一种PP易揭膜及其制备方法与流程

一种pp易揭膜及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及食品包装技术领域，尤其涉及一种pp易揭膜及其制备方法。


背景技术：

2.传统零售生鲜蔬菜用的盛装盒的包装封口膜是通过薄膜多次复合或淋膜方式做成的封口盖膜，然后再与pp盒子热封来实现封口。但是该淋膜方式或者复合存在一些弊端：
3.第一：揭膜时，热封过大，不好揭开，淋膜不均匀导致热封强度波动大；第二：淋膜层的厚度较厚，一般在10～70μm，而且淋膜的胶水层厚度大，因此透明度较差；第三：复合的工艺复杂，造成成本较高；第四：用于淋膜的基材是纸质，淋膜的材料是pp，复合层是cpp/pe等，不符合环保统一材质回收利用的要求。
4.因此市场迫切需要一种能应用于生鲜包装盒的包装，替换现有的淋膜或复合方式。但由于pp为非极性塑料，材质表面活性较低，很难找到普通的胶水、涂料等物质，既能够强吸附pp薄膜，又能够与pp片材有强的热封强度，因此目前国内还没有达到这样要求的产品面世。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种pp易揭膜及其制备方法，制备的pp易揭膜可以与pp盒子热封，且封口易揭。
6.为达到上述目的，本发明提供了一种pp易揭膜，包括pp基层膜，和复合于pp基层膜表面的聚氨酯树脂层。
7.市面上常规的聚氨酯树脂或其他乳液、涂料等与pp材质在高温短时间下热封性小或基本没有热封，达不到易揭盖盒子热封要求。
8.本发明调整了聚氨酯树脂组分，并通过涂布的方式把聚氨酯树脂涂布在pp膜上，然后经烘干固化后形成涂层，能达到与pp盒子热封，且封口易揭、透明度高、低成本、工艺简单及冷热防雾效果好的优点。
9.本发明优选的，所述pp基层膜为bopp(双向拉伸pp)。
10.本发明优选的，所述pp基层膜的厚度为15～30μm。
11.本发明优选的，所述聚氨酯树脂层，以重量百分比计，包括：
[0012][0013]
本发明优选的，所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。
[0014]
所述多异氰酸酯的含量优选为15％～20％；更优选为20％。
[0015]
本发明优选的，所述多元醇为聚乙二醇。
[0016]
所述多元醇的含量优选为15％～20％；更优选为20％。
[0017]
所述改性萜烯树脂增粘剂的含量优选为3％～15％；更优选为10％。
[0018]
本发明优选的，所述有机铋催化剂为dy
‑
20有机铋催化剂。
[0019]
所述有机铋催化剂的含量优选为0.5％～1.2％；更优选为1.0％。
[0020]
本发明优选的，所述硅烷偶联剂为kh792硅烷偶联剂。
[0021]
所述硅烷偶联剂的含量优选为1.0％～2.5％；更优选为2.5％。
[0022]
本发明优选的，所述扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠扩链剂。
[0023]
所述扩链剂的含量优选为1.3％～3.2％；更优选为2.5％。
[0024]
所述去离子水的含量优选为44％～65％；更优选为44％。
[0025]
上述各组分总量满足100％。
[0026]
本发明优选的，所述聚氨酯树脂层的厚度为0.7～1.2μm。
[0027]
本发明中，所述聚氨酯树脂层通过涂布的方式涂覆于pp基层一侧的表面，并经过烘干、固化，可与pp材质的食品包装盒接触、热封。
[0028]
本发明优选的，所述pp易揭膜，还包括涂布于聚氨酯树脂层表面的防雾剂涂层。
[0029]
上述pp易揭膜的结构示意图如图1所示。其中，1为bopp薄膜层；2为聚氨酯树脂层；3为防雾剂涂层。
[0030]
本发明对上述防雾剂涂层的防雾剂并无特殊限定，本领域技术人员公知的适用防雾剂均可。
[0031]
本发明优选为水性的防冷、热防雾表面活性剂。
[0032]
进一步优选的，所述防雾剂涂层，以重量百分比计，包括：
[0033][0034]
本发明中，上述各组分总量满足100％。
[0035]
本发明优选的，所述防雾层的厚度为0.2～0.5μm。
[0036]
本发明提供的pp易揭膜的结构方式具有创新性，经过涂布聚氨酯树脂后再涂布较薄的防雾剂涂层就可以达到较优的冷防雾和热防雾效果。传统研发的方向是在涂料中添加防雾剂，该方法会导致添加的防雾剂的量特别多，严重影响热封效果，而且防雾效果差，达不到使用要求。
[0037]
本发明通过调整聚氨酯树脂层的组分，使其不会被防雾层影响，即使涂布了防雾层，依然可以保证薄膜具有与pp盒子良好的热封强度及冷、热防雾效果。
[0038]
本发明提供了上述pp易揭膜的制备方法，包括以下步骤：
[0039]
s1)放卷：展开pp基层膜；
[0040]
s2)聚氨酯树脂涂布：通过涂布辊将聚氨酯水性乳液涂布于pp基层膜表面；
[0041]
s3)聚氨酯树脂烘干。
[0042]
所述展开pp基层膜的张力优选为50～120n。
[0043]
所述放卷工序优选具体为：在50～120n的张力下，展开bopp光膜膜卷，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接及快速换膜，达到连续放卷换卷连续生产的目的。
[0044]
然后优选的，通过涂布辊逆转辊吻式将聚氨酯水性乳液涂布在bopp光膜表面。
[0045]
本发明优选的，所述聚氨酯水性乳液的涂布量为1.5～2.7g/m2。
[0046]
本发明优选的，所述聚氨酯水性乳液的涂布速度为150～250m/min。
[0047]
然后对聚氨酯树脂涂层进行烘干处理。
[0048]
在烘干过程中，薄膜需要有一定张力控制，张力大小的原则为满足薄膜拉直拉平即可。本发明优选的，所述张力为40～120n。
[0049]
本发明优选的，所述聚氨酯树脂烘干分为多段烘箱烘干。
[0050]
本发明优选的，所述聚氨酯树脂烘干的温度为70～110℃，时间为10.0～20.0s。
[0051]
本发明优选的，所述步骤s3)后还包括：
[0052]
s4)防雾剂涂布：通过涂布辊将防雾剂涂布于聚氨酯树脂涂层表面；
[0053]
s5)防雾剂烘干。
[0054]
具体的，通过涂布辊逆转辊吻式将防雾剂涂布在聚氨酯涂层上。
[0055]
所述防雾剂的涂布量优选为0.5～1.2g/m2，涂布速度优选为150～250m/min。
[0056]
然后对防雾剂涂层进行烘干。
[0057]
在烘干过程中，薄膜需要有一定张力控制，张力大小的原则为满足薄膜拉直拉平即可。本发明优选的，所述张力为40～120n。
[0058]
本发明优选的，所述防雾剂烘干步骤分为多段烘箱烘干。
[0059]
优选的，每段的烘箱的温度和烘干的时间都不同。
[0060]
第一段优选为红外线干燥。所述红外线干燥的温度优选为110～130℃；时间优选为2.0～5.0s。
[0061]
第二段以及第二段以后优选为电热烘箱干燥。所述干燥的温度，第二段烘箱温度为110～120℃；优选为110℃，时间为5～8s，优选为8s。第二段以后烘箱温度为100～110℃，优选为100℃；时间为5～8s，优选为8s。
[0062]
本发明优选的，电热烘箱干燥分为3～5段，温度优选呈递减设置。
[0063]
在本发明的一个具体实施例中，第二段烘干的温度为110～120℃，第三段烘干的温度为100～110℃，烘干总时间优选为7～20秒。
[0064]
本发明优选的，所述步骤s5)后还包括：
[0065]
在线检测、收卷、固化。
[0066]
所述在线检测优选具体为：采用相机在线图像扫描的工作原理，在生产线高速生产时，采用光源照射产品表面，同时通过相机实时扫描并采集光源照射处的产品图像，将采集的图像进行处理与分割，并记录标记，所述的相机优选为ccd工业相机，所述的光源优选为高亮度led线性聚光光源，用于判定产品质量及烘干情况。
[0067]
所述收卷优选具体为：将涂布好的产品进行收卷，收卷时需要控制收卷的张力及压辊的压力，收卷在由小变大时，所受的张力及压力也由大变小，过程中有一最佳衰减率，工艺过程需要根据基材膜、涂布量、膜宽、膜厚等做精细的设定。本发明优选的，所述收卷的张力为50～110n，压辊压力为3.0
±
2kg。
[0068]
所述固化优选具体为：常温固化。所述固化的时间优选为2天。
[0069]
本发明通过聚氨酯树脂涂布bopp薄膜后再涂布防雾剂形成的阻隔、防雾bopp薄膜，解决了淋膜方式做成的pp盒子封口盖出现的各种缺点。
[0070]
与现有技术相比，本发明提供了一种pp易揭膜，包括pp基层膜，和复合于pp基层膜表面的聚氨酯树脂层。
[0071]
本发明通过在bopp薄膜上涂布聚氨酯树脂及防雾剂后高温烘干固化成膜，收成膜卷，将装好生鲜蔬菜的pp盒子与得到的防雾易揭薄膜层通过高温热压方式即可粘合成盖子薄膜。
[0072]
本发明提供的pp易揭膜具有以下优点：
[0073]
1、热封强度稳定；在150℃*0.14mpa*1s的热封条件下，用本发明提供的pp易揭膜与pp盒子热封，通过控制涂布聚氨酯树脂的涂布量来控制热封强度在3.0～5.0n/15mm之间，该范围热封强度既能够保证盒子盖子封口在盛装生鲜水果及搬运摆放时不会开裂，又能够确保在开启盖时能够轻松的打开，达到易揭盖效果。实验结果表明，本发明提供的pp易揭膜与pp盒子的热封强度≥3.0n/15mm。
[0074]
2、光泽度好、雾度小、透明度高。
[0075]
3、冷防雾、热防雾效果好，冷热防雾效果能够达到膜面完全没有水雾、水珠凝结，解决了包装好的生蔬、生鲜放入冰柜冷藏时冷热急速温差导致包装盒起雾现象。使得消费者在购买时，能够轻易的看到包装盒中的实物状态，增强了消费者的购买欲望。
[0076]
4、该膜的基材是pp，盒子的材质也是pp，符合环保要求的同一材质回收利用的要求，且成本低廉。
附图说明
[0077]
图1为本发明提供的pp易揭膜的结构示意图。
具体实施方式
[0078]
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的pp易揭膜及其制备方法进行详细描述。
[0079]
实施例1 聚氨酯树脂层组分(以重量百分比计)：
[0080][0081]
防雾剂涂层，以重量百分比计，包括：
[0082][0083][0084]
具体工艺：
[0085]
(1)放卷工序：在85n的张力下，展开bopp光膜膜卷，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接及快速换膜，达到连续放卷换卷连续
生产的目的；
[0086]
(2)聚氨酯树脂乳液涂布工序：通过涂布辊逆转辊吻式将聚氨酯水性乳液涂布在bopp光膜面上，涂布量为1.5g/m2，速度为200m/min；
[0087]
(3)涂层烘干工序：薄膜在105n张力控制下，第一段的红外温度为：130℃，时间：2.0秒，电热烘箱为3段的温度，第一段为120℃，时间：3秒；第二段为115℃，时间：3秒；第三段为110℃，时间：2秒。
[0088]
(4)防雾剂涂布工序：通过涂布辊逆转辊吻式将防雾剂涂布在聚氨酯涂层上，防雾剂涂层的涂布量为0.5g/m2，速度为200m/min；
[0089]
(5)防雾剂烘干工序：在烘干过程中，张力控制在90n，所述烘箱分为三段，第一段的红外温度为：130℃，时间：3.0秒，电热烘箱分3段，前段温度为120℃，时间为3s；中间段温度为110℃，时间为3s；；后段温度为100℃，时间为2s。
[0090]
(6)在线检测：采用相机在线图像扫描的工作原理，在生产线高速生产时，采用光源照射产品表面，同时通过相机实时扫描并采集光源照射处的产品图像，将采集的图像进行处理与分割，并记录标记，所述的相机为ccd工业相机，所述的光源为高亮度led线性聚光光源，用于判定产品质量及烘干情况；
[0091]
(7)收卷工序：收卷的张力在85n。
[0092]
实施例2 聚氨酯树脂层组分(以重量百分比计)：
[0093][0094][0095]
防雾剂涂层，以重量百分比计，包括：
[0096]
[0097]
具体工艺：
[0098]
(1)放卷工序：在85n的张力下，展开bopp光膜膜卷，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接及快速换膜，达到连续放卷换卷连续生产的目的；
[0099]
(2)聚氨酯树脂乳液涂布工序：通过涂布辊逆转辊吻式将聚氨酯水性乳液涂布在bopp光膜面上，涂布量为2.2g/m2，速度为200m/min；
[0100]
(3)涂层烘干工序：薄膜在105n张力控制下，第一段的红外温度为：130℃，时间：3.0秒，电热烘箱为3段的温度，第一段为120℃，时间：3秒；第二段为110℃，时间：3秒；第三段为100℃，时间：2秒。
[0101]
(4)防雾剂涂布工序：通过涂布辊逆转辊吻式将防雾剂涂布在聚氨酯涂层上，防雾剂涂层的涂布量为0.7g/m2，速度为200m/min；
[0102]
(5)防雾剂烘干工序：在烘干过程中，张力控制在85n，所述烘箱分为三段，第一段的红外温度为：130℃，时间：3.0秒。电热烘箱分3段，前段温度为120℃，时间为3s；中间段温度为110℃，时间为3s；后段温度为100℃，时间为2s。
[0103]
(6)在线检测：采用相机在线图像扫描的工作原理，在生产线高速生产时，采用光源照射产品表面，同时通过相机实时扫描并采集光源照射处的产品图像，将采集的图像进行处理与分割，并记录标记，所述的相机为ccd工业相机，所述的光源为高亮度led线性聚光光源，用于判定产品质量及烘干情况；
[0104]
(7)收卷工序：收卷的张力在80n。
[0105]
实施例3 聚氨酯树脂层组分(以重量百分比计)：
[0106][0107]
防雾剂涂层，以重量百分比计，包括：
[0108][0109]
具体工艺：
[0110]
(1)放卷工序：在95n的张力下，展开bopp光膜膜卷，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接及快速换膜，达到连续放卷换卷连续生产的目的；
[0111]
(2)聚氨酯树脂乳液涂布工序：通过涂布辊逆转辊吻式将聚氨酯水性乳液涂布在bopp光膜面上，涂布量为2.7g/m2，速度为200m/min；
[0112]
(3)涂层烘干工序：薄膜在100n张力控制下，第一段的红外温度为：130℃，时间：3.0秒。电热烘箱为3段的温度，第一段为120℃，时间：3秒；第二段为115℃，时间：3秒；第三段为110℃，时间：2秒。
[0113]
(4)防雾剂涂布工序：通过涂布辊逆转辊吻式将防雾剂涂布在聚氨酯涂层上，防雾剂涂层的涂布量为1.1g/m2，速度为200m/min。
[0114]
(5)防雾剂烘干工序：在烘干过程中，张力控制在110n，所述烘箱分为三段，第一段的红外温度为：130℃，时间：3.0秒，电热烘箱分3段，前段温度为120℃，时间为3s；中间段温度为110℃，时间为3s；后段温度为100℃，时间为2s。
[0115]
(6)在线检测：采用相机在线图像扫描的工作原理，在生产线高速生产时，采用光源照射产品表面，同时通过相机实时扫描并采集光源照射处的产品图像，将采集的图像进行处理与分割，并记录标记，所述的相机为ccd工业相机，所述的光源为高亮度led线性聚光光源，用于判定产品质量及烘干情况；
[0116]
(7)收卷工序：收卷的张力在105n。
[0117]
得到pp易揭膜，结构示意图如图1所示。其中，1为bopp薄膜层；2为聚氨酯树脂层；3为防雾剂涂层。
[0118]
对制备的pp易揭膜进行性能检测，结果如表1所示。
[0119]
表1 实施例制备的pp易揭膜的性能检测结果汇总
[0120][0121]
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。