【包装技术】易切断的尼龙EVOH高阻隔膜及其生产方法

从20世纪90年代中期起，研究人员开始重点研究透明高阻隔复合膜，即以PET、PA、PP、PE、EVOH、PVDC等单层薄膜为原料，通过干式复合、挤出复合等工艺进行透明高阻隔复合膜的生产，如将涂覆PVDC膜、蒸镀氧化物膜、EVOH树脂共挤膜等薄膜经过一次或多次复合即可得到透明高阻隔复合膜。

但是，干式复合、挤出复合等工艺得到的透明高阻隔膜中残留有大量复合溶剂，不仅会造成环境污染，而且生产成本较高。

有一种七层共挤透明高阻隔膜及其制备方法比干式复合环保，且得到的透明高阻隔膜透明性和阻隔性能均较好，但是该薄膜的热封强度较弱，且在包装生产线上不容易被切断，易于产生粘连。

为了既能有透明高阻隔性，又能易切断，我们研究了一种新的制备方法。

一、方案分析

一种易切断的尼龙EVOH高阻隔膜，包括依次接触且通过共挤出方式成型的第一PE膜层、第一粘合膜层、第一PA膜层、中间EVOH膜层、第二PA膜层、第二粘合膜层以及第二PE膜层。

其中第一PE膜层、第二PE膜层由茂金属聚乙烯、线性聚乙烯以及高压聚乙烯组成，所述茂金属聚乙烯、线性聚乙烯以及高压聚乙烯质量比为(45～55):(20～30):(20～30);第一粘合膜层、第二粘合膜层由粘合树脂组成;第一PA膜层、第二PA膜层由聚酰胺组成;中间EVOH膜层由乙烯-乙烯醇共聚物组成。

二、试验

下面结合实例对本文技术方案做出更为具体的说明：

实例

将第一PE膜层、第一粘合膜层、第一PA膜层、中间EVOH膜层、第二PA膜层、第二粘合膜层以及第二PE膜层的物料加入到七层共挤吹膜机料筒中熔融，共挤出后吹膜冷却定型得到所述尼龙EVOH高阻隔膜;

其中第一PE膜层、第二PE膜层中茂金属聚乙烯、线性聚乙烯以及高压聚乙烯的质量比为45:30:30;第一PE膜层、第二PE膜层物料的熔体温度为200℃，第一粘合膜层、第二粘合膜层物料的熔体温度为225℃，第一PA膜层、第二PA膜层物料的熔体温度为255℃，中间EVOH膜层物料的熔体温度为225℃。物料共挤出量为500kg/h。

通过上述方法生产获得的尼龙EVOH高阻隔膜的第一PE膜层、第一粘合膜层、第一PA膜层、中间EVOH膜层、第二PA膜层、第二粘合膜层以及第二PE膜层的厚度分别为16μm、9μm、6μm、18μm、6μm、9μm、16μm。

该尼龙EVOH高阻隔膜的密度为1.12g/cm³。

三、结论

1.性能

茂金属聚乙烯抗污染能力强，封合效果好，用在膜的第一PE膜层和第二PE膜层中，主要是起到热合密封效果，保证包装不露液;

线性聚乙烯，起到增强茂金属聚乙烯的热合密封效果的作用;由于茂金属聚乙烯与线性聚乙烯混在一起吹膜挺度不够，加入高压聚乙烯后，起到了辅助生产的功能，使膜泡能稳定吹出，提高成型性。

第一粘合膜层、第一粘合膜层由粘合树脂组成，其粘合效果好，可以将PE膜层和PA膜层很好地粘合在一起。

第一PA膜层、第二PA膜层中的聚酰胺的密度为1.15g/cm³，使用温度范围广，从-60℃～200℃都可以耐受，可以耐受液态奶的较高灭菌温度，也可耐受较低的冷藏温度;同时，聚酰胺具有较好的抗张强度，抗穿刺性能，阻氧性能较好，两PA膜层的运用，使尼龙EVOH高阻隔膜具有更好的氧气阻隔性能。

中间EVOH膜层由乙烯-乙烯醇共聚物组成，乙烯-乙烯醇共聚物一直是应用最多的高阻隔性材料。其显著特点是对气体具有极好的阻隔性，而且加工性极好。但是乙烯-乙烯醇共聚物树脂对大多数聚合物附着力很差，需使用特殊的粘接树脂，但乙烯-乙烯醇共聚物薄膜可以很好地粘附在尼龙膜上，即乙烯-乙烯醇共聚物与聚酰胺具有相当好的亲和力。乙烯-乙烯醇共聚物的玻璃化温度高，能适应成型加工，这种性能可以改变PA膜层加热时易产生变型的缺点，所以在本发明配方中，将EVOH膜层置于两PA膜层之间。

通过配方组成的改变，共挤出成型得到的尼龙EVOH高阻隔膜具有极高的阻隔性能，其中水蒸气透过量≤5.0g/(m²•24h)，氧气透过量≤5.0cm³/(m²•24h•0.1MPa)，有效延长了包装内容物的保质期;其次热封性能优异，抗污染能力强，有非常好的热封强度;摩擦系数适中，切断时不会产生粘连且不会出现打滑，非常适合高速包装生产线。

2生产工艺

尼龙EVOH高阻隔膜只能在七层共挤吹膜机设备上生产，且设备模头各层必须有良好的隔热效果。本发明生产方法可以确保各层对应的加工温度与物料性能相匹配，比如聚酰胺熔体温度在255℃左右，而乙烯-乙烯醇共聚物熔体温度在225℃左右，聚乙烯熔体温度在255℃左右，各层之间不能发生传热，以防止不同加工温度的各层之间相互传替热量，从而造成因加热不受控而出现树脂降解不能正常生产的问题。

易切断的尼龙EVOH高阻隔膜通过热压的方式与纸塑膜进行复合，其阻隔性能更优异、且具有更易切断加工的特点。