本发明涉及包装材料领域，尤其涉及一种抗菌易揭吸湿型pe膜、制备方法、包装结构。
背景技术：
包装材料应用越来越广泛，使用量越来越大。在食品业或医疗器械业涉及到的包装材料，如食品用包装袋、医疗器械用插管、连接管、体内导管，若因这些包装材料存储或使用过程中感染细菌，会造成食品污染或医疗器械污染，造成较大的安全卫生危害。此外，当开启食品包装袋或医疗器械用包装材料时，包装材料撕开后会产生撕下来的碎片、碎屑等，同样会涉及到安全或卫生问题。此外，包装材料在使用过程中，还需避免其内包容物在存储过程中受潮而影响保存期限。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种抗菌易揭吸湿型pe膜，抗菌易揭吸湿型pe膜机械强度良好的同时具有易开启、吸湿防潮、抗菌性能。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现。
本发明提供一种抗菌易揭吸湿型pe膜，从外至内依次包括：
外层，用以印刷或复合，其原料包括重量比为3～5：1的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；
吸湿层，其原料包括吸湿母粒；
抗菌易揭层，其原料包括抗菌母粒、开口剂及重量比为1：1～3：3～7的易揭粒子、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯；其中，所述易揭粒子与线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯不相容；所述抗菌母粒添加量、所述开口剂添加量分别为所述抗菌易揭层原料总重量的1％～5％、1％～3％。
优选地，所述吸湿母粒包括吸湿剂及重量比为5：1～3的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；所述吸湿剂占所述吸湿母粒总重量的20％～50％。
优选地，所述吸湿剂为沸石分子筛吸湿剂；所述吸湿母粒的线性低密度聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。
优选地，所述抗菌母粒包括重量比为2.5～5：12：5的抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。
优选地，所述抗菌剂为改性纳米zno无机抗菌剂；，所述易揭粒子为pb-1粒子。
优选地，所述外层还包括重量含量为0.27％～0.33％的含氟加工助剂；
和/或，所述抗菌易揭层还包括重量含量为0.27％～0.33％的含氟加工助剂。
优选地，所述外层厚度为10～20μm；所述吸湿层厚度为20～60μm；所述抗菌易揭层厚度为15～30μm。
优选地，包括步骤：将外层、吸湿层、抗菌易揭层三层原料按配比分别加入三层共挤吹膜机的对应料筒内，经三层共挤吹塑制得抗菌易揭吸湿型pe膜。
优选地，还包括步骤：
将吸湿剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯按配比混合均匀后共混挤出造粒制得吸湿母粒；
将抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯按配比混合均匀后共混挤出造粒制得抗菌母粒。
本发明的第三个目的是提供一种抗菌易揭吸湿的包装结构，包括如上所述的抗菌易揭吸湿型pe膜。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种抗菌易揭吸湿型pe膜，从外至内依次包括外层、吸湿层、抗菌易揭层。作为中间层的吸湿层内由吸湿母粒制成，以提供防潮吸湿功能，能适应对水蒸气敏感的要求，延长内容物保质期。在作为内层的抗菌易揭层内添加易揭粒子，利用易揭粒子与抗菌易揭层内的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的不相容性，使得抗菌易揭层热封密封性能良好的同时封口易揭开，揭开封口时界面均匀干净无起丝现象、不会产生碎屑。此外，抗菌易揭层添加抗菌粒子，具有抗菌性能，对于药品或食品包装，能够提高内容物的卫生安全性，免受病毒细菌的感染。
本上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种抗菌易揭吸湿型pe膜，从外至内依次包括：
外层，根据客户需求用以印刷或复合，其原料包括重量比为3～5：1的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；外层为抗菌易揭吸湿型pe膜提供强度、挺度、防水性能；进一步地，低密度聚乙烯型号为2420h，线性低密度聚乙烯型号为赛科0220a；进一步地，低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯重量比为4：1，外层机械强度及加工性能好；
吸湿层，其原料包括吸湿母粒；吸湿层具有吸湿性能，以防止抗菌易揭吸湿型pe膜所包装的内容物受潮；
抗菌易揭层，其原料包括抗菌母粒、开口剂及重量比为1：1～3：3～7的易揭粒子、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯；其中，所述易揭粒子与线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯不相容；所述抗菌母粒添加量、所述开口剂添加量分别为所述抗菌易揭层原料总重量的1％～5％、1％～3％；进一步地，开口剂为舒尔曼amf705hf开口爽滑剂或eza开口剂。抗菌母粒为抗菌易揭层提供抗菌性能；开口剂防止作为内层的抗菌易揭层在形成薄膜过程中粘连在一起，开口困难而影响薄膜的光亮度；利用易揭粒子与线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯不相容，易揭粒子掺和于线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯中，降低抗菌易揭层的热封强度，抗菌易揭吸湿型pe膜经过热封后，热封强度为3～15n/15mm，揭开时剥离力波动≤3n/15mm，剥离界面干净、均匀、无掉屑、无起丝现象，手感平滑无顿挫感、无分层，以使制得的抗菌易揭吸湿型pe膜封口易揭开。进一步地，低密度聚乙烯型号为卡塔尔fd0274，线性低密度聚乙烯型号为0220kg。抗菌易揭层作为内层，热封性能好的同时封口易开启，揭开后无碎屑，密封完好，剥离界面无起丝现象，且抗菌防潮。
在一实施例中，所述吸湿母粒包括吸湿剂及重量比为5：1～3的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯；所述吸湿剂占所述吸湿母粒总重量的20％～50％。吸湿母粒中的低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯有利于中间层膜的形成，且具有一定的强度。吸湿母粒中的吸湿剂具有吸湿性能，能够吸收自抗菌易揭吸湿型pe膜外层或自抗菌易揭吸湿型pe膜内层渗透进吸湿层内的水分，以降低抗菌易揭吸湿型pe膜包装的内部空间内的水分含量，进而避免其内部包容物受潮。低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯重量比为5：1～3，所述吸湿剂占所述吸湿母粒总重量的20％～50％，低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、吸湿剂易共混挤出，且制得的吸湿层吸湿效果好、成本低。进一步地，吸湿母粒中的低密度聚乙烯性型号为卡塔尔fd0274,线性低密度聚乙烯型号为三井sp1520。
进一步地，所述吸湿剂为沸石分子筛吸湿剂；所述吸湿母粒的线性低密度聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯。沸石分子筛吸湿剂是一种超微孔吸附剂，在低湿条件下也具有优异吸湿能力。茂金属线性低密度聚乙烯相对分子质量分布窄，共聚单体在主链上分布均匀，因而其相对于传统的线性低密度聚乙烯，物理机械性能明显改善，如抗冲击性、抗刺穿性、抗溶剂抽出性。沸石分子筛吸湿剂占吸湿母粒总重量的20％～50％，进一步地，吸湿母粒中沸石分子筛吸湿剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的重量比为3：2：1，吸湿性能好、成本低、易加工。进一步地，沸石分子筛吸湿剂型号为jlh-013。进一步地，吸湿层的饱和吸湿量可通过吸湿层厚度调节，也可通过吸湿母粒中吸湿剂的配比调节。
在一实施例中，所述抗菌母粒包括重量比为2.5～5：12：5的抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。将抗菌剂掺和于低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中共混挤出，以便于抗菌母粒造粒。抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯三种的重量比限定为2.5～5：12：5，保证抗菌母粒的抗菌效果的同时降低成本及便于抗菌母粒的造粒。进一步地，抗菌母粒中的低密度聚乙烯型号为卡塔尔fd0274，线性低密度聚乙烯型号为0220kg。
进一步地，所述抗菌剂为改性纳米zno无机抗菌剂。进一步地，采用硅烷偶联剂(kh560)改性的纳米zno无机抗菌剂，硅烷偶联剂以共价键的形式接枝在纳米zno表面，接枝产物更稳定。抗菌母粒中的改性纳米zno无机抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯重量比为2.5～5：12：5，优选地，抗菌母粒中的改性纳米zno无机抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯重量比为3：12：5，抗菌性能好、成本低、易加工。
在一实施例中，所述易揭粒子为pb-1粒子。pb-1为聚1-丁烯，pb-1是半结晶质的、高度等规立构的热塑性材料，与线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯不相容，降低抗菌易揭层的剥离强度，使得抗菌易揭吸湿型pe膜封口易揭开。进一步地，易揭粒子为pb-8640m，pb-8640m为具有少量乙烯含量的1-丁烯无规共聚物，易揭粒子、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯重量比为1：1～3：3～7时，抗菌易揭吸湿型pe膜的自封强度适中，即剥离强度适中，易热封且易揭开。进一步地，易揭粒子为巴塞尔pb-8640m，溶指为1g/10min，密度为0.906g/cm3。
在一实施例中，所述外层还包括重量含量为0.27％～0.33％的含氟加工助剂；
和/或，所述抗菌易揭层还包括重量含量为0.27％～0.33％的含氟加工助剂。在外层和/或内层中添加一定量的含氟加工助剂，含氟加工助剂表面能低，在塑料加工中能减少粒子之间的内摩擦，增加熔融速率和熔体的变形性，降低熔体的表观年度，改善塑化效果，使得加工出的外层和/或内层美观。进一步地，含氟加工助剂型号为舒尔曼amf705hf。
在一实施例中，所述外层厚度为10～20μm；所述吸湿层厚度为20～60μm；所述抗菌易揭层厚度为15～30μm。抗菌易揭吸湿型pe膜厚度适中，透气性及透水性好，且吸湿层能够顺利进行吸湿。
本发明还提供一种制备如上所述的抗菌易揭吸湿型pe膜的方法，包括步骤：将外层、吸湿层、抗菌易揭层三层原料按配比分别加入三层共挤吹膜机的对应料筒内，经三层共挤吹塑制得抗菌易揭吸湿型pe膜。即三层物料在三层共挤吹膜机中依次经挤出、熔融剪切塑化、混合均匀、吹塑成泡、冷却、退火处理、收卷，得抗菌易揭吸湿型pe膜卷材。
具体地，将外层、吸湿层、抗菌易揭层三层原料按配比加入三层共挤吹膜机的各个料筒中，通过自动计量装置，各层物料按配方进入各层挤出机中，对挤出机进行分段加热，经过滤网，通过双螺杆挤出机加热加压熔融剪切塑化，通过流道混合混匀，从模头吹塑成泡，经风环冷却、吹胀、人字板、电晕退火等后处理，分切收卷成薄膜。所述三层共挤吹膜机的挤出机第一段加热温度为60～65℃、第二段加热温度为175～185℃、第三段至第七段的加热温度分别为215～220℃；所述三层共挤吹膜机的过滤结构包括若干滤网，沿物料流动方向分布的若干所述滤网的目数分别为40目、100目、300目、80目、40目；所述三层共挤吹膜机的吹膜机头的第一区加热温度195～200℃、第二区至第九区加热温度分别为190～195℃、第十区加热温度180～185℃；所述三层共挤吹膜机的旋转牵引温度设定为40℃；所述三层共挤吹膜机的退火装置温度分别设置40℃、35℃、30℃、30℃。应当理解，三层共挤吹塑机得各层滤网目数、旋转牵引温度、退货装置温度可根据需求上下调节，以有利于抗菌易揭吸湿型pe膜的加工成型。
进一步地，还包括步骤：
将吸湿剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯按配比混合均匀后共混挤出造粒制得吸湿母粒；
将抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯按配比混合均匀后共混挤出造粒制得抗菌母粒。
具体地，在一实施例中，吸湿剂为沸石分子筛吸湿剂。吸湿母粒的制备步骤如下：将沸石分子筛吸湿剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯按配比加入高速搅拌机中，温度控制在105±1℃，搅拌速度500r/min，搅拌混合15min，再经双螺杆挤出机混合、塑化、均化、熔融、挤出切粒，制备出吸湿母粒。双螺杆挤出机1～7区的温度分别为160、170、175、180、170、170、160℃，双螺杆转速为50r/min。在一实施例中，抗菌剂为改性纳米zno无机抗菌剂。抗菌母粒的制备步骤如下：将改性纳米zno无机抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯按配比加入高速搅拌机中，温度控制在105±1℃，搅拌速度500r/min，搅拌混合15min，再经双螺杆挤出机混合、塑化、均化、熔融、挤出切粒，制备出抗菌母粒。
本发明还提供一种抗菌易揭吸湿的包装结构，包括如上所述的抗菌易揭吸湿型pe膜。根据客户需求，将上述抗菌揭吸湿型pe膜直接制成或与其他膜结构复合以制成相应的包装结构，应用于相应对抗菌要求比较高的如食品、药品、医疗器械等物品的包装。
为了阐述本文的发明，以下以具体实施例进行阐述。应当理解这些实施例仅用于说明性目的并且不应被理解为以任何方式限制本发明。
实施例1
抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量及各膜层厚度见表一。具体地，外层原料为79.7kg型号为2420h的低密度聚乙烯、20kg赛科型号为0220a的线性低密度聚乙烯、0.3kg舒尔曼amf705hf含氟加工助剂。吸湿层原料为200kg吸湿母粒；吸湿母粒中沸石分子筛吸湿剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的重量比为3：2：1。抗菌易揭层为55.7kg卡塔尔fd0274的低密度聚乙烯、25kg型号为0220kg的线性低密度聚乙烯、15kg巴塞尔的pb-8640m易揭粒子、3kg抗菌母粒、1kg开口剂eaz-10、0.3kg舒尔曼amf705hf含氟加工助剂；抗菌母粒中纳米改性zno无机抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的重量比为3：12：5。
将各层物料分别加入三层共挤吹膜机的各个料筒中，加热熔融，剪切塑化、挤出吹膜、风环冷却、电晕退火、分切收卷成卷膜，得抗菌易揭吸湿型pe膜。
表一
实施例2
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量与实施例1相同，外层、吸湿层、抗菌易揭层的膜层厚度分别为20μm、40μm、20μm。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
实施例3
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分及各膜层厚度与实施例1相同，易揭粒子、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯含量与实施例1不同。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量及各膜层厚度见表二。
表二
实施例4
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分及各膜层厚度与实施例1相同，易揭粒子、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯含量与实施例1不同。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量及各膜层厚度见表三。
表三
实施例5
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分及各膜层厚度与实施例1相同，易揭粒子、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、抗菌母粒含量与实施例1不同。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量及各膜层厚度见表四。
表四
实施例6
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量、各膜层厚度与实施例1相同，吸湿母粒中各原料配比与实施例1不同。本实施例中吸湿母粒中沸石分子筛吸湿剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的重量比为1.5：4：2。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
实施例7
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量、各膜层厚度与实施例1相同，抗菌母粒中各原料配比与实施例1不同。本实施例中抗菌母粒中纳米改性zno无机抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的重量比为2.5：12：5。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
实施例8
本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜各层原料组分、用量、各膜层厚度与实施例1相同，抗菌母粒中各原料配比与实施例1不同。本实施例中抗菌母粒中纳米改性zno无机抗菌剂、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的重量比为5：12：5。本实施例抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
对比例1
本对比例pe膜各层原料组分、各膜层厚度与实施例2相同，易揭粒子用量为5kg，其他各层原料用量与实施例2相同。本对比例pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
对比例2
本对比例pe膜各层原料组分、各膜层厚度与实施例2相同，易揭粒子用量为25kg，其他各层原料用量与实施例2相同。本对比例pe膜的制备方法与实施例1的抗菌易揭吸湿型pe膜的制备方法相同。
实施例9
对实施例1至实施例8及对比例1、对比例2所制得的pe膜的产品性能进行检测；其中，拉伸强度按gb13022检测，断裂伸长率按gb13022检测，摩擦系数按gb10006检测，热封强度按企业标准检测，抗菌率按国标检测，饱和吸湿量、残余吸湿率按企业标准检测。检测结果见表五。
表五
由表五可知，本发明提供的抗菌易揭吸湿型pe膜，具有优异的抗菌性能、吸湿性能、易揭性能。具体地，实施例1至实施例8的抗菌易揭吸湿型pe膜的自封强度在3.2～8.8n/15mm，热封后封口易揭开、无掉屑，且具有一定的热封强度，热封稳固。抗菌易揭吸湿型pe膜的90min后残存稀释率高达94％，吸湿性能好。对比例1中易揭粒子含量较低导致制得的pe膜自封强度高，不易揭开。对比例2中易揭粒子含量较高导致制得的pe膜自封强度太低，不易热封。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。