【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于包装膜，具体涉及一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、塑料包装袋是一种广泛应用的包装形式，以其轻便、耐用、成本低等优点应用在各个领域。常用的塑料包装袋材料包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚偏二氯乙烯(pvdc)等，这些塑料材料因其不同的特性和加工方式，形成了各式各样的塑料袋，满足不同行业的包装需求。
2、随着食品加工与物流体系的全球化进程，包装材料的选用变得至关重要，其必须能够在食品的运输与储存过程中有效抵御外界环境因素，例如湿度、氧气和光照等。同时，消费者对便捷、快速且易于操作的食品包装的需求日益增长。为应对这些挑战，市场上出现了大量具备高阻隔性、高抗冲击性、耐高温蒸煮性以及耐介质性的食品包装产品。这些产品确保了方便食品的新鲜度和营养价值，并有效延长了其保质期限。高温蒸煮包装膜是一种能进行加热处理的复合塑料薄膜袋，食品可在袋内原封不动，经过高温(一般在120～135℃)杀菌处理，取出便可食用。高温杀菌的食品如采用高阻隔性包装材料，不仅在常温下存放保质期较长，而且运输，仓储，销售都很方便，非常适合现代社会的消费需求。
3、高阻隔耐蒸煮包装袋依据不同的材料组合和结构设计，可以分为多种类型。以下是一些常见的高阻隔耐蒸煮包装袋类型：
4、(1)多层复合膜袋：这类包装袋通常由多种材料复合而成，例如pet/al/rcpp：聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)作为外层提供强度和透明度，铝箔(al)作为中间层提供极好
5、(2)铝塑复合袋：包括铝箔和其他塑料薄膜的复合，这类包装袋具有非常好的阻隔性能，适合需要长期保存的食品。
6、(3)共挤出高阻隔袋：
7、通过共挤出技术生产的多层塑料薄膜，可以在一个生产步骤中形成多层结构，例如含有evoh或mxd6尼龙的多层共挤出薄膜，具有良好的阻隔性。
8、(4)pen复合袋：pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)是一种高性能塑料，具有很高的耐热性和阻隔性，可以与其他材料复合使用。
9、从目前的高阻隔耐蒸煮包装袋可以看出其大部分含有铝箔，使用铝箔(al)作为阻隔层的确有许多优点，如极佳的阻隔性能，可以有效阻挡氧气、水分、光线和气味，从而延长食品的保质期。然而，使用铝箔也有一些潜在的坏处：铝箔是不易降解的材料，如果包装袋不能被妥善回收，会对环境造成长期影响。铝箔与塑料或其他材料复合后，很难分离，增加了回收再利用的难度。铝箔比大多数塑料薄膜要重，这会增加包装的整体重量，进而影响运输效率和成本。
10、但是使用单独的pet膜用于高阻隔耐蒸煮包装膜具有阻隔性能较差、耐蒸煮性能较差和机械强度较差的问题，因此，亟需一种阻隔性能较好、耐蒸煮性能较好以及机械强度较高的pet膜。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜及其制备方法和应用，以解决上述单独的pet材料作为高阻隔耐蒸煮包装膜阻隔性能较差、耐蒸煮性能较差和机械性能较低问题。本专利技术在pet膜制备过程中使用改性evoh(乙烯-乙烯醇共聚物)和改性无机填料，提高了pet膜的多种性能，改性后的evoh具有更好的疏水性，能够减少水分对其结构的影响，从而提高材料在潮湿环境下的阻隔性能；改性后的evoh热稳定性也得到提升，使得其在高温蒸煮过程中仍能保持良好的物理性能，不易发生降解或性能劣化；改性evoh同时可以增强材料的机械强度和韧性，使其在受到外力作用时不易破裂，提高整体包装材料的耐用性。改性后的无机填料能够更好地分散在pet基体中，形成均匀分布，从而增强薄膜的刚性和抗拉强度；改性无机填料可以填补pet基体中的微小孔隙，减少气体和水分透过的机会，进一步提高阻隔性能；无机填料本身具有良好的热稳定性，可以提高复合材料的耐热性能，使其在高温条件下仍能保持良好的物理性能；通过环氧酚醛树脂的包覆，改善了无机填料与pet基体之间的界面相容性，使得填料能够更好地与基体结合，形成更稳定的复合体系，包覆处理还可以防止无机填料在基体中的团聚，确保填料均匀分布，避免局部应力集中导致的性能下降。因此本专利技术制备的pet膜不仅具有优异的耐蒸煮性能和高阻隔性能，还具有良好的机械强度。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜，包括基材和基材表面的涂层，涂层和基材之间设置有胶层，涂层由通过改性制得的耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶涂覆在胶层表面并烘干后形成的；耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶按照重量份包括以下原料：
3、
4、
5、改性无机填料为环氧酚醛树脂包裹的氧化物，氧化物按照质量比(3～5)：(8～10)：1包括氧化铝、二氧化硅和氧化锆。
6、目前使用的耐蒸煮包装膜多使用铝箔，铝箔的使用虽然能够提高包装膜的耐蒸煮性能和高阻隔性能，但是其在使用过程中不易被回收，重量较高，增加运输成本。针对上述问题，现有技术倾向于使用聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚偏二氯乙烯(pvdc)，尤其是pet膜，但是上述包装膜属于塑料薄膜，其阻隔性能和耐蒸煮性能以及机械性能均较差，无法满足对于包装膜提出的高要求。本专利技术针对上述问题，针对性地在pet膜表面涂布一层涂层，进而提高pet膜作为包装膜的综合性能。本专利技术中的耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶中添加有乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)，evoh是一种公知的高性能阻隔材料，尤其擅长阻隔氧气、二氧化碳和其他气味分子，能够有效防止食品氧化变质，保持食品的新鲜度和风味，从而延长食品的货架期。本专利技术继续研究发现，虽然添加evoh可以提高pet膜对于气体分子的阻隔，但是对于水蒸气的阻隔性能还是比较弱，针对此问题，本专利技术使用丙烯腈、异氰酸酯和丙烯酰胺对evoh进行改性，显著提高了pet膜的耐水蒸气性能，以及综合提升了pet膜的耐蒸煮性能和高阻隔性能。分析原因：丙烯腈和丙烯酰胺等单体通过共聚反应引入到evoh中，可以增加聚合物链的疏水性，从而降低材料对水分的亲和力，这样即使在潮湿环境中，evoh的吸水率也会下降，进而提高整体材料的耐湿性；另外丙烯腈和丙烯酰胺还具有较好的热稳定性，它们的引入有助于提高改性evoh的耐热性，使得材料在高温蒸煮过程中不易发生分解或性能劣化。异氰酸酯的引入不仅可以促进交联，还可以提高材料的化学稳定性，使得改性后的evoh在高温高压的蒸煮条件下，仍能保持良好的阻隔性能。
7、本专利技术还发现pet膜在使用过程中的机械强度较差，不利于长期使用，易发生破裂，针对此问题，本专利技术在耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶中加入了氧化铝、二氧化硅和氧化锆组成的无机填料，无机填料如氧化铝、二氧化硅和氧化锆等，因其本身的硬度较高，加入到pet膜中可以显著提高薄膜的刚性。这使得薄膜在承受外部压力或冲击时不易变形。无机填料通常具有较高的热稳定性，能够帮助pet膜在高温环境下保持其物理性能，防止薄膜在加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，包括基材和基材表面的涂层，涂层和基材之间设置有胶层，其特征在于，涂层由通过改性制得的耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶涂覆在胶层表面并烘干后形成的；耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶按照重量份包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，乙烯-乙烯醇共聚物在190℃，5.0kg条件下的熔融指数为1.5～2.5g/10min，乙烯含量为36.0～40.0mol％。
3.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，异氰酸酯按照质量比(1～3)：(6～8)：1包括二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，改性无机填料的制备方法为：
5.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，双酚A环氧树脂的粘度为2500～4500mPa·s，酚醛树脂的游离酚含量为3％～4.5％。
6.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，引发剂为过硫酸
7.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，滑爽剂为棕榈蜡滑爽剂。
8.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜，其特征在于，基材为PET透明片材层，厚度为0.3～0.4mm，胶层为聚氨酯粘胶剂。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种权利要求1～8任一项所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的PET膜在食品包装膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜，包括基材和基材表面的涂层，涂层和基材之间设置有胶层，其特征在于，涂层由通过改性制得的耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶涂覆在胶层表面并烘干后形成的；耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶按照重量份包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜，其特征在于，乙烯-乙烯醇共聚物在190℃，5.0kg条件下的熔融指数为1.5～2.5g/10min，乙烯含量为36.0～40.0mol％。
3.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜，其特征在于，异氰酸酯按照质量比(1～3)：(6～8)：1包括二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种高阻隔无铝耐蒸煮的pet膜，其特征在于，改性无机填料的制备方法为：
【专利技术属性】
技术研发人员：周伟学，李斌斌，张继鸣，
申请(专利权)人：江苏利特尔绿色包装股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。