高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜及其复合方法与装置

技术领域

本发明属于涉及软包装用复合膜技术领域，具体涉及一种高阻隔耐高温蒸煮复合膜及复合方法。

背景技术

目前在塑料软包装市场上具有高阻隔耐高温蒸煮又可以进行贴体伸拉的材料多是直接采用多层共挤设备来制得，如尼龙5层或7层共挤薄膜；PVDC、EVOH等高阻隔材料共挤薄膜等，这些薄膜在食品业中多用于无菌包装、热罐和蒸煮袋，包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品等，而生产这些多层共挤高阻隔薄膜主要的设备来源地为德国、意大利、加拿大、日本等，因此共挤生产线设备投资巨大，相对于没有多层共挤设备的印刷厂来说采购这种薄膜非常困难，周期长且成本价格高，又无法灵活适应市场的需求和多样变化，因此由多层材料和高阻隔材料通过特殊工艺可加工成环保型高阻隔耐高温蒸煮贴体伸拉复合膜是印刷厂开发食品包装行业高端产品的新技术和手段。

另外，软包装行业中，高温蒸煮复合膜多采用干式复合，而现有技术的干式复合法为：放卷→涂布被有机溶剂稀释的胶黏剂→烘干有机溶剂→热压复合→冷却→收卷，刚生产出的复合膜，初黏力小，剥离强度很低，大量的有机溶剂在挥发时会将相邻两层薄膜分离开而出现分层现象，起不到“复合”效果，为此，待薄膜均匀涂布上胶黏剂后需要立即去除有机溶剂；虽然生产过程中的复合装置一般均设有若干烘干装置来加快有机溶剂的挥发，但是扔存在有机溶剂进入大气后会对环境造成一定的污染，且由于有机溶剂难以彻底的挥发，其残留对人体有一定危害，且能源消耗大、材料成本较高、生产效率较低，尤其是不利于环保。因此无溶剂复合很好的解决以上问题，但由于高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜在加工过程的特殊性：1、只能单面电晕；2、基材膜电晕衰减快；3、基材膜必须熟化15天后性能稳定，故高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜的这些特性导致无溶剂复合后的层间复合强度较低，只有0.6-0.8N/15mm，高温蒸煮产品在此复合强度下破损比严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜，此复合膜包装是通过无溶剂复合，无溶剂残留和排放，是绿色环保型包装膜，同时还具有贴体伸拉和高阻隔又耐高温蒸煮性能，使产品具有很好的保鲜功效。

本发明的另一个目的在于提供一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜的复合方法，其解决了现有工艺中工艺复杂、不够环保、污染环境、使用不安全、成本较高、不节能等问题。

本发明的再一个目的在于提供一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜的复合方法的装置，其解决了现有工艺中结构复杂、产品性能不稳定等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜，其特征在于，从外至内依次为第一单向拉伸聚丙烯薄膜层、聚氨酯粘合剂层、无溶剂在线电晕层、聚偏二氯乙烯薄膜层、无溶剂在线电晕层、聚氨酯粘合剂层、第二单向拉伸聚丙烯薄膜层,由两层单向拉伸聚丙烯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚氨酯粘合剂经无溶剂两次在线电晕处理聚偏二氯乙烯薄膜两面得到的复合膜厚度可达120-160um。

优选地，所述复合膜的第一单向拉伸聚丙烯薄膜层为耐高温热封口性能的薄膜，厚度为50-60um，此层薄膜使复合膜能达到很好封口平整度，很好的产品外观平整性。

优选地，所述复合膜的第二单向拉伸聚丙烯薄膜层为低温热封口性能的薄膜，厚度为50-60um，此层薄膜使复合膜能达到很好封口牢度和伸拉贴体性能。

优选地，所述的复合膜的聚氨酯粘合剂层为无溶剂100％固含量的双组份聚氨酯粘合剂，复合厚度为2.5-3.5um。

优选地，所述的复合膜的聚偏二氯乙烯薄膜为高阻隔基材膜，厚度为20-30um，使复合膜的氧气透过量≤23c

上述一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜的复合方法，包括如下步骤：

步骤一，采用无溶剂复合工序在第一单向拉伸聚丙烯薄膜的内层涂覆聚氨酯贴合剂后，与经过第一次在线电晕处理后的高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜进行第一次复合称为一次复合膜；所述第一次在线电晕处理是在无溶剂复合工序进行的同时，通过加装在无溶剂复合设备上的在线电晕机对聚偏二氯乙烯薄膜的非电晕面进行第一次在线电晕处理；

步骤二，采用无溶剂复合工序在第二单向拉伸聚丙烯薄膜的内层涂覆聚氨酯贴合剂后，与经过第二次在线电晕处理后的步骤一中所述一次复合膜的高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜进行第二次复合称为二次复合膜；所述第二次在线电晕处理是在无溶剂复合工序进行的同时，通过加装在无溶剂复合设备上的在线电晕机对步骤一中所述一次复合膜的高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜的电晕面进行第二次在线电晕处理，由于聚偏二氯乙烯薄膜电晕易衰减，此电晕面处理是增强复合面极性，提高复合强度。

优选地，经两次在线电晕处理使聚偏二氯乙烯的两面极化程度大大提高，与两层单向拉伸聚丙烯薄膜复合后的剥离强度大幅提高，由0.6-0.8N/15mm提高到1.8-2.5N/15mm。

优选地，经两次无溶剂在线电晕复合后的二遍复合膜具有良好的高阻隔性能和耐121℃高温蒸煮性能，且具有较好的贴体拉伸的性能和产品外观平整性。

优选地，采用无溶剂复合工序将两层单向拉伸聚丙烯薄膜、两次无溶剂在线电晕处理的聚偏二氯乙烯薄膜、两层聚氨酯粘合剂复合后得到的复合膜，生产过程中没有有机溶剂，无环境污染。

一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜的复合方法的装置，所述装置包括第一放卷装置、涂胶装置、第二放卷装置、热复合装置、冷却装置和收卷装置，其特征在于：还包括电晕装置；

所述第一放卷装置用于卷绕单向拉伸聚丙烯薄膜；

所述涂胶装置包括涂胶压辊和传胶辊，第一放卷装置依次通过导向辊、张力辊、辅助导向辊与涂胶压辊和传胶辊连接；

所述第二放卷装置用于卷绕聚偏二氯乙烯薄膜或一次复合膜，第二放卷装置依次通过导向辊、张力辊与电晕装置连接；

所述热复合装置用于对单向拉伸聚丙烯薄膜和聚偏二氯乙烯薄膜或一次复合膜进行加热复合，热复合装置分别通过若干个导向辊与涂胶装置、与电晕装置连接；

所述冷却装置用于对通过热复合装置的复合膜进行冷却；

所述收卷装置用于对一次复合膜或二次复合膜进行收卷；

所述第一放卷装置、涂胶装置、第二放卷装置、电晕装置、热复合装置、冷却装置、收卷装置和若干个辊均安装在机架上，所述第一放卷装置、涂胶装置、第二放卷装置、电晕装置、热复合装置、冷却装置、收卷装置均与电机连接，电机与PLC控制系统连接。

优选地，所述电晕装置包括支架、若干个导向辊、电晕辊，所述电晕辊和导向辊的两端分别与支架相连接，电晕辊的上方设有电晕发生装置，电晕发生装置的下部为电晕室，电晕室的底部设有电极棒，电晕室的顶部设有排风管道,电极棒与高压放电装置电连接。

优选地，所述电晕室内的电极棒为一根或多根，所述电极棒的长度等于或略小于电晕辊的长度。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，本发明该复合膜的结构依次为第一单向拉伸聚丙烯薄膜层、聚氨酯粘合剂层、无溶剂在线电晕层、聚偏二氯乙烯薄膜层、无溶剂在线电晕层、聚氨酯粘合剂层、第二单向拉伸聚丙烯薄膜层,由两层单向拉伸聚丙烯薄膜、两次无溶剂在线电晕处理的聚偏二氯乙烯薄膜、两层聚氨酯粘合剂复合后得到的复合膜厚度可达120-160um，此复合膜具有对氧气和水蒸气的高阻隔性能又耐高温蒸煮的性能；

同时，通过无溶剂复合时对聚偏二氯乙烯薄膜的两次在线电晕处理，提高了聚偏二氯乙烯薄膜的复合性能，大大提高复合强度，确保蒸煮产品不破损；同时改进第一单向拉伸聚丙烯薄膜和第二单向拉伸聚丙烯薄膜，使得产品很好的做到贴体拉伸，很好的包裹产品和展现产品，且节能、环保、安全；

另，本发明的复合膜的复合工艺方法简单成熟，环保节能，生产和使用安全，且无需高成本的进口设备，其生产成本较底、生产效率较高；

另，本发明的装置可以在不改变电晕功率的情况下，多次叠加电晕，增加电晕的强度；通过电晕辊上方的电晕室及排风管道，可以将电晕过程中产生的热量及异味直排出生产车间，更有效的保护了操作人员的人身安全。

附图说明：

图1是本发明复合膜一种实施例的结构示意图；

图2是本发明所述复合膜的复合方法一种实施例的流程图；

图3是本发明所述复合装置的一种实施例结构示意图；

图4是本发明所述电晕装置的一种实施例结构示意图；

图中，101-第一单向拉伸聚丙烯薄膜层；102-聚氨酯粘合剂层；103-无溶剂在线电晕层；104-聚偏二氯乙烯薄膜层；105-第二单向拉伸聚丙烯薄膜层；

1-第一放卷装置，2-收卷装置，3-第二放卷装置，4-电晕装置，5-热复合装置，6-冷却装置，7-传胶辊，8-涂胶压辊，9-导向辊，10-张力辊，11-辅助导向辊；

41-支架，42-电晕辊，43-电极棒，44-电晕室，45-排风管道，46-第一导向辊。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

如图1所示，一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜，其特征在于，从外至内依次为第一单向拉伸聚丙烯薄膜层101、聚氨酯粘合剂层102、无溶剂在线电晕层103、聚偏二氯乙烯薄膜层104、无溶剂在线电晕层103、聚氨酯粘合剂层102、第二单向拉伸聚丙烯薄膜层105,由两层单向拉伸聚丙烯薄膜、两次无溶剂在线电晕处理的聚偏二氯乙烯薄膜、两层聚氨酯粘合剂复合后得到的复合膜厚度可达120-160um。

其中，所述复合膜的第一单向拉伸聚丙烯薄膜层101为耐高温热封口性能的薄膜，厚度为50-60um，此层薄膜使复合膜能达到很好封口平整度，很好的产品外观平整性。

所述复合膜的第二单向拉伸聚丙烯薄膜层105为低温热封口性能的薄膜，厚度为50-60um，此层薄膜使复合膜能达到很好封口牢度和伸拉贴体性能。

所述的复合膜的聚氨酯粘合剂层102为无溶剂100％固含量的双组份聚氨酯粘合剂，复合厚度为2.5-3.5um。

所述的复合膜的聚偏二氯乙烯薄膜层104为高阻隔基材膜，厚度为20-30um，使复合膜的氧气透过量≤23c

如图2所示，一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜的复合方法，包括如下步骤：

步骤一，采用无溶剂复合工序在第一单向拉伸聚丙烯薄膜的内层涂覆聚氨酯贴合剂后，与经过第一次在线电晕处理后的高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜进行第一次复合称为一次复合膜；所述第一次在线电晕处理是在无溶剂复合工序进行的同时，通过加装在无溶剂复合设备上的在线电晕机对聚偏二氯乙烯的非电晕面进行第一次在线电晕处理；

步骤二，采用无溶剂复合工序在第二单向拉伸聚丙烯薄膜的内层涂覆聚氨酯贴合剂后，与经过第二次在线电晕处理后的步骤一中所述一次复合膜的高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜进行第二次复合称为二次复合膜；所述第二次在线电晕处理是在无溶剂复合工序进行的同时，通过加装在无溶剂复合设备上的在线电晕机对步骤一中所述一次复合膜的高阻隔聚偏二氯乙烯薄膜电晕面进行第二次在线电晕处理，由于聚偏二氯乙烯薄膜电晕易衰减，此电晕面处理是增强复合面极性，提高复合强度；经两次在线电晕处理使聚偏二氯乙烯的两面极化程度大大提高，与两层单向拉伸聚丙烯薄膜复合后的剥离强度大幅提高，由0.6-0.8N/15mm提高到1.8-2.5N/15mm。

本发明采用无溶剂复合工序将两层单向拉伸聚丙烯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚氨酯粘合剂经两次无溶剂在线电晕复合后的二遍复合膜具有良好的高阻隔性能和耐121℃高温蒸煮性能，且具有较好的贴体拉伸的性能和产品外观平整性。

本发明采用无溶剂复合工序将两层单向拉伸聚丙烯薄膜、两次无溶剂在线电晕处理的聚偏二氯乙烯薄膜、两层聚氨酯粘合剂复合后得到的复合膜，生产过程没有有机溶剂，因此安全、环保、节能。

如图3所示，一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜的复合方法的装置，所述装置包括第一放卷装置(1)、涂胶装置、第二放卷装置(3)、热复合装置(5)、冷却装置(6)和收卷装置(2)，其特征在于：还包括电晕装置(4)；

所述第一放卷装置(1)用于卷绕单向拉伸聚丙烯薄膜；

所述涂胶装置包括涂胶压辊(8)和传胶辊(7)，第一放卷装置(1)依次通过导向辊(9)、张力辊(10)、辅助导向辊(11)与涂胶压辊(8)和传胶辊(7)连接；

所述第二放卷装置(3)用于卷绕聚偏二氯乙烯薄膜或一次复合膜，第二放卷装置(3)依次通过导向辊(9)、张力辊(10)与电晕装置(4)连接；

所述热复合装置(5)用于对单向拉伸聚丙烯薄膜和聚偏二氯乙烯薄膜或一次复合膜进行加热复合，热复合装置(5)分别通过若干个导向辊(9)与涂胶装置、与电晕装置(4)连接；

所述冷却装置(6)用于对通过热复合装置(5)的复合膜进行冷却；

所述收卷装置(2)用于对一次复合膜或二次复合膜进行收卷；

所述第一放卷装置(1)、涂胶装置、第二放卷装置(3)、电晕装置(4)、热复合装置(5)、冷却装置(6)、收卷装置(2)和若干个辊均安装在机架上，所述第一放卷装置(1)、涂胶装置、第二放卷装置(3)、电晕装置(4)、热复合装置(5)、冷却装置(6)、收卷装置(2)均与电机连接，电机与PLC控制系统连接。

所述电晕装置(4)包括支架(41)、若干个导向辊(46)、电晕辊(42)，所述电晕辊(42)和导向辊(46)的两端分别与支架相连接，电晕辊(42)的上方设有电晕发生装置，电晕发生装置的下部为电晕室(44)，电晕室(44)的底部设有电极棒(43)，电晕室的顶部设有排风管道(45),电极棒(43)与高压放电装置电连接。

所述电晕室(44)内的电极棒(43)为一根或多根，所述电极棒(43)的长度等于或略小于电晕辊(42)的长度。

实际生产过程中，首先，第一放卷装置上卷绕第一单向拉伸聚丙烯薄膜，第二放卷装置上卷绕聚偏二氯乙烯薄膜，第一单向拉伸聚丙烯薄膜经过涂胶压辊和传胶辊而涂抹上无溶剂100％固含量的双组份聚氨酯粘合剂，涂层厚度为2.5-3.5um，然后经过导向轮输向热复合装置，无溶剂复合工序的同时，第二放卷装置上的聚偏二氯乙烯薄膜的非电晕层通过导向辊和张力辊输入电晕装置中进行第一次在线电晕处理，经过电晕处理后的聚偏二氯乙烯薄膜与涂抹聚氨酯粘合剂后的第一单向拉伸聚丙烯薄膜同时进入热复合装置中进行第一次复合处理，称为一次复合膜，一次复合膜经过冷却装置后被收卷装置卷收起来后取下备用；

其次，第一放卷装置上卷绕第二单向拉伸聚丙烯薄膜，第二放卷装置上卷绕一次复合膜，第二单向拉伸聚丙烯薄膜经过涂胶压辊和传胶辊而涂抹上无溶剂100％固含量的双组份聚氨酯粘合剂，涂层厚度为2.5-3.5um，然后经过导向轮输向热复合装置，无溶剂复合工序的同时，第二放卷装置上的一次复合膜的聚偏二氯乙烯薄膜的电晕层通过导向辊和张力辊输入电晕装置中再次进行第二次在线电晕处理，经过电晕处理后的聚偏二氯乙烯薄膜与涂抹聚氨酯粘合剂后的第二单向拉伸聚丙烯薄膜同时进入热复合装置中进行第二次复合处理，称为二次复合膜，二次复合膜经过冷却装置后被收卷装置卷收起来后经过后处理后即为成品。

综上所述，本发明提供一种高阻隔蒸煮贴体伸拉环保型复合膜，经过科学研究，多次试验，在应用使用中制得。

附物性指标表

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。