高阻隔可降解环保包装材料及其包装物制造技术

本申请提供了一种高阻隔可降解环保包装材料及其包装物，包括纸层、镀膜层和阻隔涂层；水性易剥离衬底层和镀膜层以及水性弥孔涂层共同构成一种预制高阻层，滞留并粘结在纸层正面。本包装材料及其包装物可使真空泵能耗节约68%以上，可降解，无公害，具有超高阻隔性。具有超高阻隔性。具有超高阻隔性。

【技术实现步骤摘要】
高阻隔可降解环保包装材料及其包装物


[0001]本申请属于环保包装材料
，涉及液体食品、固体食品、粉体食品、药品泡罩、香烟衬纸等纸基包装材料，具体涉及一种高阻隔可降解环保包装材料及其包装物。

技术介绍

[0002]《海南经济特区禁止一次性不可降解塑料制品规定》，已于2019年12月31日颁布实施，这是中国第一个全省禁塑令。2021年1月16日，生态环境部《关于进一步加强塑料污染治理的意见》印发实施，提出了塑料污染治理的“中国方案”。中国将有序禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，积极推广易回收、可循环、可降解的替代产品。为了治理塑料污染，促进环保发展，本申请之专利技术人对现行液体食品包装盒、药品泡罩包装、香烟衬纸等包装材料进行了两年多广泛而深入的理论研究、实验测试和工艺及设备开发，发现了现有技术存在的一些问题。
[0003]由瑞士利乐拉瓦尔集团及财务有限公司提交的中国专利技术专利申请（CN111655474A）“阻隔膜、包括该膜的层压包装材料和由其制成的包装容器（以下简称
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1）”，是一件颇具先进性的镀膜层环保型包装材料技术方案。但是，其包装材料内仍然使用了大量的不可自然降解的聚酯类膜衬底，以提高其包装材料的氧气、水蒸气、化学品、香气等物质的阻隔性能。也即是说，
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1仍然大量使用了不可自然降解的聚酯类膜衬底，并没有彻底解决环保问题。
[0004]山东烟台博源科技材料股份有限公司的中国技术专利（CN210116793U）“一种高阻隔纸基材料包装袋（以下简称
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2）”。江苏利特尔绿色包装股份有限公司提交的中专利技术专利申请（CN113910733A）“一种单层结构阻隔热封包装纸及其制备方法（以下简称
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3）”。南京金陵金箔股份有限公司的中国技术专利（CN205171271U）“一种高阻环保镀铝纸（以下简称
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4）”，上海金叶包装材料有限公司提交的中国专利技术专利申请（公开号CN1789478A）“真空镀铝纸的生产工艺（以下简称
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5）”。昆山市生力包装材料有限公司提交的中国专利技术专利申请（CN105463940A）“环保型真空镀铝镭射纸的生产方法（以下简称
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6）”。嘉兴市天悦包装有限公司提交的中国专利技术专利申请（公开号CN109338802A）“一种镀铝纸的生产工艺（以下简称
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7）”。绍兴京昇光信息科技有限公司的中国专利技术专利（CN102966007B）“一种菲尼尔透镜真空镀铝纸的制备方法及其制得的产品（以下简称
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8）”。安徽紫江喷铝环保材料有限公司的中国技术专利（CN215243494U）“一种多层次真空镀铝镭射转移膜复合纸（以下简称
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9）”。烟台博源科技材料股份有限公司申请的中国技术专利（CN211689669U）“一种耐高温真空镀铝镭射纸（以下简称
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10）”。上海纺印利丰印刷包装有限公司申请的中国技术专利（CN2755161Y）真空镀铝纸（以下简称
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11）。博源科技材料（烟台）有限公司的中国专利技术专利（CN102002894B）“一种含电子束固化涂层的真空镀铝磨砂卡纸及其生产方法（以下简称
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12）”。上述
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提供了一些由热封层、纸层、镀膜层（用于替代现行铝箔层）、阻隔涂层构成的包装材料的专利设想。
[0005]本申请人按其设想实施时发现三大技术难题：其一、使用金属铝作为高阻隔镀层的包装材料，其阻隔性能很低，包装袋封装的果汁和牛奶等液体，保质期不超过三个月，相比于现行使用铝箔层包装材料的包装袋，保质期明显缩短。分析研究发现，导致其阻隔性能很低的原因是：纸张含水量较高，通常为6%以上，即使消耗大量热能进行真空加热除湿，也难以绝对除净。直接在纸面进行镀铝时，其气相沉积过程中，即使微量残留的水分遇热汽化、也会冲破正在气相沉积的镀层，在镀层上形成极少的水汽穿孔，致使镀层漏气、阻隔性能大幅降低。其二、使用Si02、AL2O3等氧化物作为高阻隔镀层包装材料的专利设想（
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2与3），无法实施，不具有专利意义上的实用性。具体原因是，Si02、AL2O3等氧化物只能采用电子枪蒸镀法，气化温度在3000℃以上。在这一极高温度下，一方面纸张（导热系数低）不能迅速散热冷却，纸面会焦化，导致生产无法继续；另一方面在气相沉积过程中，纸内残留的水分遇热汽化、会冲破正在气相沉积的镀层，在镀层上形成极少的水汽穿孔，致使镀层漏气、阻隔性能大幅降低。其三、真空度大小是真空镀膜时必须严格要求的指标之一，它对镀膜产品的颜色、耐磨性、牢固度等质量有直接的关系。由于纸张含水量较高，通常为6%以上。由于纸张内6%的水分存在，抽真空时，即使真空泵加大三倍的功率，也难以达到10
‑3mpa的真空要求，导致能耗高、产速低、效率低、废品率高。其四、由于镀层上具有水汽穿孔，阻隔性能很低，所以只能用作具有金属光泽的装饰纸张。
[0006]综上所述，如何避免镀层被水汽穿孔、如何避免纸面被焦化、如何降低真空泵能耗，以制造出与现行铝箔性能相近的高阻隔性能的、可降解环保包装材料，一直是摆在环保包装材料科研工作者面前的技术攻关难题。

技术实现思路

[0007]本申请的目的之一：提供一种高阻隔可降解环保包装材料，以避免镀膜层被水汽穿孔，制造出与现行铝箔性能相近的高阻隔可降解环保包装材料。
[0008]本申请的目的之二：提供一种高阻隔可降解环保包装物，以避免镀膜层被水汽穿孔，制造出与现行铝箔性能相近的高阻隔可降解环保包装物。
[0009]为实现上述目的，为便于理解本申请技术方案，以下首先阐述高阻隔可降解环保包装材料的制备方法。
[0010]一种高阻隔可降解环保包装材料制备方法，包括往纸层上布设镀膜层和阻隔涂层；其特征在于，它包括以下工艺步骤：
[0011]S1、采用PET或BOPP等拉伸强度高、热稳定性好、热收缩率低、表面平整光洁的薄膜作为承载层，先往承载层背面布设（剥离力最好为0.1
‑
0.2N／25mm的）水性易剥离衬底层；然后放入（真空度≥10
‑3mpa的）真空室里，往水性易剥离衬底层上气相沉积Si02或/和AL2O3等镀膜层；最后往镀膜层上涂布水性弥孔涂层；使水性易剥离衬底层和镀膜层等多层共同构成一种暂覆于承载层上的预制高阻（隔）层，以备后工序剥取使用。这里之所以建议布设水性弥孔涂层，是因为镀膜层在气相沉积形成过程中，仍会形成一些灰尘等诸多意外因素导致的砂眼，为了弥合砂眼，以提高阻隔性能，也为了保护镀膜层，以避免被辊面意外划伤，这里建议采取涂布水性弥孔涂层的技术措施；研究显示，采用50%的正硅酸甲酯、30%的V
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、20%的丙醇锆等三种化工原料配制而成的混合溶液，将其涂布到镀膜层上加热至106C
°
并保持5
‑
7秒后收卷，收卷后在65 C
°
保温箱中保温7
‑
8小时，待其充分熟化后
再取出自然冷却，即可形成性能非常优良的水性弥孔涂层；
[0012]S2、往预制高阻层上涂布高阻隔水性复合胶水层，将预制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻隔可降解环保包装材料，包括纸层、镀膜层、阻隔涂层；其特征在于：承载层被剥除；由水性易剥离衬底层和镀膜层以及水性弥孔涂层共同构成的预制高阻层，滞留并粘结在纸层正面。2.按照权利要求1所述的高阻隔可降解环保包装材料，其特征在于：在预制高阻层上，还涂布有水性阻隔涂层。3.按照权利要求1所述的高阻隔可降解环保包装材料，其特征在于：在纸层背面，涂布有水性热封胶涂层。4.按照权利要求2所述的高阻隔可降解环保包装材料，其特征在于：在纸层背面，涂布有水性热封胶涂层。5.按照权利要求1或2或3或4所述的高阻隔可降解环保包装材料，其特征在于：在纸层上，滞留并粘结有多重预制高阻层；其中，上下两个镀膜层上的拉伤微孔、砂眼以及水汽穿孔，相互错位，重合率≤10
‑7。6.按照权利要求1或2或3或4所述的高阻隔可降解环保包装材料，其特征在于：在水性弥孔涂层与纸层之间，涂设有高阻隔水性复合胶水层；其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明发，
申请(专利权)人：海南一铭环保材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：