專利名稱：：一種牛奶包裝膜及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明設計一種包裝材料，尤其涉及一種牛奶包裝膜；同時涉及該包裝膜的制備方法。
背景技術：
：隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的快速增長，人民生活水平的不斷提高，生活方式、消費習慣和飲食結構也發(fā)生了重大改變，健康意識也越來越強，飲食方面既要求營養(yǎng)豐富，又要求安全衛(wèi)生。牛奶因其含有豐富的蛋白質、維生素和礦物質等營養(yǎng)成分，又容易被人體消化吸收，且攜帶和飲用方便，符合現(xiàn)代人生活的快節(jié)奏，因此牛奶制品越來越被廣大消費者所喜愛，而液態(tài)奶將是未來牛奶制品消費的主流。液態(tài)奶中有巴氏處理奶和超高溫處理奶。巴氏處理奶的營養(yǎng)成分比超高溫處理奶的營養(yǎng)成分要保持的好。為了確保巴氏處理奶在流通過程中不發(fā)生腐敗變質現(xiàn)象，必須對牛奶采取有效的包裝。這種包裝不僅要求包裝材料能保持牛奶的純正香味和完全的營養(yǎng)成分，而且還要求防止外部異味的侵入，以影響牛奶的口感。所以，牛奶制品包裝材料的選用起到了至關重要的作用。采用高阻隔材料無菌包裝牛奶，不僅保持了牛奶的純正香味防止了外部異味的侵入，而且也阻隔了氧氣的進入，能有效地延長牛奶制品的保質期限，為牛奶制品企業(yè)突破地區(qū)限制，增加牛奶制品的銷售領域提供了條件。目前國內(nèi)現(xiàn)有的包裝業(yè)中，高檔產(chǎn)品的包裝采用以鋁箔為中間層的高阻隔性復合包裝薄膜，它是由雙向拉伸聚酯薄膜、粘合劑、鋁箔、粘合劑、流延聚丙烯薄膜組成，該鋁箔復合包裝薄膜的阻隔性非常高，加之有印刷圖案，產(chǎn)品顯得美觀，并且這種包裝薄膜可進行高溫高壓蒸煮殺菌；但是鋁箔膜仍存在有較多的缺點一、在包裝、流通過程中易出打折、出現(xiàn)裂紋，造成鋁箔膜被折斷，失去其阻隔性能；二、鋁箔膜在制備過程常有針孔；三、成本較高。也有些產(chǎn)品采用EVOH多層共擠膜進行包裝，這種包裝膜的缺點是一、只能進行表面印刷，容易出現(xiàn)掉墨現(xiàn)象；二、EVOH受環(huán)境條件的影響較大，所包裝的產(chǎn)品和外部環(huán)境的濕度不能超過70%，并且EVOH材料容易吸收水份，造成EVOH多層共擠膜的阻隔性能大幅度下降，起不到保護產(chǎn)品的性能；因此這些包裝膜均不適合包裝牛奶。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有良好隔氧性、隔水性、耐油、耐有機溶劑，耐候性，耐高溫，耐低溫，衛(wèi)生安全性，并具有良好的印刷性能，對人體無害且成本低廉的牛奶包裝膜，同時提供該牛奶包裝膜的制備方法。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的這種牛奶包裝膜，是由外層薄膜通過粘合劑層與內(nèi)層薄膜連為一體而組成的復合膜，所述的外層薄膜為聚偏二氯乙烯薄膜，粘合劑為單、雙組份聚氨酯型溶劑或無溶劑粘合劑中的其中一種，內(nèi)側的薄膜為黑白聚乙烯薄膜。外層薄膜的截面厚度為10—20um，粘合劑層的截面厚度為2—6um，內(nèi)層的截面厚度為45—85iim。所述的單組份的聚氨酯溶劑型溶劑或無溶劑型粘合劑中含有異氰酸根官能團，雙組份的聚氨酯溶劑型溶劑或無溶劑型粘合劑中主劑為含異氰酸根官能團，固化劑為含有羥基官能團的化合物。制造這種牛奶包裝膜的方法是，先將外層聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)加熱裝置進行熱處理，再將其放在復合機上的放巻軸上，薄膜經(jīng)放巻機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置調(diào)整，然后進行粘合劑涂布，再與經(jīng)過展平、張力控制、導邊器裝置的內(nèi)層薄膜采用復合方法而制成。所釆用的復合方法為無溶劑復合方法或溶劑型干式復合方法。在復合機上外層薄膜的復合張力為3—8kgf，內(nèi)層薄膜的復合張力為4一8kgf，復合壓輥的壓力為0.3-0.45Mpa，內(nèi)外薄膜復合速度為150m/min。外層聚偏二氯乙烯薄膜進行熱處理時的溫度為50_190°C，熱處理的時間為0.5—10秒。本發(fā)明采用的PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜經(jīng)生產(chǎn)加工過程中紅外線加熱裝置的熱處理，使PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜的收縮率降低，防止PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜在復合生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生變形、打折、起皺等不良現(xiàn)象，保證復合過程中產(chǎn)品的質量。采用的高粘合力粘合劑，在復合過程中所形成的薄膜間的高粘合力，同時采用的黑白PE(聚乙烯)薄膜，熱封強度高，機械強度高，化學性穩(wěn)定，耐油脂、溶劑、酸、堿、鹽，不與食物發(fā)生化學反應，食品衛(wèi)生性能好，耐高溫蒸煮，與PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜通過粘合劑緊密復合成一體，確保不分層剝離，不發(fā)生變形，不開裂等。這種牛奶包裝膜經(jīng)檢測其性能如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發(fā)明的牛奶包裝膜還具有，印刷性好，成本低的優(yōu)點。圖1為本發(fā)明的橫截面結構放大示意圖2為本發(fā)明采用無溶劑復合機的生產(chǎn)過程示意圖3為本發(fā)明采用的溶劑型干式復合的生產(chǎn)過程示意圖。具體實施例方式實施例1:如圖l所示，本實施例是由外層薄膜A通過粘合劑層B與內(nèi)層薄膜C相連組成的復合膜，外層薄膜為聚偏二氯乙烯薄膜(PVDC)，粘合劑為雙組份聚氨酯型無溶劑粘合劑，內(nèi)側的薄膜為黑白聚乙烯薄膜。該復合膜由外至內(nèi)各層截面厚度為10um、2um、45um。這種復合膜的制造方法為先將外層聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)紅外線加熱裝置進行熱處理，采用無溶劑復合生產(chǎn)方法生產(chǎn)，其步驟如下將聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)紅外線加熱裝置進行熱處理，熱處理的溫度為190°C，時間為l一3秒，然后把經(jīng)熱處理后的聚偏二氯乙烯薄膜(PVDC)A放在復合機上的放巻軸1上，薄膜經(jīng)放巻機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置7調(diào)整后被送到涂布單元，在該單元的粘合劑采用雙組份聚氨酯型無溶劑粘合劑，按主劑與固化劑為1:0.8質量比的比例選取，經(jīng)輸膠泵打出，在混合器中混合后，流入到涂布槽中，上膠輥2上粘上粘合劑，然后經(jīng)計量輥3計量，并經(jīng)傳膠輥4把粘合劑涂布在涂膠鋼輥5上，外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜從涂膠鋼輥5和涂膠壓輥6之間通過，涂布鋼輥上粘合劑就均勻涂布在外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜A的電暈面一側表面上，而后進入復合單元；內(nèi)層PE(黑白聚乙烯)薄膜B巻是放在放巻軸11上，薄膜經(jīng)放巻機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置調(diào)整10后也被送到復合單元，它們在復合鋼輥9和復合壓輥8之間進行壓合，兩薄膜粘合在一起，然后經(jīng)過展平、張力控制、導邊器裝置12復合平整后被送入到收巻機13上進行巻取，這樣就得到PVDC、粘合劑、PE緊密結合為一體的薄膜D。即復合成牛奶包裝膜。如圖2所示。內(nèi)層PE(黑白聚乙烯)薄膜B不上粘合劑。在生產(chǎn)這種牛奶包裝膜時，復合鋼輥與復合壓輥的溫度50°C，每個輥子為中空型，內(nèi)部通有控制溫度的熱水，以保證輥溫穩(wěn)定。、上膠輥2和計量輥3的壓力均為0.7Mpa、傳膠輥4的壓力為0.25Mpa、涂膠鋼輥5、涂膠壓輥6的壓力均為0.25Mpa、復合壓輥8的壓力為0.4Mpa。各輥的壓力由輥的兩端壓縮空氣氣缸產(chǎn)生。在復合機上PE薄膜張力控制在4kgf，PVDC薄膜張力控制在3kgf，復合張力為5.5kgf，收巻機13張力為9kgf。薄膜復合速度為150m/min。當制造時所用粘合劑的主劑中含異氰酸根官能團，固化劑中含有羥基官能團的化合物。當采用主劑與固化劑為1:0.8質量比的西班牙膠時，計量輥、傳膠輥、上膠的輥溫度應為30—4(TC。本實施例中外層薄膜為聚偏二氯乙烯薄膜(PVDC)，粘合劑為雙組份聚氨酯型溶劑型粘合劑，內(nèi)側的薄膜為黑白聚乙烯薄膜。該復合膜由外至內(nèi)各層截面厚度為20um、6nm、85ym。這種復合膜的制造方法為先將外層聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)紅外線加熱裝置進行熱處理，采用溶劑型干式復合生產(chǎn)方法生產(chǎn)，其步驟如下將聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)對PVDC薄膜熱處理，熱處理的溫度為160°C，時間為6—9秒，再把經(jīng)紅外線加熱裝置進行熱處理后的聚偏二氯乙烯薄膜(PVDC)A放在復合機上的放巻軸1上，薄膜經(jīng)放巻機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置車調(diào)整后被送到涂布單元，在該單元采用的粘合劑為雙組份聚氨酯型溶劑型粘合劑，這種粘合劑的主劑含異氰酸根官能團，固化劑含有羥基官能團的化合物。生產(chǎn)時，粘合劑按主劑、固化劑、溶劑以1:(0.4—0.85):(1.5—2)的比例經(jīng)混合后，倒入涂布槽12中，上膠輥鋼輥4a粘上粘合劑。外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜A從涂膠鋼輥4a和涂膠壓輥3a之間通過，涂布鋼輥上粘合劑就均勻涂布在外層PVDC.(聚偏二氯乙烯)薄膜A的電暈面一側表面上，再經(jīng)過干燥箱5將外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜A上所涂布的粘合劑中的溶劑揮發(fā)掉；而后進入復合單元；在外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜A的一面均勻地涂布上溶劑粘合劑；內(nèi)層PE(黑白聚乙烯)薄膜B巻放在放巻軸9上，薄膜經(jīng)放巻機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置8調(diào)整后也被送到復合單元，內(nèi)層PE(黑白聚乙烯)薄膜B不上粘合劑。聚偏二氯乙烯薄膜A曾涂布有粘合劑的一側與內(nèi)層PE(黑白聚乙烯)薄膜B同時進入復合單元后，在復合鋼輥6和復合壓輥7之間進行壓合，兩薄膜粘合在一起，然后經(jīng)過展平、張力控制、導邊器裝置10復合平整后被送入到收巻機11上進行巻取，這樣就得到外、內(nèi)緊密結合為一體的薄膜D(PVDC/粘合劑/PE)，復合成產(chǎn)品——牛奶包裝膜。本發(fā)明生產(chǎn)方法的工藝參數(shù)為-經(jīng)涂布后的外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜A所經(jīng)過的干燥箱溫度為40—45°C;復合時，復合鋼輥及復合壓輥溫度均45-47°C,復合壓輥的壓力為6kgf，壓力由輥的兩端壓縮空氣氣缸產(chǎn)生。在復合機上PE薄膜張力控制在6—8kgf，PVDC薄膜張力控制在4一6kgf，復合張力為7—9kgf，收巻機張力為10—12kgf。薄膜復合速度為100m/min。實施例3:本實施例中牛奶包裝膜的外及內(nèi)層的材料與實施例2相同，粘合劑為單組份聚氨酯型溶劑型粘合劑，這種粘合劑含有異氰酸根官能團，如杜邦(Herberts-1K-LF190X3);包裝膜各層的截面厚度分別為11—14Um、3—5Um、46—50Pm。其制造方法與實施例2相同，但在本實施例中所經(jīng)涂布后的外層PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜A所經(jīng)過的干燥箱溫度為47—50。C;復合時，復合鋼輥及復合輥溫度均47—5(TC，復合壓輥的壓力為6kgf，壓力由輥的兩端壓縮空氣氣缸產(chǎn)生。在復合機上PE薄膜張力控制在7kgf，PVDC薄膜張力控制在5—7kgf,復合張力為8kgf，收巻機張力為8—19kgf。薄膜復合速度為130m/min。實施例4:本實施例中牛奶包裝膜的外及內(nèi)層的材料與實施例l相同，粘合劑為單組份聚氨酯型無溶劑型粘合劑，粘合劑中也含有異氰酸根官能團；包裝膜各層的截面厚度分別為17—20ixm、4—6um、80—83um。其制造方法與實施1相同。在生產(chǎn)這種牛奶包裝膜時，復合輥的溫度52—54。C。上膠輥2和計量輥3的壓力均為0.6—0.65Mpa、傳膠輥4的壓力為0.25Mpa、涂膠鋼輥5、涂膠壓輥6的壓力均為0.25Mpa、復合壓輥8的壓力為0.35Mpa。在復合機上PE薄膜張力控制在5.5—6kgf，PVDC薄膜張力控制在4.5—5kgf，復合張力為7—7.5kgf，收巻機13張力為llkgf。薄膜復合速度為50m/min。在上述各實施例中牛奶包裝膜由外層至內(nèi)層各截面的厚度也可依次為13um、3卩m、70tim或18um、5"m、60tim或18iim、6um、75um。上述實施例中對PVDC薄膜熱處理時，加熱溫度可為140—240。C，加熱時間為0.5—10秒。除采用紅外線加熱裝置進行熱處理外還可采用電加熱裝置進行熱處理。本發(fā)明制造時所采用的雙組分無溶劑型粘合劑可選用多種，下面列舉幾種，并給出它們主劑與固化劑的比例范圍，<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>當采用富樂膠時，計量輥、傳膠輥、上膠的輥溫度應為30—4(TC,當采用法國膠時計量輥、傳膠輥、上膠的輥溫度應為40—5(TC，當采用上?？颠_膠時計量輥、傳膠輥、上膠輥溫度為常溫。權利要求1、一種牛奶包裝膜，是由外層薄膜通過粘合劑層與內(nèi)層薄膜連為一體而組成的復合膜，其特征在于所述的外層薄膜為聚偏二氯乙烯薄膜，粘合劑為單、雙組份聚氨酯型溶劑或無溶劑粘合劑中的其中一種，內(nèi)側的薄膜為黑白聚乙烯薄膜。2、根據(jù)權利要求1所述的一種牛奶包裝膜，其特征在于外層薄膜的截面厚度為10—20Pm，粘合劑層的截面厚度為2—6"m，內(nèi)層的截面厚度為45_85um。3、根據(jù)權利要求1所述的一種牛奶包裝膜，其特征在于所述的單組份的聚氨酯溶劑型溶劑或無溶劑型粘合劑中含有異氰酸根官能團，雙組份的聚氨酯溶劑型溶劑或無溶劑型粘合劑中主劑為含異氰酸根官能團，固化劑為含有羥基官能團的化合物。4、制備權利要求l、2或3所述的一種牛奶包裝膜的方法，其特征在于先將外層聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)加熱裝置進行熱處理，再將其放在復合機上的放巻軸上，薄膜經(jīng)放巻機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置調(diào)整，然后進行粘合劑涂布，再與經(jīng)過展平、張力控制、導邊器裝置的內(nèi)層薄膜采用復合方法而制成。5、根據(jù)權利要求4所述的一種牛奶包裝膜的制備方法，其特征在于所采用的復合方法為無溶劑復合方法或溶劑型干式復合方法。6、根據(jù)權利要求4或5所述的一種牛奶包裝膜的制備方法，其特征在于在復合機上外層薄膜的復合張力為3—8kgf，內(nèi)層薄膜的復合張力為4一8kgf，復合壓輥的壓力為0.3—0.45Mpa，內(nèi)外薄膜復合速度為150m/min。7、根據(jù)權利要求6所述的一種牛奶包裝膜的制備方法，其特征在于外層聚偏二氯乙烯薄膜進行熱處理時的溫度為50—19(TC，熱處理的時間為0.5—10秒。全文摘要一種牛奶包裝膜，是由外層薄膜通過粘合劑層與內(nèi)層薄膜連為一體而組成的復合膜，所述的外層薄膜為聚偏二氯乙烯薄膜，粘合劑為單、雙組份聚氨酯型溶劑或無溶劑粘合劑中的其中一種，內(nèi)側的薄膜為黑白聚乙烯薄膜。制造這種牛奶包裝膜是先將外層聚偏二氯乙烯薄膜經(jīng)加熱裝置進行熱處理，再將其放在復合機上的放卷軸上，薄膜經(jīng)放卷機，并通過展平、張力控制、導邊器裝置調(diào)整，然后進行粘合劑涂布，再與經(jīng)過展平、張力控制、導邊器裝置的內(nèi)層薄膜采用復合方法制成。這種牛奶包裝膜的熱封強度高，機械強度高，化學性穩(wěn)定，耐油脂、溶劑、酸、堿、鹽，且不與食物發(fā)生化學反應，食品衛(wèi)生性能好，耐高溫蒸煮，還具有不變形、不開裂、印刷性好，成本低的優(yōu)點。文檔編號B65D65/40GK101306743SQ200710189790公開日2008年11月19日申請日期2007年10月19日優(yōu)先權日2007年10月19日發(fā)明者萬鐵軍,劉俊偉,張傳國,張軍光,張茹霞,李紅偉,杰梁,王軍義,田麗霞,趙建生申請人:河南雙匯投資發(fā)展股份有限公司