本發(fā)明涉及包裝材料研發(fā)，具體為一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜制備工藝。

背景技術(shù)：

1、目前市場(chǎng)上各種谷物類(lèi)食品、烘焙類(lèi)食品種類(lèi)日益繁多，食品開(kāi)發(fā)者不斷推出新型的食品來(lái)滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，比如夾心類(lèi)食品、蛋黃派、半加工披薩以及中式點(diǎn)心等。干性食品對(duì)水蒸氣比較敏感，其對(duì)水蒸氣防護(hù)等級(jí)要求比較高，對(duì)防潮包裝的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。并且干性食品中含有油脂，也包括不飽和油脂，其中的不飽和油脂在紫外線光照與氧氣的作用下極易發(fā)生氧化反應(yīng)，從而導(dǎo)致其保質(zhì)期變短，因此阻氧和防紫外線也是干性食品包裝過(guò)程中應(yīng)該重點(diǎn)考慮的。

2、而聚丙烯(pp)因具有良好的力學(xué)性能得以在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，pp的優(yōu)點(diǎn)有力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱性能良好、透明性好等，采用共擠、吹塑等方法制備的pp薄膜因良好的應(yīng)用性能拓展到冷凍食品、調(diào)味品及干性食品等多元化食品包裝中，在食品的貯藏和銷(xiāo)售流通環(huán)節(jié)起到物理承重作用，極大地減少了食品在流通環(huán)節(jié)的浪費(fèi)；但是聚丙烯樹(shù)脂熔點(diǎn)較高，用于制備包裝膜時(shí)熱封溫度高，包裝過(guò)程中能耗高，不符合環(huán)保要求。此外，聚丙烯膜雖然具有一定的阻隔能力，但其阻隔性能相對(duì)較低，尤其是對(duì)氧氣的阻隔性能不如其他高阻隔材料。

3、此外，日本三井公司生產(chǎn)的牌號(hào)為bl2481m的聚烯烴彈性體熔點(diǎn)極低，在現(xiàn)有技術(shù)中已有將聚烯烴彈性體與聚丙烯樹(shù)脂混合降低包裝膜熱封溫度的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，該工藝制備得到的膜不僅能夠在70℃開(kāi)始起封，其顯著低于常規(guī)聚丙烯膜的起始熱封溫度105℃，而且具有非常優(yōu)異的阻隔能力(阻氧、阻水及阻光)，并且采用單一pp材質(zhì)便于回收循環(huán)利用，符合環(huán)保趨勢(shì)，能夠作為干性食品包裝膜使用。

2、一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，包括以下步驟：

3、步驟一：制備含有甲氧基官能團(tuán)的表面改性劑，該表面改性劑為防紫外型硅烷偶聯(lián)劑和/或防紫外型硅烷交聯(lián)劑；

4、步驟二：通過(guò)表面改性劑的甲氧基發(fā)生水解反應(yīng)得到的si-oh官能團(tuán)與羥基化氮化硼納米片帶有的-oh官能團(tuán)發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，將表面改性劑修飾在羥基化氮化硼納米片表面，制備得到防紫外型氮化硼納米片；

5、步驟三：基于氫鍵作用，將防紫外型氮化硼納米片與乙烯-乙烯醇共聚樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)合，制備得到防紫外型阻隔材料；

6、步驟四：以聚丙烯樹(shù)脂為單一原料，設(shè)計(jì)五層共擠膜的膜結(jié)構(gòu)、各膜層的配方和用量，在阻隔層中加入防紫外型阻隔材料、熱封層中加入低熔點(diǎn)聚烯烴彈性體，制備得到超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜；

7、優(yōu)選的，所述防紫外型硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：通過(guò)堿性催化劑催化2-羥基-4-丙烯酰氧乙氧基二苯甲酮的烯基官能團(tuán)和n-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷的仲胺官能團(tuán)發(fā)生胺烯加成反應(yīng)，制備得到防紫外型硅烷偶聯(lián)劑。

8、優(yōu)選的，所述防紫外型硅烷交聯(lián)劑的制備方法為：通過(guò)堿性催化劑催化2-羥基-4-丙烯酰氧乙氧基二苯甲酮的烯基官能團(tuán)和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺的仲胺官能團(tuán)發(fā)生胺烯加成反應(yīng)，制備得到防紫外型硅烷交聯(lián)劑。

9、優(yōu)選的，所述堿性催化劑為乙醇鈉、氫化鈉、叔丁醇鉀、三乙胺、三乙烯二胺、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯中的一種。

10、優(yōu)選的，所述超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備方法為：

11、步驟s5-1：設(shè)置超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜為五層非對(duì)稱膜結(jié)構(gòu)，其各膜層的配方及用量如下：

12、第一層：以100wt％聚丙烯樹(shù)脂為原料制備的表層、20～40重量份；

13、第二層：以100wt％馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂為原料制備的粘合層、3～10重量份；

14、第三層：以90～99wt％聚丙烯樹(shù)脂、0.5～8wt％乙烯-乙烯醇共聚樹(shù)脂和0.5～8wt％防紫外型阻隔材料為原料制備的阻隔層、20～40重量份；

15、第四層：以100wt％馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯樹(shù)脂為原料制備的粘合層、3～10重量份；

16、第五層：以80～95wt％聚丙烯樹(shù)脂和5～20wt％低熔點(diǎn)聚烯烴彈性體為原料制備的熱封層、20～40重量份；

17、步驟s5-2：將步驟s5-1中各原料分別投入到五層共擠薄膜吹塑機(jī)組的五臺(tái)螺桿擠出機(jī)的料斗中，熔融樹(shù)脂經(jīng)分流器在機(jī)頭處匯合，經(jīng)模頭擠出吹塑，吹脹比控制在2.5～3.0，得到超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜。

18、優(yōu)選的，所述防紫外型阻隔材料中表面改性劑、羥基化氮化硼納米片和乙烯-乙烯醇共聚樹(shù)脂的質(zhì)量比為1：(1～5)：(5～15)。

19、優(yōu)選的，所述羥基化氮化硼納米片的片徑為2～5μm、厚度為3～8nm。

20、根據(jù)上述工藝制備得到的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的厚度為50～150μm。

21、優(yōu)選的，所述復(fù)合包裝膜的水蒸氣透過(guò)量為(1.0～1.5)g/(m2·24h)、透光率為25～30％。

22、有益效果：

23、本發(fā)明首先設(shè)計(jì)合成了具有紫外線吸收能力的新型表面改性劑(防紫外型硅烷偶聯(lián)劑和防紫外型硅烷交聯(lián)劑)，之后利用該新型表面改性劑先對(duì)羥基化氮化硼納米片進(jìn)行改性處理，再與乙烯-乙烯醇共聚物復(fù)合得到防紫外型阻隔材料；最后將防紫外型阻隔材料添加到配方中含有tafmertm?bl2481m聚烯烴彈性體的單一材質(zhì)的聚丙烯共擠膜中，制備得到一種復(fù)合包裝膜，其不僅具有優(yōu)異的的阻氧性能、防潮性能和防紫外性能，而且在70℃開(kāi)始起封，100℃時(shí)熱封強(qiáng)度大于15n/15mm，屬于超低溫?zé)岱庑桶b材料，在包裝環(huán)節(jié)具有節(jié)能降耗作用。

技術(shù)特征：

1.一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，所述防紫外型硅烷偶聯(lián)劑的制備方法為：通過(guò)堿性催化劑催化2-羥基-4-丙烯酰氧乙氧基二苯甲酮的烯基官能團(tuán)和n-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷的仲胺官能團(tuán)發(fā)生胺烯加成反應(yīng)，制備得到防紫外型硅烷偶聯(lián)劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，所述防紫外型硅烷交聯(lián)劑的制備方法為：通過(guò)堿性催化劑催化2-羥基-4-丙烯酰氧乙氧基二苯甲酮的烯基官能團(tuán)和二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺的仲胺官能團(tuán)發(fā)生胺烯加成反應(yīng)，制備得到防紫外型硅烷交聯(lián)劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，所述堿性催化劑為乙醇鈉、氫化鈉、叔丁醇鉀、三乙胺、三乙烯二胺、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，所述超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備方法為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，所述防紫外型阻隔材料中表面改性劑、羥基化氮化硼納米片和乙烯-乙烯醇共聚樹(shù)脂的質(zhì)量比為1：(1～5)：(5～15)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜的制備工藝，其特征在于，所述羥基化氮化硼納米片的片徑為2～5μm、厚度為3～8nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的工藝制備得到的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜，其特征在于，所述復(fù)合包裝膜的厚度為50～150μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜，其特征在于，所述復(fù)合包裝膜的水蒸氣透過(guò)量為(1.0～1.5)g/(m2·24h)、透光率為25～30％。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的工藝制備得到的一種超低溫單一pp可回收復(fù)合包裝膜在干性食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及包裝材料研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種超低溫單一PP可回收復(fù)合包裝膜制備工藝，包括：制備含有甲氧基官能團(tuán)的表面改性劑；利用表面改性劑對(duì)羥基化氮化硼納米片進(jìn)行修飾處理，制備得到防紫外型氮化硼納米片；基于氫鍵作用，將防紫外型氮化硼納米片與乙烯?乙烯醇共聚樹(shù)脂進(jìn)行復(fù)合，制備得到防紫外型阻隔材料；將防紫外型阻隔材料添加到配方中含有TAFMERTM?BL2481M聚烯烴彈性體的單一材質(zhì)的聚丙烯共擠膜中，制備得到一種復(fù)合包裝膜，其不僅具有優(yōu)異的阻氧性能、防潮性能和防紫外性能，而且在70℃時(shí)開(kāi)始起封，100℃時(shí)熱封強(qiáng)度大于15N/15mm，屬于超低溫?zé)岱庑桶b材料，能夠作為干性食品包裝膜使用。

技術(shù)研發(fā)人員：康犇,徐濤,徐芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽紫金新材料科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15