一种高温防雾薄膜、制备方法和包装袋与流程

1.本发明属于包装薄膜技术领域，尤其涉及一种高温防雾薄膜、制备方法和包装袋。


背景技术：

2.随着社会发展，人们对食品包装的要求越来越高。其中，当利用包装袋装载液体、可受热内容物时，受环境温度变化，或者将包装袋放置在加热炉中加热时，透明包装袋中的内容物会受热产生水雾，水雾附着在包装袋的内层造成模糊，或者外界蒸汽也会附着在包装袋外，此时从外界无法看清其中的内容物，也无法看清包装袋上的印刷文字。
3.现有技术中，虽然有相关的防雾包装膜技术，但是一般是针对自然环境下的温差所导致的水雾。若将包装袋放置在受蒸汽加热的环境中，包装袋在双面高温、且内部气压增加的情况下，其防雾效果变差。因此，研发一种在高温下防雾效果良好的包装薄膜很有必要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种高温防雾薄膜、制备方法和包装袋，解决了现有技术中包装薄膜在高温下防雾效果变差等缺陷。
5.第一方面，本发明提供一种高温防雾薄膜，包括从外至内紧密贴合的外层基膜、中层基膜、内层基膜；
6.所述外层基膜包括20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂；
7.所述中层基膜包括30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯；
8.所述内层基膜包括30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂。
9.在一些实施例中，所述内层基膜、中层基膜和外层基膜的厚度比为3:4:3。
10.在一些实施例中，所述第一低密度聚乙烯为中海壳牌ldpe 2420d，所述第二低密度聚乙烯为中海壳牌ldpe 2426k，所述茂金属线性低密度聚乙烯为日本普瑞曼mlldpe sp0540，所述茂金属线性聚乙烯为埃克森化学8碳mlldpe1327ca。
11.在一些实施例中，所述防雾剂为cjxf001。
12.在一些实施例中，所述防雾剂包括第一防雾组分和第二防雾组分，所述第一防雾组分的亲水性能比第二防雾组分好，所述第二防雾组分的亲油性能比第一防雾组分好，所述第一防雾组分的重量份比第二防雾组分多。
13.第二方面，本发明提供一种应用于前文任一实施例所述的高温防雾薄膜的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备：
14.将20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的外层料
斗；
15.将30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的中层料斗；
16.将30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的内层料斗；
17.设定好三层共挤吹膜机中各螺杆挤出机构的工作温度，通过螺杆挤出机构挤出形成三层膜结构并吹膜，从挤出模头处通入空气进行吹胀和冷却，薄膜的冷凝线高度为30～40mm，经牵引、辗平和收卷，形成高温防雾薄膜。
18.在一些实施例中，所述内层基膜、中层基膜和外层基膜的组分按照重量比3:4:3投料。
19.在一些实施例中，从螺杆挤出机构中共挤形成具有三层膜结构的膜管，对膜管进行水冷冷却，其中水冷处理的水温为1～4℃，流速为36～40l/min。
20.在一些实施例中，所述内层螺杆挤出结构的工作温度范围为145～150℃，所述中层螺杆挤出结构的工作温度范围为210～215℃，所述外层螺杆挤出结构的工作温度范围为205～210℃，所述共挤吹膜机的挤出模头吹胀工作温度范围为215～220℃。
21.第三方面，本发明还提供一种高温防雾包装袋，利用前文任一实施例所述的高温防雾薄膜制备而成。
22.相比现有技术，本发明的有益效果至少包括：
23.通过以上组分和工艺制成的高温防雾薄膜，其内外层都具有良好的高温防雾性能，采用第二低密度聚乙烯和茂金属线性低密度聚乙烯共混制成的内层基膜表面光滑且韧性强，即使在承受内压情况下能保证水珠在膜面的自动滑落；
24.为了保证在持续高温下的防雾效果，本防雾剂采用两种组分组成，其中亲水性能更好的第一防雾组分具有在加热初期更好的防雾效果，亲油性能更好的第二防雾组分具有在持续高温加热过程中更长效的防雾效果，以此实现持续高温下优越的防雾效果；
25.通过在制膜时将冷凝线高度控制在30～40mm，使成形膜表面更有光泽更光滑，利用光滑的表面发挥与防雾剂相同的作用，减少防雾剂的用量，避免对薄膜的热封强度产生过度不良影响。
具体实施方式
26.下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到
特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
29.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
30.申请人研究发现：
31.现有技术中，当利用包装袋装载本已有一定温度的液体或带热气的内容物，或装载着可受热内容物进行加热时，透明的包装袋表面很容易起雾，在包装袋的内或外表面都有可能形成水雾，例如是在中药店打包熬好的中药，中药本身具有一定温度，会带有热气，而且中药包带回家后，还要再用蒸炉蒸汽加热，才能饮用，前后两个过程都会形成水雾，目前还没有一种薄膜能满足至少包括以上两种应用场景的防雾需求。
32.有鉴于此，第一方面，在本公开中提供一种高温防雾薄膜，包括从外至内紧密贴合的外层基膜、中层基膜、内层基膜；
33.所述外层基膜包括20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂；
34.所述中层基膜包括30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯；
35.所述内层基膜包括30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂。
36.需要说明的是，本高温防雾薄膜具有三层结构，从外至内分别是外层基膜、中层基膜和内层基膜，每层的具体组成成分不一样，其中，为了实现直接与水雾接触的基膜具有防雾功能，在外层基膜和内层基膜中加入了防雾剂，为了实现在加入防雾剂量不多的情况下，仍能保持包装袋的高强度，本中层基膜保持较多重量份的茂金属线性聚乙烯，与中密度聚乙烯混合后可提供基础的高强度，而在内外两层基膜中，利用低密度聚乙烯与茂金属线性低密度聚乙烯/茂金属线性聚乙烯形成表面光滑的基膜，利用光滑的表面发挥与防雾剂相同的作用，减少防雾剂的用量，避免对薄膜的热封强度产生过度不良影响。
37.作为一种实施方式，所述内层基膜、中层基膜和外层基膜的厚度比为3:4:3，由此厚度比例组成的高温防雾薄膜性能更优，成本更低，效果更佳，其中中间基膜更厚，以此来提供更扎实的基础强度。
38.实施例1：
39.在本实施例1中，外层基膜中的第一低密度聚乙烯为中海壳牌ldpe 2420d融指4克/10min，融点110—112℃；茂金属线性聚乙烯为埃克森化学8碳mlldpe1327ca，融指1.3克/10min，融点122℃；线性低密度聚乙烯为陶氏mp188.11，融指1.6克/10min，融点122℃；防雾剂为cjxf001，融指2克/10min，融点105—110℃。
40.中层基膜中的中密度聚乙烯为北欧化工mdpe fb2230融指0.2克/10min，融点125—129℃；茂金属线性聚乙烯为埃克森化学8碳mlldpe1327ca,融指1.3克/10min，融点122℃。
41.内层基膜中的第二低密度聚乙烯为中海壳牌ldpe 2426k，融指4克/10min，融点110—112℃；茂金属线性低密度聚乙烯为日本普瑞曼mlldpe sp0540，融指3.8克/10min，融点88℃；防雾剂为cjxf001，融指2克/10min，融点105—110℃。
42.实施例2：
43.在本实施例2中，是在实施例1的基础上，将防雾剂更换成以下实施方式：所述防雾剂包括第一防雾组分和第二防雾组分，所述第一防雾组分的亲水性能比第二防雾组分好，所述第二防雾组分的亲油性能比第一防雾组分好，所述第一防雾组分的重量份比第二防雾组分多。
44.为了保证在持续高温下的防雾效果，本实施例中的防雾剂采用两种组分组成，其中亲水性能更好的第一防雾组分具有在加热初期更好的防雾效果，亲油性能更好的第二防雾组分具有在持续高温加热过程中更长效的防雾效果，以此实现持续高温下优越的防雾效果，具有较好的初期防雾效果及长效的防雾性能。
45.可选地，在内/外层基膜中，第一防雾组分为0.7％重量份，第二防雾组分为0.3％重量份。
46.可选地，第一防雾组分为聚乙二醇400单月桂酸脂，peg400ml；第二防雾组分为失水山梨醇单油酸脂，司盘80。
47.实施例3：
48.在本实施例3中，是在实施例1或实施例2的基础上，做进一步的材料限定，更具体地，是在第一低密度聚乙烯或第二低密度聚乙烯中，增加乙烯-α-烯烃共聚物，此乙烯-α-烯烃共聚物具有基于乙烯的单体单元和基于碳原子数为3～20的α-烯烃的单体单元，乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率(mfr)为0.01～100g/10分钟，密度为860～970kg/m3，分子量分布(mw/mn)为4.5～13，活化能(ea)为40～100kj/mol，特性缓和时间(t)满足下式的关系：
49.t＜3.25
×
mfr-0.6675
50.在第一低密度聚乙烯或第二低密度聚乙烯中加入此乙烯-α-烯烃共聚物后，可以实现较低的热封温度，而且在低温热封下，保持良好的机械强度。
51.第二方面，在本公开中提供一种应用于前文任一实施例所述的高温防雾薄膜的制备方法，按照以下步骤制备：
52.将20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的外层料斗；
53.将30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的中层料斗；
54.将30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的内层料斗；
55.设定好三层共挤吹膜机中各螺杆挤出机构的工作温度，通过螺杆挤出机构挤出形成三层膜结构并吹膜，从挤出模头处通入空气进行吹胀和冷却，薄膜的冷凝线高度为30～40mm，经牵引、辗平和收卷，形成高温防雾薄膜。
56.需要说明的是，将内层的原料颗粒按配制比例混合均匀后，投料至三层共挤吹膜机的内层料斗，根据原料组合的融点设定好对应螺杆挤出机构的工作温度，通过螺杆挤出成为重包装薄膜三层膜结构中的内层基膜；
57.同理，将中层的原料颗粒按配制比例混合均匀后，投料至三层共挤吹膜机的中层料斗，根据原料组合的融点设定好对应螺杆挤出机构的工作温度，通过螺杆挤出成为重包
装薄膜三层膜结构中的中层基膜；
58.同理，将外层的原料颗粒按配制比例混合均匀后，投料至三层共挤吹膜机的外层料斗，根据原料组合的融点设定好对应螺杆挤出机构的工作温度，通过螺杆挤出成为重包装薄膜三层膜结构中的外层基膜。
59.内、中、外三层基膜从螺杆挤出后，吹膜膜泡经机头处通入空气进行吹胀和冷却，然后经人字板定性、牵引辊牵引，最后由收卷装置辗平和收卷，其中，在制膜时，将薄膜的冷凝线高度控制在30～40mm，为了提高所吹制薄膜表面的光滑度，从而保证水珠滑落效果和降低防雾剂使用量的目的。
60.在本实施例中，所述内层基膜、中层基膜和外层基膜的组分按照重量比3:4:3投料。
61.实施例4：
62.在本实施例4中，在制备高温防雾薄膜时，控制所述内层螺杆挤出结构的工作温度范围为145～150℃，所述中层螺杆挤出结构的工作温度范围为210～215℃，所述外层螺杆挤出结构的工作温度范围为205～210℃，所述共挤吹膜机的挤出模头吹胀工作温度范围为215～220℃，薄膜的吹胀比1.5：2.5；薄膜的牵引比1：7-15，电晕电压为300～400v，薄膜的冷凝线高度为40mm，通过电晕处理使薄膜的润湿张力提高到大于40达因/平方厘米。
63.实施例5：
64.在本实施例5中，从螺杆挤出机构中共挤形成具有三层膜结构的膜管，对膜管进行水冷冷却，其中水冷处理的水温为1～4℃，流速为36～40l/min。
65.采用水冷却的方式对膜管急速降温，以便通过骤冷控制结晶的生成，以利于分子链段的取向，从而达到降低成品雾度的目的。
66.而且，在制备过程中，控制冷却后的吹胀比和牵引比与膜管的结晶度相匹配，有效地防止了吹胀比和牵引比太大造成膜泡不稳定和收缩率过大，而导致薄膜出现皱折的现象。
67.第三方面，在本公开中提供一种高温防雾包装袋，利用前文任一实施例所述的高温防雾薄膜制备而成，具有在高温应用场景下，内外两层基膜都具有长效优越的防雾效果，而且包装袋的热封强度保持不变，即使承受内压升高，结构也不会失效。
68.另外地，在外层基膜的外层方向，还可增加一层阻隔层，阻隔层采用乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)制成，厚度为总厚度的5％，可以在高温防雾包装袋的长时间应用中，不会散发出浓郁的刺激性味道，提高用户体验。
69.相对于现有技术，本发明提供一种高温防雾薄膜、制备方法和包装袋，通过以上组分和工艺制成的高温防雾薄膜，其内外层都具有良好的高温防雾性能，采用第二低密度聚乙烯和茂金属线性低密度聚乙烯共混制成的内层基膜表面光滑且韧性强，即使在承受内压情况下能保证水珠在膜面的自动滑落；
70.为了保证在持续高温下的防雾效果，本防雾剂采用两种组分组成，其中亲水性能更好的第一防雾组分具有在加热初期更好的防雾效果，亲油性能更好的第二防雾组分具有在持续高温加热过程中更长效的防雾效果，以此实现持续高温下优越的防雾效果；
71.通过在制膜时将冷凝线高度控制在30～40mm，使成形膜表面更有光泽更光滑，利用光滑的表面发挥与防雾剂相同的作用，减少防雾剂的用量，避免对薄膜的热封强度产生
过度不良影响。
72.最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高温防雾薄膜，其特征在于，包括从外至内紧密贴合的外层基膜、中层基膜、内层基膜；所述外层基膜包括20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂；所述中层基膜包括30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯；所述内层基膜包括30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂。2.如权利要求1所述的一种高温防雾薄膜，其特征在于，所述内层基膜、中层基膜和外层基膜的厚度比为3:4:3。3.如权利要求1所述的一种高温防雾薄膜，其特征在于，所述第一低密度聚乙烯为中海壳牌ldpe 2420d，所述第二低密度聚乙烯为中海壳牌ldpe2426k，所述茂金属线性低密度聚乙烯为日本普瑞曼mlldpe sp0540 ，所述茂金属线性聚乙烯为埃克森化学8碳mlldpe1327ca。4.如权利要求1至3任一项所述的一种高温防雾薄膜，其特征在于，所述防雾剂为cjxf001。5.如权利要求1至3任一项所述的一种高温防雾薄膜，其特征在于，所述防雾剂包括第一防雾组分和第二防雾组分，所述第一防雾组分的亲水性能比第二防雾组分好，所述第二防雾组分的亲油性能比第一防雾组分好，所述第一防雾组分的重量份比第二防雾组分多。6.一种应用于如权利要求1至5任一项所述的高温防雾薄膜的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备：将20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的外层料斗；将30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的中层料斗；将30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂均匀混合后投料至三层共挤吹膜机的内层料斗；设定好三层共挤吹膜机中各螺杆挤出机构的工作温度，通过螺杆挤出机构挤出形成三层膜结构并吹膜，从挤出模头处通入空气进行吹胀和冷却，薄膜的冷凝线高度为30～40mm，经牵引、辗平和收卷，形成高温防雾薄膜。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述内层基膜、中层基膜和外层基膜的组分按照重量比3:4:3投料。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，从螺杆挤出机构中共挤形成具有三层膜结构的膜管，对膜管进行水冷冷却，其中水冷处理的水温为1～4℃，流速为36～40l/min。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述内层螺杆挤出结构的工作温度范围为145～150℃，所述中层螺杆挤出结构的工作温度范围为210～215℃，所述外层螺杆挤出结构的工作温度范围为205～210℃，所述共挤吹膜机的挤出模头吹胀工作温度范围为215～220℃。10.一种高温防雾包装袋，其特征在于，利用如权利要求1至5任一项所述的高温防雾薄膜制备而成。

技术总结
本发明提供一种高温防雾薄膜、制备方法和包装袋，薄膜包括从外至内紧密贴合的外层基膜、中层基膜、内层基膜，外层基膜包括20％重量份的第一低密度聚乙烯、50％重量份的茂金属线性聚乙烯、29％重量份的线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂；中层基膜包括30％重量份的中密度聚乙烯和70％重量份的茂金属线性聚乙烯；内层基膜包括30％重量份的第二低密度聚乙烯、69％重量份的茂金属线性低密度聚乙烯和1％重量份的防雾剂。通过以上组分和工艺制成的高温防雾薄膜，其内外层都具有良好的高温防雾性能，采用第二低密度聚乙烯和茂金属线性低密度聚乙烯共混制成的内层基膜表面光滑且韧性强，即使在承受内压情况下能保证水珠在膜面的自动滑落。的自动滑落。


技术研发人员：苏壮 盛金华
受保护的技术使用者：珠海市德燊环保包装有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/25