一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法，属于包装材料技术领域。本发明专利技术先将纳米铝粉和明胶处理液混合后超声反应，再经过滤、洗涤和真空干燥，得预处理纳米铝粉，再将预处理纳米铝粉、阿拉伯糖、羟甲基尼龙、聚丙烯、芥酸酰胺、二茂铁、增塑剂、防老剂、润滑剂和无水乙醇加热搅拌混合后，减压蒸馏回收乙醇，得蒸馏产物，将蒸馏产物球磨混合后，转入流延机中，流延成膜，冷却，即得复合型热封铝塑包装膜。本发明专利技术所得复合型热封铝塑包装膜具有优异的密封性能和阻隔性能。

Preparation of a Composite Thermal Sealing Aluminum-Plastic Packaging Film

【技术实现步骤摘要】
一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法
本专利技术公开了一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法，属于包装材料

技术介绍
铝塑复合软包装材料因其高阻隔性而广泛应用各种产品的包装。但在制袋、产品装入、封口、装箱和运输等各个过程中，铝塑薄膜不可避免地受到折皱，使其结构受到局部损伤。在包装行业中，大多数企业只注重初期铝塑复合软包装材料的氧气透过性和水蒸汽透过性的测试，而忽略了流通过程中经常发生的例如折痕、针孔、微孔等微小缺陷会对材料阻隔性和产品保质期产生影响。铝塑复合软包装材料主要有两种类型，一种是中间层为铝箔；另一种是真空镀铝膜。铝箔厚度通常7～12μm，阻隔气体和光照。内层通常为无毒的聚烯烃类，厚度约60～70μm，能阻隔水气，且易于热熔封口。外层通常为聚酯或尼龙薄膜，厚度约12μm，以提供韧性抗机械冲击、防止铝箔折裂的功能，且有光泽、防水等性能。从理论上讲，由于铝箔复合软包装材料能完全阻隔空气、光、水蒸气，所以能防止袋内食品的变质，使食品的色、香、味保存长久，保存期可长达两年以上。但是铝箔复合袋在使用过程中，由于在制袋、产品装入、封口、装箱和运输等整个过程中，铝塑复合薄膜不可避免地受到皱折，皱折处铝箔会发生破损，使铝塑薄膜出现透光的亮点，使其结构受到局部损伤。在产品加工成形及存贮的整个过程中，需要经过来回的翻转搬运多次，因此若给袋子的铝箔层施加外力就会导致铝箔折痕处形成针孔或微孔等。此外，作为复合材料的阻隔层铝箔本身也很容易形成缺陷。一般来说，铝塑复合软包装材料在生产运输过程中出现的缺陷主要有两大类。第一种缺陷是袋表被完全穿透或仅铝箔层穿透，其它内外基层材料未穿透；另一种常见缺陷就是封口缺陷。目前，热封合是应用在复合包装材料中最普遍、最实用的一种制袋方式。它是利用外界各种条件（如电加热、高频电压及超声波等）使塑料薄膜封口部位受热变成粘流状态，并借助一定压力，使两层膜熔合为一体，冷却后保持强度。而热封区域容易出现漏封和虚封缺陷。漏封主要是指封口区域极细小部分被密封。而虚封主要是指由于材料折皱、表面不平整、分层或夹杂异物热封等导致热封强度下降。目前传统的铝塑包装膜采用铝箔和塑料膜复合而成，两者之间存在界面相容性不佳的弊端，在热封过程中两者容易分离，从而导致产品的包装密封性能无法进一步提升，影响产品的阻隔性能，因此还需对其进行研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统铝塑包装膜采用铝箔和塑料膜复合而成，两者之间存在界面相容性不佳的弊端，在热封过程中两者容易分离，从而导致产品的包装密封性能无法进一步提升，影响产品的阻隔性能的弊端，提供了一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将纳米铝粉和明胶处理液按质量比为1：8～1：10混合后，再加入纳米铝粉质量3～5%的纳米氧化镁，超声反应，再经过滤，洗涤和真空干燥，得预处理纳米铝粉；（2）按重量份数计，依次取20～30份预处理纳米铝粉，2～4份阿拉伯糖，80～100份羟甲基尼龙，20～30份聚丙烯，8～10份芥酸酰胺，4～6份二茂铁，1～3份增塑剂，1～3份防老剂，1～3份润滑剂，400～500份无水乙醇，倒入反应釜中，加热搅拌混合；（3）待加热搅拌混合结束后，将反应釜中物料减压蒸馏回收无水乙醇，得蒸馏产物；（4）将蒸馏产物球磨混合后，转入流延机中，流延成膜，冷却，即得复合型热封铝塑包装膜。步骤（1）所述明胶处理液是由以下重量份数的原料组成：100～120份水，4～6份明胶，2～3份硝酸铬，1～3份己二酸；所述明胶可选用等电点为6.0~6.5的明胶。步骤（2）所述羟甲基尼龙的制备过程为：按重量份数计，依次取10～15份尼龙，50～60份甲酸，8～10份水，25～30份甲醛，先将甲酸、水和尼龙加入反应器中，加热搅拌至尼龙完全溶解后，再加入甲醛，继续加热搅拌反应后，冷却，中和，过滤，洗涤和干燥，得羟甲基尼龙。步骤（2）所述聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯按质量比为1：1～3：1复配而成。步骤（2）所述增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯中的任意一种。步骤（2）所述防老剂为防老剂4010，防老剂RD、防老剂4020中任意一种。步骤（2）所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种。步骤（4）所述球磨混合为：按球料质量比为20：1～40：1加入氧化锆球磨珠，于公转转速为290r/min，自转转速为560r/min，每45min正反向交替运行，交替间隔停机时间为0min，频率为40Hz条件下，球磨混合4～6h；所述氧化锆球磨珠是由直径10mm、7mm和5mm的氧化锆球磨珠按数量比为10：30：50混合而成。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术技术方案将铝粉以粉体形式添加到改性尼龙和聚丙烯共同构建的塑料基体中，通过采用明胶处理液的预处理，使纳米粉体表面钝化，降低表面能，使其可以在塑料基体中良好分散，另外，明胶分子结构中既含有氨基还含有羧基，随着体系pH的变化，可因为氨基或羧基带有的电荷而发生相互排斥，有利于避免纳米粉体之间的团聚，且在后续处理过程中，由于阿拉伯糖的加入，阿拉伯糖属于醛糖，其分子结构中的活性醛基可与明胶分子结构中的羟基或氨基发生羟醛缩合或氨醛缩合反应，从而在塑料基体加热过程中形成交联网络结构并将纳米粉体有效固定于交联网络孔隙中，进一步提升包装膜产品内部致密度，在产品使用过程中，如果有水分或空气渗透进入内部，则可与纳米粉体中纳米氧化铝或氧化镁发生水化反应而引起内部填料体积的变化，从而将孔隙挤压，并将水分或空气的渗透通道封闭，有效避免空气和水分的进一步渗透，从而有效发挥阻隔效果；（2）本专利技术技术方案通过采用芥酸酰胺，在产品加工以及后续热压过程中，芥酸酰胺可有效迁移到薄膜表面，并且可使产品内部大分子链之间的流动性加强，提高薄膜表面能，使薄膜在热压过程中有效粘合密封，且在迁移过程中，可是部分纳米粉体发生重新分布和填充，有利于使扩散通道堵塞，另外，通过对尼龙进行羟甲基化改性，提高包装膜的耐温性能，有效避免高温蒸汽或气体对包装膜的侵蚀，进一步提升产品的阻隔性能。具体实施方式按重量份数计，依次取10～15份尼龙6，50～60份质量分数为80～85%的甲酸，8～10份水，25～30份甲醛，先将甲酸、水和尼龙6加入反应器中，于温度为78～80℃，转速为400～600r/min条件下，加热搅拌至尼龙6完全溶解后，再向反应器中加入甲醛，继续于温度为90～95℃，转速为600～800r/min条件下，加热搅拌反应2～4h后，冷却，再用氨水调节反应器中pH至中性，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤所得滤饼3～5次，再将洗涤后的滤饼转入烘箱中，于温度为75～80℃条件下干燥至恒重，得羟甲基尼龙；将纳米铝粉和明胶处理液按质量比为1：8～1：10混合倒入烧杯中，再加入纳米铝粉质量3～5%的纳米氧化镁，用玻璃棒搅拌混合5～10min后，于超声频率为45～55kHz条件下，超声反应45～60min，再经过滤，得滤渣，并用去离子水洗涤滤渣3～5次，再将洗涤后的滤渣转入真空干燥箱中，于温度为85～90℃，真空度为60～80Pa条件下，真空干燥至恒重，得预处理纳米铝粉；按重量份数计，依次取20～30份预处理纳米铝粉，2～4份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将纳米铝粉和明胶处理液按质量比为1：8～1：10混合后，再加入纳米铝粉质量3～5%的纳米氧化镁，超声反应，再经过滤，洗涤和真空干燥，得预处理纳米铝粉；（2）按重量份数计，依次取20～30份预处理纳米铝粉，2～4份阿拉伯糖，80～100份羟甲基尼龙，20～30份聚丙烯，8～10份芥酸酰胺，4～6份二茂铁，1～3份增塑剂，1～3份防老剂，1～3份润滑剂，400～500份无水乙醇，倒入反应釜中，加热搅拌混合；（3）待加热搅拌混合结束后，将反应釜中物料减压蒸馏回收无水乙醇，得蒸馏产物；（4）将蒸馏产物球磨混合后，转入流延机中，流延成膜，冷却，即得复合型热封铝塑包装膜。

【技术特征摘要】
1.一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将纳米铝粉和明胶处理液按质量比为1：8～1：10混合后，再加入纳米铝粉质量3～5%的纳米氧化镁，超声反应，再经过滤，洗涤和真空干燥，得预处理纳米铝粉；（2）按重量份数计，依次取20～30份预处理纳米铝粉，2～4份阿拉伯糖，80～100份羟甲基尼龙，20～30份聚丙烯，8～10份芥酸酰胺，4～6份二茂铁，1～3份增塑剂，1～3份防老剂，1～3份润滑剂，400～500份无水乙醇，倒入反应釜中，加热搅拌混合；（3）待加热搅拌混合结束后，将反应釜中物料减压蒸馏回收无水乙醇，得蒸馏产物；（4）将蒸馏产物球磨混合后，转入流延机中，流延成膜，冷却，即得复合型热封铝塑包装膜。2.根据权利要求1所述的一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述明胶处理液是由以下重量份数的原料组成：100～120份水，4～6份明胶，2～3份硝酸铬，1～3份己二酸；所述明胶可选用等电点为6.0～6.5的明胶。3.根据权利要求1所述的一种复合型热封铝塑包装膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述羟甲基尼龙的制备过程为：按重量份数计，依次取10～15份尼龙，50～60份甲酸，8～10份水，25～30份甲醛，先将甲酸、水和尼龙加入反应器中，加热搅拌至尼龙完全溶解后，再加入甲醛，继续加热搅拌反应后，冷却，中和，过滤，洗涤和干燥，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，
申请(专利权)人：陈亮，
类型：发明
国别省市：江西,36