可回收再利用的酵母包装复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可回收再利用的酵母包装复合膜及其制备方法，该复合膜由印刷层、热封层二层结构薄膜组成，其中印刷层为真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜，热封层为多层共挤聚乙烯膜，层与层之间采用无溶剂胶黏剂粘接形成复合膜。印刷层是采用三层共挤吹塑成型和纵向拉伸上吹工艺制备得到纵向拉伸聚乙烯膜，采用真空镀膜技术在纵向拉伸聚乙烯膜的镀层表面蒸镀氧化硅，将印刷层与热封层采用无溶剂胶黏剂进行粘贴并熟化，得到可回收再利用的酵母包装复合膜。该复合膜能满足阻隔性能要求，采用可回收再利用的材质制备，符合环保要求。

Recyclable yeast packaging composite membrane and its preparation

【技术实现步骤摘要】
可回收再利用的酵母包装复合膜及其制备方法
本专利技术涉及包装领域，具体为一种可回收再利用的酵母包装复合膜及其制备方法。
技术介绍
酵母是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧微生物，作为人类首先工业化的微生物菌体广泛用于食品工业与发酵工业。活性干酵母是一种处于“冬眠状态”生物体，在遇到水和有糖分的环境之后，就会“苏醒”，繁殖生长而失去活性。近代，采用遗传工程以及现代的干燥技术，制成即发活性干酵母(Instantactivedryyeast)又称高活性干酵母，与活性干酵母相比，含水分更低，仅4％-6％，多为淡黄色圆形或棒状颗粒，粒径一般为0.5mm，(发酵速度快，使用时不需预先水化，可直接使用。目前，国内外酵母公司主要采用铝塑复合膜抽真空包装成500克/包、100克/包等规格投放市场，货架寿命(保质期)1-2年。铝塑复合膜包装的主要功能在于阻隔性能，即隔绝空气与氧气，使酵母菌处于“冬眠状态”。聚乙烯是石油裂解产物乙烯经加聚化学反应而得到的产物，具有优异的化学稳定性，生物相容性，热封性能，因此，聚乙烯薄膜常常作为铝塑复合膜内层材料用于与酵母直接接触。同时，成型加工方式广泛，也是塑料回收市场增长最快的一部分。全球著名酵母公司诸如法国乐斯福(Lesaffre)，英联马利(ABMauri)，中国安琪酵母(Angel)，主要采用聚对苯二甲酸乙二醇酯/铝箔/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯(PET/AL/PET/PE)四层结构复合膜用于酵母商品包装，其中，印刷层采用12微米厚度聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，阻隔层采用7微米或9微米厚度铝箔，热封层采用聚乙烯薄膜，层与层之间采用聚氨酯胶黏剂贴合，形成铝塑复合膜。中国专利“一种高阻隔复合包装膜”(专利号：201020534921.3)公开了基材层、印刷层、阻隔层、保护层和热封层，在基材层上依次覆盖有印刷层、阻隔层、保护层和热封层，印刷层与阻隔层之间、阻隔层与保护层之间以及保护层与热封层之间通过粘合层粘合。中国专利“一种高活性干酵母包装复合膜”(专利号：201120150508.1)公布了一种四层结构高活性干酵母包装复合膜，其外层为印刷层，次外层为铝箔阻隔层，第三层为聚酯膜或尼龙膜，最内层为改性聚烯烃热封层，层与层之间通过胶黏剂粘接。该类铝塑复合膜存在一定的弊端：1，生产过程主要采用凹版里印和干式复合工艺，复合膜不可避免地存在一定量的溶剂残留(国标要求≤5mg/m2)；2，商品使用后，包装膜形成含铝废弃物，无法回收再利用，形成“白色污染”危害环境；3，包装材料来源于石化类聚合物，自然环境下无法降解，造成环境负担。
技术实现思路
本专利技术提供一种可回收再利用的酵母包装复合膜及其制备方法，能满足阻隔性能要求，采用可回收再利用的材质制备，符合环保要求。本专利技术所采取的技术方案是，可回收再利用的酵母包装复合膜，该复合膜由印刷层、热封层二层结构薄膜组成，其中印刷层为真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜，热封层为多层共挤聚乙烯膜，层与层之间采用无溶剂胶黏剂粘接形成复合膜。进一步地，所述印刷层的厚度为20-50微米。进一步地，所述热封层的厚度为40-100微米。本专利技术还涉及制备所述复合膜的方法，包括以下步骤：1)采用三层共挤吹塑成型和纵向拉伸上吹工艺制备得到纵向拉伸聚乙烯膜，其中三层共挤包括电晕层、中层和镀层，三层共挤层厚比为＝1:2:1，吹胀比＝3:1；纵向拉伸时，拉伸倍率为3.5-4.2；2)采用真空镀膜技术在纵向拉伸聚乙烯膜的镀层表面蒸镀20-40纳米的氧化硅，并在电晕层表面完成印刷，得到真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜作为印刷层；3)将印刷层与热封层采用无溶剂胶黏剂进行粘贴并熟化，得到可回收再利用的酵母包装复合膜。进一步地，步骤1)中，三层共挤的电晕层采用质量含量为80％高密度聚乙烯与20％低密度聚乙烯共混物，其中高密度聚乙烯为：0.93-0.94g/cm3，熔融指数为：1-1.5g/10min，低密度聚乙烯为：0.918-0.927g/cm3，熔融指数为：1.5-2.8g/10min。进一步地，步骤1)中，三层共挤的中层为高密度聚乙烯，密度为：0.94-0.96g/cm3，熔融指数为：1-1.5g/10min。进一步地，步骤1)中，三层共挤的镀层采用质量含量为80％的高密度聚乙烯与20％的茂金属聚乙烯共混物，高密度聚乙烯密度为：0.93-0.95g/cm3，熔融指数为：0.5-1g/10min。电晕层、中层和镀层三层共挤时，中层的密度大于两侧的电晕层和镀层的密度，便于结晶。进一步地，采用六辊差速纵向拉伸工艺，预热辊1温度为40-45℃，预热辊2温度为：50-65℃，拉伸辊1温度设定为：80-90℃，拉伸辊2温度设定为：100度；退火辊1温度设定为：60℃，退火辊2温度设定为：40-50℃，拉伸速度为30-40m/min。进一步地，步骤2)镀氧化硅后电晕面的电晕值≥42达因。进一步地，步骤3)粘接时，采用聚氨酯双组份无溶剂胶黏剂，以热封层和/或印刷层为基材进行涂布上胶，总上胶量为1.6g/m2，熟化时为40℃熟化24h。优选地，镀层面先采用等离子工艺处理，然后用真空镀膜技术在聚乙烯表面蒸镀20-40纳米厚度氧化硅。采用等离子工艺处理，清除薄膜界面层杂质，提升材料极性，从而加强氧化硅与聚乙烯表面附着力。聚乙烯无毒、无害，是目前生物相容性最好的塑料薄膜材料，且具有良好的热封特性，非常适合于酵母产品流水线式自动包装要求，同时，聚乙烯属于热塑性塑料，成型加工方式广泛，是塑料回收市场增长最快的一部分。但如果将聚乙烯薄膜材料用于包装存在的两个主要问题：(1)材质柔韧易被拉伸，不易印刷套印；(2)阻隔性能差。为了能够解决上述问题，本专利技术基于吹塑成型，然后经在线纵向拉伸工艺，形成的PE薄膜。具体工艺为“吹塑成型+纵向拉伸”，通过吹胀与风冷技术成膜，经过MDO多辊以4-6倍率拉伸，因只对纵向进行了拉伸，材料分子链发生了纵向结晶取向，所以，具有一定的印刷性。镀氧化硅工艺是采用真空镀溅方式将氧化硅蒸镀于塑料薄膜上，使其具有高度的阻氧、阻水性能，多用于BOPET、BOPP基材。因PE属于柔性材料，很难在其表面形成致密氧化硅陶瓷层，本专利技术创新性采用吹塑成型在线纵向拉伸工艺，材料分子链发生了纵向结晶取向，使得PE薄膜在纵向方向上具有良好的平整性和拉伸强度，然后采用等离子处理工艺加强材料界面极性，以增强PE膜表面与氧化硅材料的附着牢度。本专利技术通过纵向拉伸(MDO)上吹工艺处理，能够大幅提高薄膜的核心机械性能，例如拉伸强度、拉伸模量提高2-3倍。另外，通过在聚乙烯薄膜上蒸镀氧化硅层，能够大幅提升其阻隔性能，其中，氧气透过量(OTR)≤3cm3/(m2·24h·0.1Mpa)，水蒸气透过量(WVT)≤3g/(m2·24h)。本专利技术通过在酵母产品包装过程中，采用二层结构设计，将薄膜加工成型技术与真空镀氧化硅技术结合，印刷层采用真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜，热封层采用多层共挤聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可回收再利用的酵母包装复合膜，其特征在于：该复合膜由印刷层、热封层二层结构薄膜组成，其中印刷层为真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜，热封层为多层共挤聚乙烯膜，层与层之间采用无溶剂胶黏剂粘接形成复合膜。/n

【技术特征摘要】
1.可回收再利用的酵母包装复合膜，其特征在于：该复合膜由印刷层、热封层二层结构薄膜组成，其中印刷层为真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜，热封层为多层共挤聚乙烯膜，层与层之间采用无溶剂胶黏剂粘接形成复合膜。


2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述印刷层的厚度为20-50微米。


3.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述热封层的厚度为40-100微米。


4.制备权利要求1-3任意一项所述复合膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）采用三层共挤吹塑成型和纵向拉伸上吹工艺制备得到纵向拉伸聚乙烯膜，其中三层共挤包括电晕层、中层和镀层，三层共挤层厚比为=1:2:1，吹胀比=3:1；纵向拉伸时，拉伸倍率为3.5-4.2；
2）采用真空镀膜技术在纵向拉伸聚乙烯膜的镀层表面蒸镀20-40纳米的氧化硅，并在电晕层表面完成印刷，得到真空镀氧化硅的纵向拉伸聚乙烯膜作为印刷层；
3）将印刷层与热封层采用无溶剂胶黏剂进行粘贴并熟化，得到可回收再利用的酵母包装复合膜。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤1）中，三层共挤的电晕层采用质量含量为80%高密度聚乙烯与20%低密度聚乙烯共混物，其中高密度聚乙烯为：0.93-0.94g/cm3，熔融指数为：1-1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓锐，熊涛，李知洪，邹家武，王超，
申请(专利权)人：湖北宏裕新型包材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42