從20世紀(jì)90年代中期起，研究人員開始重點研究透明高阻隔復(fù)合膜，即以PET、PA、PP、PE、EVOH、PVDC等單層薄膜為原料，通過干式復(fù)合、擠出復(fù)合等工藝進(jìn)行透明高阻隔復(fù)合膜的生產(chǎn)，如將涂覆PVDC膜、蒸鍍氧化物膜、EVOH樹脂共擠膜等薄膜經(jīng)過一次或多次復(fù)合即可得到透明高阻隔復(fù)合膜。
但是，干式復(fù)合、擠出復(fù)合等工藝得到的透明高阻隔膜中殘留有大量復(fù)合溶劑，不僅會造成環(huán)境污染，而且生產(chǎn)成本較高。
有一種七層共擠透明高阻隔膜及其制備方法比干式復(fù)合環(huán)保，且得到的透明高阻隔膜透明性和阻隔性能均較好，但是該薄膜的熱封強度較弱，且在包裝生產(chǎn)線上不容易被切斷，易于產(chǎn)生粘連。
為了既能有透明高阻隔性，又能易切斷，我們研究了一種新的制備方法。
一、方案分析
一種易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜，包括依次接觸且通過共擠出方式成型的第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層。
其中第一PE膜層、第二PE膜層由茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯組成，所述茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯質(zhì)量比為(45～55):(20～30):(20～30);第一粘合膜層、第二粘合膜層由粘合樹脂組成;第一PA膜層、第二PA膜層由聚酰胺組成;中間EVOH膜層由乙烯-乙烯醇共聚物組成。
二、試驗
下面結(jié)合實例對本文技術(shù)方案做出更為具體的說明：
表1 實施例中物料來源
將上述第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層的物料加入到七層共擠吹膜機料筒中熔融，共擠出后吹膜冷卻定型得到所述尼龍EVOH高阻隔膜;
其中第一PE膜層、第二PE膜層中茂金屬聚乙烯、線性聚乙烯以及高壓聚乙烯的質(zhì)量比為45:30:30;第一PE膜層、第二PE膜層物料的熔體溫度為200℃，第一粘合膜層、第二粘合膜層物料的熔體溫度為225℃，第一PA膜層、第二PA膜層物料的熔體溫度為255℃，中間EVOH膜層物料的熔體溫度為225℃。物料共擠出量為500kg/h。
通過上述方法生產(chǎn)獲得的尼龍EVOH高阻隔膜的第一PE膜層、第一粘合膜層、第一PA膜層、中間EVOH膜層、第二PA膜層、第二粘合膜層以及第二PE膜層的厚度分別為16μm、9μm、6μm、18μm、6μm、9μm、16μm。
該尼龍EVOH高阻隔膜的密度為1.12g/cm³。
方法同實例1，只把質(zhì)量比調(diào)為55:20:25，所獲得的尼龍EVOH高阻隔膜各層厚度與實例1相同，密度亦同為1.12g/cm³。
方法同上，質(zhì)量比調(diào)為50:25:20，所獲得的尼龍EVOH高阻隔膜各層厚度與實例1相同，密度亦同為1.12g/cm³。
表2 上述實例中尼龍EVOH高阻隔膜的性能檢測結(jié)果
三、結(jié)論
茂金屬聚乙烯抗污染能力強，封合效果好，用在膜的第一PE膜層和第二PE膜層中，主要是起到熱合密封效果，保證包裝不露液;
線性聚乙烯，起到增強茂金屬聚乙烯的熱合密封效果的作用;由于茂金屬聚乙烯與線性聚乙烯混在一起吹膜挺度不夠，加入高壓聚乙烯后，起到了輔助生產(chǎn)的功能，使膜泡能穩(wěn)定吹出，提高成型性。
第一粘合膜層、第一粘合膜層由粘合樹脂組成，其粘合效果好，可以將PE膜層和PA膜層很好地粘合在一起。
第一PA膜層、第二PA膜層中的聚酰胺的密度為1.15g/cm³，使用溫度范圍廣，從-60℃～200℃都可以耐受，可以耐受液態(tài)奶的較高滅菌溫度，也可耐受較低的冷藏溫度;同時，聚酰胺具有較好的抗張強度，抗穿刺性能，阻氧性能較好，兩PA膜層的運用，使尼龍EVOH高阻隔膜具有更好的氧氣阻隔性能。
中間EVOH膜層由乙烯-乙烯醇共聚物組成，乙烯-乙烯醇共聚物一直是應(yīng)用最多的高阻隔性材料。其顯著特點是對氣體具有極好的阻隔性，而且加工性極好。但是乙烯-乙烯醇共聚物樹脂對大多數(shù)聚合物附著力很差，需使用特殊的粘接樹脂，但乙烯-乙烯醇共聚物薄膜可以很好地粘附在尼龍膜上，即乙烯-乙烯醇共聚物與聚酰胺具有相當(dāng)好的親和力。乙烯-乙烯醇共聚物的玻璃化溫度高，能適應(yīng)成型加工，這種性能可以改變PA膜層加熱時易產(chǎn)生變型的缺點，所以在本發(fā)明配方中，將EVOH膜層置于兩PA膜層之間。
通過配方組成的改變，共擠出成型得到的尼龍EVOH高阻隔膜具有極高的阻隔性能，其中水蒸氣透過量≤5.0g/(m²•24h)，氧氣透過量≤5.0cm³/(m²•24h•0.1MPa)，有效延長了包裝內(nèi)容物的保質(zhì)期;其次熱封性能優(yōu)異，抗污染能力強，有非常好的熱封強度;摩擦系數(shù)適中，切斷時不會產(chǎn)生粘連且不會出現(xiàn)打滑，非常適合高速包裝生產(chǎn)線。
尼龍EVOH高阻隔膜只能在七層共擠吹膜機設(shè)備上生產(chǎn)，且設(shè)備模頭各層必須有良好的隔熱效果。本發(fā)明生產(chǎn)方法可以確保各層對應(yīng)的加工溫度與物料性能相匹配，比如聚酰胺熔體溫度在255℃左右，而乙烯-乙烯醇共聚物熔體溫度在225℃左右，聚乙烯熔體溫度在255℃左右，各層之間不能發(fā)生傳熱，以防止不同加工溫度的各層之間相互傳替熱量，從而造成因加熱不受控而出現(xiàn)樹脂降解不能正常生產(chǎn)的問題。
易切斷的尼龍EVOH高阻隔膜通過熱壓的方式與紙塑膜進(jìn)行復(fù)合，其阻隔性能更優(yōu)異、且具有更易切斷加工的特點。
