一种耐穿刺耐油性热封复合底膜及其制备方法
【专利摘要】一种耐穿刺耐油性热封复合底膜，包含封合层、中间层和背材层，封合层和背材层位于中间层的两侧，封合层的构成为：低密度聚乙烯10%～35wt%，茂金属聚丙烯低密度弹性体65%～90wt%；中间层构成为：高密度聚乙烯70%～85w%，低密度聚乙烯15%～30w%；背材层构成为：中密度聚乙烯65%～85w%，低密度聚乙烯15%～35%；封合层、中间层和背材层分别占保护膜总重量的5%～20%、60%～80%和5%～20%，封合层、中间层和背材层的重量比之和为100%。本发明的复合底膜，通过共挤吹膜而得到包含封合层、中间层和背材层复合底膜，各层组成尤其是封合层组成使得复合底膜具备良好的抗穿刺能力，并能够在有油脂的情况下得以进行有效牢固封合，同时保证共挤吹膜过程中的加工性和加工稳定性。
【专利说明】一种耐穿刺耐油性热封复合底膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料的加工制备【技术领域】，尤其涉及一种耐穿刺耐油性热封复 合底膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在日常生活中，人们经常接触到各种各类的熟食性食品，如鸭脖子、鸡翅等 即食性熟食。而包装这类型熟食型食品，常用的包装结构是聚乙烯热封底膜与0ΡΕΤ/0ΡΡ等 面膜复合、印刷、制袋，然后装入内容物、封口。
[0003] 具体而言，市场上常用的聚乙烯热封底膜均是以茂金属线性聚乙烯为主要热封性 材料，配合低密度聚乙烯和普通线性低密度聚乙烯共混、通过流延或吹膜工艺生产出来。对 于一般的食品包装来说，这一常用配方基本能满足使用要求，但是，在包装鸭脖子、鸡翅这 类含有比较多油性物质、且有骨头或似类带"刺"的熟食时，会产生一些非常严重的问题，一 是由于封口处有油脂的影响，而低密度聚乙烯和普通线性低密度聚乙烯共混在油脂等油性 物存在的情况下往往难于封口，因此容易出现封口强度不足，影响包装的密封性，从而加大 内容物，尤其是油性肉质食物的变质分先；二是低密度聚乙烯和普通线性低密度聚乙烯共 混的薄膜普遍存在密度不够、强度太差的问题，从而容易被油脂渗入，产生包装结构内的层 间脱离问题，严重印象包装的美观度和牢固性，而且容易使包装的食品受到污染；三是低密 度聚乙烯和普通线性低密度聚乙烯共混的制成的薄膜抗刺穿性不够，容易被内容物的"刺" 损坏薄膜，不仅会导致内容物中的流质外溢，而破坏整个包装，而且由于包装的整体破损而 引入外界微生物和污染物，严重影响包装的效果和安全性。
[0004] 有鉴于此，提供一种耐穿刺耐油性热封复合底膜及其制备方法，克服现有技术中 存在的缺陷，是业界亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 基于以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种耐穿刺耐油 性热封复合底膜，通过共挤吹膜而得到包含封合层、中间层和背材层复合底膜，且封合层由 茂金属聚丙烯低密度弹性体和低密度聚乙烯复合制成，使复合底膜具备良好的抗穿刺能 力，并能够在有油脂的情况下得以进行有效牢固封合，同时保证共挤吹膜过程中的加工性 和加工稳定性。
[0006] 本发明所要解决的技术问题还在于提供一种耐穿刺耐油性热封复合底膜的制备 方法，采用了超临界氮气流体输送系统，生产在洁净生产系统中进行，通过共挤吹膜的加工 方法而制得本发明的耐穿刺耐油性热封复合底膜。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供实施例提供的一种耐穿刺耐油性热封复合底 膜，包含封合层、中间层和背材层，封合层、中间层和背材层通过共挤吹膜而得到所述复合 底膜，所述封合层和背材层位于所述中间层的两侧，装入复合底膜制成的包装袋内的内容 物与复合底膜的封合层相接触；复合底膜封合时，复合底膜之间的封合层通过热封相互粘 接。其中， 所述封合层由含量如下的成分制备而成： 低密度聚乙烯10%?35 wt %， 茂金属聚丙烯低密度弹性体659Γ 90wt%。
[0008] 所述中间层由含量如下的成分制备而成： 高密度聚乙烯70%?85w%， 低密度聚乙烯15%?30w%。
[0009] 所述背材层由含量如下的成分制备而成： 中密度聚乙烯65%?85w%， 低密度聚乙烯159Γ35%。
[0010] 上述封合层、中间层和背材层分别占保护膜总厚度的59Γ20%、609Γ80%和 59Γ20%，封合层、中间层和背材层总厚度为100%。
[0011] 封合层是本发明的核心内容之一，它主要的组分不同于现有技术中的聚乙烯热封 底膜均是以茂金属线性聚乙烯为主要热封性材料，配合低密度聚乙烯和普通线性低密度 聚乙烯共混，采用的是茂金属聚丙烯低密度弹性体和低密度聚乙烯树脂复配而制成。其 中，茂金属聚丙烯低密度弹性体为主体材质，本类弹性体的加工性不好，但是由于其密度 比较低，柔韧性十分好，能够为薄膜提供十分好的抗穿刺能力，另外，茂金属聚丙烯低密度 弹性体的抗污染热封强度非常好，能够让封口在有油脂的情况下得以封合，其封口强度 能够满足使用要求。最优的低密度聚乙烯和茂金属聚丙烯低密度弹性体的复配比例是 20/80wt%。所用的树脂是已经商业化的吹膜级树脂，低密度聚乙烯的熔体流动速率约为 18?25g/10min，密度约为0.92、.926 kg/m3。低密度聚乙烯可以选用但不限于埃克森美孚 生产的LDPE-LD600BA。茂金属聚丙烯低密度弹性体的熔体流动速率约为9. 5-15/10min， 密度约为0.89 kg/m3;茂金属聚丙烯低密度弹性体可以选用但不限于Basell公司生产的 Metocene_EM248U。
[0012] 中间层是本发明的核心内容之二，其利用高密度聚乙烯密度比较高的特点，能够 在一定程度上起到阻止油脂渗透热封底膜、与复合用的胶水发生中和，避免出现整个复合 结构出现层间脱离的问题；而低密度聚乙烯主要起到调整加工性的作用，另外，也能在一 定程度上提升薄膜的抗刺穿性；而且，这样的中间层组成还保障了其与封合层和背材层之 间的有效结合，提高膜的力学性能。最优的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的复配比例是 20/80wt%。中间层所用的树脂是已经商业化的吹膜级树脂，所用的低密度聚乙烯的熔体流 动速率约为18~25g/10min，密度约为0.92~0.926 kg/m3,低密度聚乙烯可以选用但不限于 埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA。高密度聚乙烯的熔体流动速率约为1.81. 5g/10min， 密度约为〇.96~0. 98 kg/m3。高密度聚乙烯可以选用但不限于埃克森美孚生产HDPE-HD 8660. 29。
[0013] 背材层是本发明的核心内容之三，其以中密度聚乙烯为主体材质，一方面为薄膜 提供一定的强度，另一方面，其加工性比高密度聚乙烯能够在一定程度上调整薄膜的加工 性。最优的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的复配比例是30/70wt%。所用的树脂是已经 商业化的吹膜级树脂，所用的低密度聚乙烯的熔体流动速率约为18~25g/10min，密度约为 0. 92、. 926 kg/m3,低密度聚乙烯可以选用但不限于埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA。中 密度聚乙烯的熔体流动速率约为0.3?1. 0g/10min，密度约为0.93(H). 936kg/ m3。中密度 聚乙烯可以选用但不限于埃克森美孚生产的MDPE-MD3505CH。
[0014] 封合层、中间层和背材层各自在复合底膜总厚度中的重量(厚度）比例关系是本发 明的核心内容之四，通过合理设计各层的重量(厚度）比例关系，从而使复合底膜不仅具备 良好的抗穿刺能力和强度性能，并能够在有油脂的情况下得以进行有效牢固封合，同时保 证共挤吹膜过程中的加工性和加工稳定性。
[0015] 为了保证复合底膜的质量，该复合底膜采用共挤吹膜加工方法制备而成，使用三 层共挤重包装膜吹塑机，由料仓进入质量配料器，质量配料器将原料按前述内容涉及的复 合底膜配料混合好后，供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机构送至模头后分别形成 薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡经外冷却风环和膜泡内 冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行收卷分切，即得到耐穿 刺耐油性热封复合底膜。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合优选实施例进一步详细描述本发明的特点及优点。以下实施方式仅是示 例性的，本领域技术人员可在此基础上作出显而易见的修改，这些修改也被包括在本发明 的范围内。
[0017] 实施例1 : 取Basell公司生产的Met〇cene-EM248U茂金属聚丙烯低密度弹性体90份、埃克森美 孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯10份作为复合底膜的封合层树脂；取埃克森美孚生 产的HDPE-HD 8660. 29高密度聚乙烯85份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙 烯15份作为复合底膜的中间层树脂；取埃克森美孚生产的MDTO-MD3505CH中密度聚乙烯 80份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯20份作为复合底膜的中间层树脂作 为复合底膜的背材层树脂。
[0018] 其中，就各层原料用量占整个复合底膜的质量百分而言，封合层、中间层和背材层 分别为5%、80%和15%。
[0019] 制备过程：使用三层共挤重包装膜吹塑机，按照上述配方配料，由料仓进入质量配 料器，质量配料器将原料按上述配比混合好后供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机 构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡 经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行 收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底膜。其中，挤出机机筒温度区间：1区185°C，2 区 220°C，3 区 200°C，4 区 185°C，换网流道 175°C ;膜口温度 190-220°C。
[0020] 实施例2 : 取Basell公司生产的Met〇cene-EM248U茂金属聚丙烯低密度弹性体80份、埃克森美 孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯20份作为复合底膜的封合层树脂；取埃克森美孚生 产的HDPE-HD 8660. 29高密度聚乙烯80份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙 烯20份作为复合底膜的中间层树脂；取埃克森美孚生产的MDPE-MD3505CH中密度聚乙烯 75份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯25份作为复合底膜的中间层树脂作 为复合底膜的背材层树脂。
[0021] 其中，就各层原料用量占整个复合底膜的质量百分而言，封合层、中间层和背材层 分别为10%、70%和20%。
[0022] 制备过程：使用三层共挤重包装膜吹塑机，按照上述配方配料，由料仓进入质量配 料器，质量配料器将原料按上述配比混合好后供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机 构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡 经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行 收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底膜。其中，挤出机机筒温度区间：1区185°C，2 区 220°C，3 区 205°C，4 区 185°C，换网流道 175°C ;膜口温度 190-220°C。
[0023] 实施例3 : 取Basell公司生产的Met〇cene-EM248U茂金属聚丙烯低密度弹性体80份、埃克森美 孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯20份作为复合底膜的封合层树脂；取埃克森美孚生 产的HDPE-HD 8660. 29高密度聚乙烯80份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙 烯20份作为复合底膜的中间层树脂；取埃克森美孚生产的MDPE-MD3505CH中密度聚乙烯 70份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯30份作为复合底膜的中间层树脂作 为复合底膜的背材层树脂。
[0024] 其中，就各层原料用量占整个复合底膜的质量百分而言，封合层、中间层和背材层 分别为20%、70%和10%。
[0025] 制备过程：使用三层共挤重包装膜吹塑机，按照上述配方配料，由料仓进入质量配 料器，质量配料器将原料按上述配比混合好后供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机 构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡 经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行 收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底膜。其中，挤出机机筒温度区间：1区185°C，2 区 220°C，3 区 205°C，4 区 185°C，换网流道 175°C ;膜口温度 190-220°C。
[0026] 制备过程：使用三层共挤重包装膜吹塑机，按照上述配方配料，由料仓进入质量配 料器，质量配料器将原料按上述配比混合好后供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机 构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡 经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行 收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底膜。其中，挤出机机筒温度区间：1区185°C，2 区 220°C，3 区 205°C，4 区 185°C，换网流道 175°C ;膜口温度 190-220°C。
[0027] 实施例4 : 取Basell公司生产的Met〇cene-EM248U茂金属聚丙烯低密度弹性体70份、埃克森美 孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯30份作为复合底膜的封合层树脂；取埃克森美孚生 产的HDPE-HD 8660. 29高密度聚乙烯75份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙 烯25份作为复合底膜的中间层树脂；取埃克森美孚生产的MDPE-MD3505CH中密度聚乙烯 85份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯15份作为复合底膜的中间层树脂作 为复合底膜的背材层树脂。
[0028] 其中，就各层原料用量占整个复合底膜的质量百分而言，封合层、中间层和背材层 分别为5%、90%和5%。
[0029] 制备过程：使用三层共挤重包装膜吹塑机，按照上述配方配料，由料仓进入质量配 料器，质量配料器将原料按上述配比混合好后供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机 构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡 经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行 收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底膜。其中，挤出机机筒温度区间：1区185°C，2 区 220°C，3 区 205°C，4 区 185°C，换网流道 175°C ;膜口温度 195-220°C。
[0030] 实施例5 : 取Basell公司生产的Met〇cene-EM248U茂金属聚丙烯低密度弹性体65份、埃克森美 孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯35份作为复合底膜的封合层树脂；取埃克森美孚生 产的HDPE-HD 8660. 29高密度聚乙烯70份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙 烯30份作为复合底膜的中间层树脂；取埃克森美孚生产的MDPE-MD3505CH中密度聚乙烯 65份、埃克森美孚生产的LDPE-LD600BA低密度聚乙烯35份作为复合底膜的中间层树脂作 为复合底膜的背材层树脂。
[0031] 其中，就各层原料用量占整个复合底膜的质量百分而言，封合层、中间层和背材层 分别为20%、60%和20%。
[0032] 制备过程：使用三层共挤重包装膜吹塑机，按照上述配方配料，由料仓进入质量配 料器，质量配料器将原料按上述配比混合好后供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机 构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡 经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行 收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底膜。其中，挤出机机筒温度区间：1区185°C，2 区 210°C，3 区 205°C，4 区 185°C，换网流道 175°C ;膜口温度 195-2KTC。
[0033] 实施例6 性能检测： 将通过上述实施1-5中方法制得的耐穿刺耐油性热封复合底膜按照相应国家标准对 一些具体参数进行测试，具体参数及相应要求详见下表一。
[0034] 表一复合底膜的测试参数及标准
【权利要求】
1. 一种耐穿刺耐油性热封复合底膜，其特征在于包含封合层、中间层和背材层，封合 层、中间层和背材层通过共挤吹膜而得到所述复合底膜，所述封合层和背材层位于所述中 间层的两侧，装入复合底膜制成的包装袋内的内容物与复合底膜的封合层相接触；复合底 膜封合时，复合底膜之间的封合层通过热封相互粘接。
2. 所述封合层由含量如下的成分制备而成： 低密度聚乙烯10%?35 wt %， 茂金属聚丙烯低密度弹性体659T 90wt% ; 所述中间层由含量如下的成分制备而成： 高密度聚乙烯70%?85w%， 低密度聚乙烯15%?30w% ; 所述背材层由含量如下的成分制备而成： 中密度聚乙烯65%?85w%， 低密度聚乙烯159T35% ; 上述封合层、中间层和背材层分别占保护膜总重量的59T20%、609T80%和59T20%，封 合层、中间层和背材层的重量比之和为100%。
3. 如权利要求1所述的耐穿刺耐油性热封复合底膜，其特征在于所述封合层使用的 茂金属聚丙烯低密度弹性体的熔体流动速率约为1.5-2. 5/10min，密度约为0.89 kg/m3; 低密度聚乙烯的熔体流动速率约为18?25g/10min，密度约为0.92、.926 kg/m3。
4. 如权利要求1所述的耐穿刺耐油性热封复合底膜，其特征在于所述中间层使用的 高密度聚乙烯的熔体流动速率约为1.81. 5g/10min，密度约为0.96、.98 kg/m3;低密度 聚乙烯的熔体流动速率为约18?25g/10min，密度约为0.92、.926 kg/m3。
5. 如权利要求1所述的耐穿刺耐油性热封复合底膜，其特征在于所述中间层使用的 中密度聚乙烯的熔体流动速率约为8?12g/10min，密度约为0.93(H). 936kg/m3;低密度 聚乙烯的熔体流动速率约为18?25g/10min，密度约为0.92、.926 kg/m3。
6. 如权利要求1所述的耐穿刺耐油性热封复合底膜，其特征在于：所述封合层由低 密度聚乙烯和茂金属低密度聚乙烯按照重量比1/4组成；所述中间层由低密度聚乙烯和 高密度聚乙烯按重量比1/4组成，所述背材层由低密度聚乙烯和中密度聚乙烯按重量比 3/7组成。
7. -种如权利要求1?5中任意一项所述的耐穿刺耐油性热封复合底膜的制备方法， 其特征在于通过共挤吹膜加工工艺制备，使用三层共挤重包装膜吹塑机，由料仓进入质量 配料器，质量配料器将原料按权利要求1?5中任意一项所述的复合底膜配料混合好后， 供给3台不同角度摆放的挤出机，经换网机构送至模头后分别形成薄膜芯层及内外层，由 风扇吹入冷却空气将膜管吹胀成膜泡，膜泡经外冷却风环和膜泡内冷系统冷却后，经牵伸 装置和电晕处理器处理后进入收卷装置进行收卷分切，即得到耐穿刺耐油性热封复合底 膜。
【文档编号】B32B27/32GK104354415SQ201410647857
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月15日 优先权日:2014年11月15日
【发明者】戴涛 申请人:佛山新长盛塑料薄膜有限公司