塑层和热封层构成，所述的铝塑层由铝塑母粒添加入塑料母粒中混合后经吹塑而成，印刷层按重量百分比计包括下述组分高密度聚乙烯(上海金菲石化/TR144)60%线性低密度聚乙烯(沙特SABIC/218W)30%聚乙烯白色亚光母粒(上海金住/食品级) 10% ；铝塑层按重量百分比计包括下述组分高密度聚乙烯(上海金菲石化/TR144)60%线性低密度聚乙烯(沙特SABIC/218W)20%
茂金属线型低密度聚乙烯(美国陶氏/5100G) 12%食品级铝塑母粒(上海金奥/食品级)8% ；热封层按重量百分比计包括下述组分高密度聚乙烯(上海金菲石化/TR144)50%线性低密度聚乙烯(沙特SABIC/218W)18%茂金属线型低密度聚乙烯(美国陶氏/5100G) 30%滑爽剂(上海莱茵/Π(-2)2%。制备方法包括下述步骤第一步印刷层、热封层及铝塑层分别按各自配方混合，并通过吹塑成膜，所述印刷层吹塑成膜的吹胀比为3 1 ；所述热封层吹塑成膜的吹胀比为3 1;所述铝塑层吹塑成膜的吹胀比为3 1。第二步将三层膜在同一模具处叠加共挤，挤出温度为165 168°C，由收卷机构牵出，所述的收卷机构的收卷速率为15 ISm/min，收卷张力为45Kg，制成三层共挤的铝塑包装膜材。表1食品级铝塑共挤高阻隔液体包装膜所要达到的技术指标
权利要求
1.一种铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，从外至内依次由印刷层、铝塑层和热封层构成， 其特征在于所述的铝塑层由铝塑母粒加入塑料母粒中混合后经吹塑而成，其中，印刷层按重量百分比计包括下述组分 高密度聚乙烯55 65%线性低密度聚乙烯25 35%聚乙烯白色亚光母粒5 15% ；铝塑层按重量百分比计包括下述组分 高密度聚乙烯55 65%线性低密度聚乙烯15 25%茂金属线型低密度聚乙烯 5 15% 食品级铝塑母粒5 10%;热封层按重量百分比计包括下述组分 高密度聚乙烯45 55%线性低密度聚乙烯15 25%茂金属线型低密度聚乙烯 25 35 % 滑爽剂1 3%。
2.根据权利要求1所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，其特征在于所述的铝塑层中还包括聚乙烯黑色母粒，该聚乙烯黑色母粒占铝塑层质量的2 6%。
3.根据权利要求1所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，其特征在于所述的滑爽剂为酰胺类化合物，或高分子化合物。
4.根据权利要求1或2或3所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，其特征在于所述包装膜材在M小时、0. IMPa条件下的氧气透过量不大于600cm7m2。
5.根据权利要求1或2或3所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材，其特征在于所述包装膜材M小时的水蒸气透过量不大于lg/m2。
6.针对权利要求1至5之一所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法，其特征在于包括下述步骤第一步印刷层、热封层及铝塑层分别按各自配方混合，并通过吹塑成膜； 第二步将三层膜在同一模具中叠加共挤，挤出温度为165 168°C，由收卷机构牵出， 制成三层共挤的铝塑包装膜材。
7.根据权利要求6所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法，其特征在于第一步中，所述印刷层吹塑成膜的吹胀比为2. 5 3. 5 1。
8.根据权利要求6所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法，其特征在于第一步中，所述热封层吹塑成膜的吹胀比为2. 5 3. 5 1。
9.根据权利要求6所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法，其特征在于第一步中，所述铝塑层吹塑成膜的吹胀比为2. 5 3. 5 1。
10.根据权利要求6至9之一所述的铝塑共挤高阻隔液体包装膜材的制备方法，其特征在于第二步中，所述的收卷机构的收卷速率为15 ISm/min，收卷张力为45 50Kg。
全文摘要
本发明涉及一种铝塑共挤高阻隔液体包装膜材及其制备方法，从外至内为印刷层包括高密度聚乙烯55-65％；线性低密度聚乙烯25-35％；白色母粒5-15％；铝塑层包括高密度聚乙烯55-65％；线性低密度聚乙烯15-25％；茂金属线型低密度聚乙烯5-15％；铝塑母粒5-10％；热封层包括高密度聚乙烯45-55％；线性低密度聚乙烯15-25％；茂金属线型低密度聚乙烯25-35％；滑爽剂1-3％。制备方法印刷层、热封层及铝塑层分别通过吹塑成膜；三层膜在同一模具处叠加共挤，挤出温度165-168℃，由收卷机构牵出。优点是采用共挤吹膜技术，将应用于流延工艺的铝塑母粒用于PE吹塑工艺，得到一次成型而不需另行复合的铝塑共挤高阻隔膜，工艺简化，成本降低。
文档编号B32B27/32GK102241299SQ201010171228
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者倪峰, 杨文忠 申请人:上海展骋高分子材料有限公司