【包裝技術】易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜及其生產方法

從20世紀90年代中期起，研究人員開始重點研究透明高阻隔復合膜，即以PET、PA、PP、PE、EVOH、PVDC等單層薄膜為原料，通過干式復合、擠出復合等工藝進行透明高阻隔復合膜的生產，如將涂覆PVDC膜、蒸鍍氧化物膜、EVOH樹脂共擠膜等薄膜經過一次或多次復合即可得到透明高阻隔復合膜。

但是，干式復合、擠出復合等工藝得到的透明高阻隔膜中殘留有大量復合溶劑，不僅會造成環(huán)境污染，而且生產成本較高。

有一種七層共擠透明高阻隔膜及其制備方法比干式復合環(huán)保，且得到的透明高阻隔膜透明性和阻隔性能均較好，但是該薄膜的熱封強度較弱，且在包裝生產線上不容易被切斷，易于產生粘連。

為了既能有透明高阻隔性，又能易切斷，我們研究了一種新的制備方法。

一、方案分析

一種易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜，包括依次接觸且通過共擠出方式成型的第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層。

其中第一PE膜層、第二PE膜層由茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯組成，所述茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯質量比為(45～55):(20～30):(20～30);第一粘合膜層、第二粘合膜層由粘合樹脂組成;第一PA膜層、第二PA膜層由聚酰胺組成;中間EVOH膜層由乙烯-乙烯醇共聚物組成。

二、試驗

下面結合實例對本文技術方案做出更為具體的說明：

實例

將第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層的物料加入到七層共擠吹膜機料筒中熔融，共擠出后吹膜冷卻定型得到所述尼龍EVOH高阻隔膜;

其中第一PE膜層、第二PE膜層中茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯的質量比為45:30:30;第一PE膜層、第二PE膜層物料的熔體溫度為200℃，第一粘合膜層、第二粘合膜層物料的熔體溫度為225℃，第一PA膜層、第二PA膜層物料的熔體溫度為255℃，中間EVOH膜層物料的熔體溫度為225℃。物料共擠出量為500kg/h。

通過上述方法生產獲得的尼龍EVOH高阻隔膜的第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層的厚度分別為16μm、9μm、6μm、18μm、6μm、9μm、16μm。

該尼龍EVOH高阻隔膜的密度為1.12g/cm3。

三、結論

1.性能

茂金屬聚乙烯抗污染能力強，封合效果好，用在膜的第一PE膜層和第二PE膜層中，主要是起到熱合密封效果，保證包裝不露液;

線性聚乙烯，起到增強茂金屬聚乙烯的熱合密封效果的作用;由于茂金屬聚乙烯與線性聚乙烯混在一起吹膜挺度不夠，加入高壓聚乙烯后，起到了輔助生產的功能，使膜泡能穩(wěn)定吹出，提高成型性。

第一粘合膜層、第一粘合膜層由粘合樹脂組成，其粘合效果好，可以將PE膜層和PA膜層很好地粘合在一起。

第一PA膜層、第二PA膜層中的聚酰胺的密度為1.15g/cm3，使用溫度范圍廣，從-60℃～200℃都可以耐受，可以耐受液態(tài)奶的較高滅菌溫度，也可耐受較低的冷藏溫度;同時，聚酰胺具有較好的抗張強度，抗穿刺性能，阻氧性能較好，兩PA膜層的運用，使尼龍EVOH高阻隔膜具有更好的氧氣阻隔性能。

中間EVOH膜層由乙烯-乙烯醇共聚物組成，乙烯-乙烯醇共聚物一直是應用最多的高阻隔性材料。其顯著特點是對氣體具有極好的阻隔性，而且加工性極好。但是乙烯-乙烯醇共聚物樹脂對大多數(shù)聚合物附著力很差，需使用特殊的粘接樹脂，但乙烯-乙烯醇共聚物薄膜可以很好地粘附在尼龍膜上，即乙烯-乙烯醇共聚物與聚酰胺具有相當好的親和力。乙烯-乙烯醇共聚物的玻璃化溫度高，能適應成型加工，這種性能可以改變PA膜層加熱時易產生變型的缺點，所以在本發(fā)明配方中，將EVOH膜層置于兩PA膜層之間。

通過配方組成的改變，共擠出成型得到的尼龍EVOH高阻隔膜具有極高的阻隔性能，其中水蒸氣透過量≤5.0g/(m2?24h)，氧氣透過量≤5.0cm3/(m2?24h?0.1MPa)，有效延長了包裝內容物的保質期;其次熱封性能優(yōu)異，抗污染能力強，有非常好的熱封強度;摩擦系數(shù)適中，切斷時不會產生粘連且不會出現(xiàn)打滑，非常適合高速包裝生產線。

2生產工藝

尼龍EVOH高阻隔膜只能在七層共擠吹膜機設備上生產，且設備模頭各層必須有良好的隔熱效果。本發(fā)明生產方法可以確保各層對應的加工溫度與物料性能相匹配，比如聚酰胺熔體溫度在255℃左右，而乙烯-乙烯醇共聚物熔體溫度在225℃左右，聚乙烯熔體溫度在255℃左右，各層之間不能發(fā)生傳熱，以防止不同加工溫度的各層之間相互傳替熱量，從而造成因加熱不受控而出現(xiàn)樹脂降解不能正常生產的問題。

易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜通過熱壓的方式與紙塑膜進行復合，其阻隔性能更優(yōu)異、且具有更易切斷加工的特點。