專利名稱：聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法，屬于聚合物新型復合材料在包裝領域的應用。
背景技術：
聚乙烯醇(PVA)是一種綜合性能優(yōu)良，應用領域寬廣的聚合物。由PVA制備的薄膜具有優(yōu)良的阻氧、阻油性、耐化學品腐蝕性和耐輻射性，良好的力學機械性能和耐高、低溫性能，并在一定條件下具有水溶性和生物降解性，是高阻隔薄膜中的重要材料。
聚乙烯醇(PVA)是聚醋酸乙烯酯的水解產(chǎn)物，而不是單體乙烯醇的均聚物，因為游離的乙烯醇并不存在。PVA有高度的結晶性，這是因為H和OH的體積相仿而OH可進入結晶點中而不造成應力之故。
PVA的熔點是隨著醇解度的降低而下降的。由于完全醇解的聚乙烯醇的熔點為227℃，比開始熱分解的溫度還高。因此，在主要使用完全醇解的薄膜制造方面，不能像聚乙烯那樣采用簡單的熔融擠出方法。多數(shù)采用濕法生產(chǎn)。目前PVA薄膜大多采用流涎法生產(chǎn)，該法設備投資大、生產(chǎn)周期長、效率低、薄膜較厚且不均勻，從而限制了它的應用。如何實現(xiàn)PVA吹塑成膜并和其它熱塑料共擠成型，將對高阻隔型復合包裝材料帶來一種新的突破。四川大學于2002年以CN1368515A發(fā)表的專利僅是單層PVA吹塑成型，而非共擠復合成型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有復合包裝材料沒有高阻隔樹脂的缺點，引入一種高阻隔樹脂共擠成型，從而提供一種保鮮期更長的一種聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法。
本發(fā)明的目的是采取以下措施實現(xiàn)的該薄膜的結構為在保護層的上面依次共擠復合避光層、增強層、粘接層、阻隔層、粘接層和印刷層，其中阻隔層和粘接層的結構位置可以互換。
該膜的總厚度為3-20μm，其中(1)印刷層的厚度為0.2-5μm，材料為聚乙烯；(2)粘接層的厚度為0.1-3μm，材料為熱塑性粘接劑；(3)阻隔層的厚度為0.2-6μm，材料為聚乙烯醇；(4)增強層的厚度為0.2-6μm，材料為共混改性聚乙烯；(5)避光層的厚度為0.3-7μm，材料為黑色聚乙烯；(6)保護層的厚度為0.2-6μm，材料為聚乙稀。
(一)阻隔層的成型方法為所適用原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。
(1)將聚合單體六羥基乙酸和水以1∶1-1.5的比例，配成一定濃度溶液，加入添加劑乙二醇是聚乙烯醇的0.4-0.7份，攪拌成均勻溶液；(2)用上述溶液于100℃-110℃溶脹聚乙烯醇40-80份；(3)將溶脹良好的聚乙烯醇在擠出機中，于160℃-180℃吹塑成膜，成型時間約1-3分鐘；(二)聚乙烯醇塑料復合包裝薄膜成型方法將印刷層材料為聚乙烯、粘接層材料為熱塑性粘接劑、阻隔層材料為聚乙烯醇、增強層材料為共混改性聚乙烯、避光層材料為黑色聚乙烯、保護層材料為聚乙烯的七種材料分別加入七臺擠出機中；分別擠出通過七層共擠機頭成膜，并熱熔在一起，經(jīng)吹塑、冷卻、牽引、分切而成。
發(fā)明效果1、由于聚乙烯醇的高阻隔性，其氧氣透過率和聚乙烯復合薄膜相比阻隔性能提高5000倍以上，食品保鮮期提高一倍以上。
2、七層共擠復合薄膜，其各項力學性能提高30％以上，同等強度可節(jié)約材料費用30％。
四、附圖及圖面說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖其中(1)——印刷層 (2)、(4)——粘接層 (3)——阻隔層 (5)——增強層 (6)——避光層 (7)——保護層本發(fā)明的優(yōu)點是1、可使用傳統(tǒng)共擠吹膜設備。
2、操作簡單，產(chǎn)品阻隔性能、防水性能明顯提高。
3、可聚合單體和添加劑溶入聚乙烯醇中，且分散均勻，成膜后不需除去。
4、生產(chǎn)工藝簡單，不需造粒，直接用于擠出成型。
五、實施例一種用于多層共擠熱塑加工的聚乙烯醇塑料復合包裝薄膜及其方法的具體工藝為(所述原材料份數(shù)除特別說明外，均為重量份數(shù))。
1、第一層為聚乙烯層，供印刷層用，其厚度為1μm。
2、第二層粘接層為熱塑性粘接劑，其厚度為1μm。
3、第三層為高阻隔層，其厚度為2μm，制備過程如下(1)將聚合單體六羥基乙酸和水配合1∶1±0.25濃度的溶液，然后加入輔助添加劑乙二醇是聚乙烯醇0.5份，攪拌成均勻溶液；(2)將上述溶液于濃度100℃±5℃溶脹相當于水量的聚乙烯醇(聚合度1000，醇解度85％以上)；(3)將溶脹良好的聚乙烯醇投入擠塑機進行七層共擠出吹塑，溫度為170±10℃，成型時間2分鐘。
4、第四層為粘接層為熱塑性粘接劑，其厚度為1μm。
5、第五層為增強層，為共混改性聚乙烯塑料，其厚度為2μm。(指低密度聚乙烯與線性低密度聚乙烯共混，比例為7∶3。)共混改性聚乙烯是指高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯和茂金屬聚乙烯。根據(jù)購買的牌號和品種不同，結合產(chǎn)品需要進行共混改性最少兩種以上共混。
6、第六層為遮光層，為填充碳黑母粒的黑色層，其厚度為1.5μm。
7、第七層為保護層，要求衛(wèi)生級聚乙烯塑料，其厚度為1.5μm。
8、將上述七種材料分別加入七臺擠出機中，分別擠出通過七層共擠機頭成膜，并熱熔在一起，經(jīng)吹塑、冷卻、牽引、分切而成。
該產(chǎn)品的總厚度為3-20μm，其中印刷層(1)為總厚度的5-15％；粘接層(2)、(4)分別為總厚度的3-5％；阻隔層(3)為總厚度的5-15％；增強層(5)為總厚度的10-20％；避光層(6)為總厚度的10-20％；保護層(7)為總厚度的5-15％。
本發(fā)明薄膜的結構為在保護層(7)的上面依次共擠復合避光層(6)、增強層(5)、粘接層(4)、阻隔層(3)、粘接層(2)和印刷層(1)，其中阻隔層(3)和粘接層(4)的結構位置可以互換。
權利要求
1.一種聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法，其特征在于該薄膜的結構為在保護層(7)的上面依次共擠復合避光層(6)、增強層(5)、粘接層(4)、阻隔層(3)、粘接層(2)和印刷層(1)，其中阻隔層(3)和粘接層(4)的結構位置可以互換。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法，其特征在于該膜的總厚度為3-20μm，其中(1)印刷層(1)的厚度為0.2-5μm，材料為聚乙烯；(2)粘接層(2)、(4)的厚度各為0.1-3μm，材料為熱塑性粘接劑；(3)阻隔層(3)的厚度為0.2-6μm，材料為聚乙烯醇；(4)增強層(5)的厚度為0.2-6μm，材料為共混改性聚乙烯；(5)避光層(6)的厚度為0.3-7μm，材料為黑色聚乙烯；(6)保護層(7)的厚度為0.2-6μm，材料為聚乙稀。
3.一種聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜的工藝方法，其特征在于(一)阻隔層(3)的成型方法為所用原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。(1)將聚合單體六羥基乙酸和水以1∶1-1.5的比例，配成一定濃度溶液，加入添加劑乙二醇是聚乙烯醇的0.3-0.7份，攪拌成均勻溶液；(2)用上述溶液于100℃-110℃溶脹聚乙烯醇40-80份；(3)將溶脹良好的聚乙烯醇在擠出機中，于160℃-180℃吹塑成膜，成型時間約1-3分鐘；(二)聚乙烯醇塑料復合包裝薄膜成型方法將印刷層(1)材料為聚乙烯、粘接層(2)、(4)材料為熱塑性粘接劑、阻隔層(3)材料為聚乙烯醇、增強層(5)材料為共混聚乙烯、避光層(6)材料為黑色聚乙烯、保護層(7)材料為聚乙烯的七種材料分別加入七臺擠出機中；分別擠出通過七層共擠機頭成膜，并熱熔在一起，經(jīng)吹塑、冷卻、牽引、分切而成。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法，其特征在于，增強層(5)的材料為共混改性聚乙烯是指高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯和茂金屬聚乙烯，產(chǎn)品需要進行共混改性，最少兩種或兩各種以上材料共混。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇七層共擠塑料復合包裝薄膜及其方法，屬于聚合物的加工領域。主要特點是將聚乙烯醇制成含有增塑劑和適量水的顆粒，再用特殊的溶解、混煉和脫泡裝置的擠出機進行塑化擠出成膜。在成膜過程中，可和聚乙烯等熱塑性材料共擠成型，制成復合包裝薄膜。該產(chǎn)品的結構為在保護層上依次覆蓋有避光層、增強層、粘接層、阻隔層、粘接層和印刷層。該產(chǎn)品適用于液體包裝、肉蛋食品、果蔬產(chǎn)品及工業(yè)、航空航天、電子等領域。
文檔編號B29K29/00GK1966361SQ200510115399
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權日2005年11月17日
發(fā)明者張曉明 申請人:張曉明