一种抗菌防雾bopp膜及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种抗菌防雾bopp膜及其制备方法，属于薄膜制备技术领域。
背景技术：2.随着人们生活水平提高，存放于冰箱冷柜内的食用菌类产品、蔬菜水果、面包糕点越来越多。由于生鲜商品本身含水量较大，在储运及销售过程中温度会出现较大温差，在常规的复合袋中内层会产生一层不透明的水雾，导致用户看不清袋内的商品。且袋内的商品接触水雾后又易变质腐败，缩短了生鲜商品的保质期和上架期。一种抗菌防雾bopp膜可以解决以上问题。
3.cn109094159b公开了一种防雾抗菌bopp薄膜及其制备方法，其依次由上表层、芯层、下表层经双向拉伸制得，所述上表层为防雾层，其由以下组分按重量份组成：防雾母料3-4份、有机抗粘剂2-3份、热封料93-95份；所述芯层为均聚聚丙烯；所述下表层为防雾抗菌层，其是由以下组分按重量份组成：抗菌母料1-2份、有机抗粘剂2-3份、防雾母料4-5份、热封料90-93份。该发明可在双向拉伸生产线直接共挤产出防雾抗菌bopp薄膜，相比传统涂布防雾抗菌薄膜，可省去涂布机的投入，同时避免后期涂布造成的污染及能耗损失。但是市场上类似的产品实际防雾能力并不是特别显著，特别是在忽冷忽热的潮气重的环境下，使用效果不佳。
技术实现要素：4.本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种抗菌防雾bopp膜及其制备方法，制备得到的抗菌防雾bopp膜具有高的防雾功能和抗菌效果。
5.本发明的目的是这样实现的：一种抗菌防雾bopp膜，包括上表层、下表层和芯层的三层结构；上表层、下表层包含91-98质量份的共聚聚丙烯、1-5质量份的抗粘连剂、1-4份的表层抗菌防雾剂；芯层包含95-99.5质量份的均聚聚丙烯、0.5-5质量份的芯层防雾剂；所述的表层抗菌防雾剂包括70-90.5质量份的共聚聚丙烯、6-15质量份改性锌离子和纳米氧化锌、1.5-7质量份单硬脂酸甘油酯、1.5-7质量份n-n-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、0.5-1质量份聚乙二醇，1-5质量份的二氧化碳基四元醇，0.05-0.15质量份抗氧化剂bht；所述的芯层防雾剂包括35-79质量份的共聚聚丙烯、10-30质量份单硬脂酸甘油酯、10-30质量份n-n-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、1-5质量份聚乙二醇、1-5质量份的二氧化碳基二元醇。
6.进一步地，所述抗粘连剂为以pp均聚物为载体含量为5w%的粒径为4-7μm的二氧化硅。
7.进一步地，所述三层结构中上表层厚度为0.9-1.1μm，芯层厚度为18-30μm，下表层厚度为0.9-1.1μm。
8.进一步地，所述二氧化碳基二元醇的碳酸酯单元含量为45-75％，mn＝1500-5000da；所述二氧化碳基四元醇的碳酸酯单元含量为45-75％，mn＝1500-5000da。
9.一种抗菌防雾bopp膜的制备方法，包括以下步骤：（1）熔融塑化，制备三层共挤厚片，通过挤出机模头挤出激冷成型；所述三层共挤厚片各层中各组份的配比为：上表层、下表层包含91-98质量份的共聚聚丙烯、1-5质量份的抗粘连剂、1-4份的表层抗菌防雾剂，芯层包含95-99.5质量份的均聚聚丙烯、0.5-5质量份的芯层防雾剂；（2）双向拉伸 ：将三层共挤厚片后经过纵向拉伸与横向拉伸；（3）牵引，电晕处理后收卷。
10.进一步地，所述熔融塑化温度为225-245℃。
11.进一步地，所述纵向拉伸比为4.50-5.50，横向拉伸比为8.0-10.0 。
12.进一步地，所述纵向拉伸过程中，预热温度为120-130℃，拉伸温度为110-125℃，定型温度为125-135℃；横向拉伸过程，预热温度为165-175℃，拉伸温度为150-160℃，定型温度为163-167℃。
13.生鲜食品在冷冻或者加工的过程中因为温差较大而产生冷雾或热雾，防雾机理就是加入薄膜芯层的防雾母料，因电晕处理的作用迁移到薄膜的表面，其中亲水基团因子对水进行亲和吸附、并降低水的表面张力，减小水分子与薄膜表面的接触角，使水汽还没有在薄膜表面集聚成细小水珠之前，就会润湿、扩散或者吸附于薄膜表面，形成一层超薄的透明亲水膜，并且不再对入射光线产生散射的作用，不干扰人的视线，从而达到防雾目的。
14.同时，薄膜表面含有改性锌离子和纳米氧化锌的抗菌剂，通过抗菌剂中的有效离子对细菌内蛋白质进行干扰破坏，可对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等各类致病菌进行高效广谱的抑制和杀灭。
15.要达到良好的防雾效果、起效快且要兼顾成本，本发明的技术方案：1、防雾分层添加，短效与长效兼顾。在两个表层采取加入抗菌剂和小比例防雾剂的复配方式，在芯层加入较大比例的防雾剂。表层防雾剂能使产品较快起效，而芯层的防雾剂通过电晕处理后亲水集团迁移到表面后，达到长效防雾的效果。2、抗菌剂只在表层加入，保证良好抗菌性能。3、采用双面电晕处理，使两个表面产生极性，使得两个表面都达到良好防雾。并且电晕功率比平常设定值低30%。
16.抗菌剂的选取，既要达到良好的抗菌效果，产品的雾度还要较低（保证视觉效果），且要保证薄膜耐高温不发黄。本发明选取了纳米锌离子体系抗氧剂，载体选用粒径较小的，从而不影响雾度性能。造粒时用耐热型抗氧剂，保证拉膜过程薄膜不发黄。
17.本发明的制备方法工艺中，为达到纵向拉伸环节厚片不粘辊，双面热封膜需要采用较低的加工工艺温度（预热温度为120-130℃，拉伸温度为110-120℃，定型温度为125-130℃，拉伸温度尽量在熔点下），生产速度需要降低20%，已达到充分加热。同时为了保证厚度，横拉的温度要适当提高，预热温度为165-175℃，拉伸温度为150-160℃，定型温度为163-167℃。保证生产稳定。2、双面电晕因薄膜两面都有极性，大卷收卷过紧卷底容易粘连。为解决该问题，一方面电晕功率要降低30%；另一方面要调节收卷张力，辊底1-3张力柱降低50n-20n,使大卷底部有合适的空气含量，促进母料的迁移。
18.所述的二氧化碳基二元醇采用二氧化碳、环氧丙烷、二元醇，在催化剂作用下，通过常规方法制备得到，其碳酸酯单元的含量为45-75％，mn＝1500-5000da，为常规市售产品。二氧化碳基四元醇采用和二元醇类似的方法，只是二元醇替换为四元醇。
19.本发明使用的二氧化碳基多元醇，可以提高了与低极性的聚丙烯材料的结合力，
制备过程中制备得到的产品表面更加光滑平整，能够大幅减少水雾的挂壁。在表层添加二氧化碳基四元醇，而在芯层添加二元醇，可以更好的结合多层结构，同时可以促进迁移的效果。
20.本发明在表层中添加抗氧化剂bht，也可以一定程度上提高抗菌性和防雾效果。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明作进一步说明。
22.二氧化碳基二元醇和二氧化碳基四元醇为定制产品，采用二氧化碳、环氧丙烷、二元醇和四元醇，在催化剂作用下，通过常规方法制备得到，两者碳酸酯单元的含量为45-75％，mn＝1500-5000da。其余原料均为市售常规原料。
23.实施例11）厚片制备在两个表层配置挤出机，加入上、下表层包含94质量份的共聚聚丙烯、2质量份的抗粘连剂、4份的表层抗菌防雾剂；芯层配置挤出机加入芯层包含97.5质量份的均聚聚丙烯、2.5质量份的芯层防雾剂，分别通过熔融塑化，制得熔融状态下的pp熔体，经过模头分配器与芯层汇合，经衣架型模头流出，挤出厚片，熔融挤出温度在230度，铸片。铸片系统，冷却水温在22.5度，冷辊温度在25度。
24.2）纵向拉伸和横向拉伸其中所述纵向拉伸比为5，横向拉伸比为9 ，纵向拉伸过程中，预热温度为125℃，拉伸温度为120℃，定型温度为130℃；横向拉伸过程，预热温度为170℃，拉伸温度为155℃，定型温度为165℃。
25.3）电晕处理及收卷。
26.采取双面电晕处理，主面电晕功率为130kw，次面电晕功率为60kw。
27.所述的表层抗菌防雾剂包括80质量份的共聚聚丙烯、10质量份改性锌离子和纳米氧化锌、4质量份单硬脂酸甘油酯、4质量份n-n-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、0.75质量份聚乙二醇，3质量份的二氧化碳基四元醇，0.1质量份抗氧化剂bht；所述的芯层防雾剂包括50质量份的共聚聚丙烯、20质量份单硬脂酸甘油酯、20质量份n-n-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、3质量份聚乙二醇、3质量份的二氧化碳基二元醇。
28.所述抗粘连剂为以pp均聚物为载体含量为5w%的粒径为4-7μm的二氧化硅。所述三层结构中上表层厚度为1μm，芯层厚度为24μm，下表层厚度为1μm。所述二氧化碳基二元醇的碳酸酯单元含量为55％，mn＝3000da；所述二氧化碳基四元醇的碳酸酯单元含量为55％，mn＝4000da。
29.实施例2：按实施例1的制备方法制备，表层抗菌防雾剂为质量份1，芯层防雾剂为质量份5。
30.实施例3：按实施例1的制备方法制备，表层抗菌防雾剂为质量份4，芯层防雾剂为质量份0.5。
31.对比例1：按实施例1的制备方法制备，除了各表层不加抗菌防雾剂。
32.对比例2：按实施例1的制备方法制备，除了表层不添加二氧化碳基四元醇，芯层不添加二氧化碳基二元醇。
33.对比例3：按实施例1的制备方法制备，除了表层不添加二氧化碳基四元醇。
34.对比例4：按实施例1的制备方法制备，除了表层不添加二氧化碳基二元醇。
35.对比例5：按实施例1的制备方法制备，除了表层不添加抗氧化剂。
36.对比试验条件与结果见附表。
37.性能测试：按照gb/t31026-2015 塑料薄膜防雾性试验方法 检测防雾性能，按照gb/t 31402-2015塑料表面抗菌性能试验方法 测试抗菌性能。
38.表1:实施例1-3和对比例1-5的性能测试结果 实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5抗菌率≥99.9≥99.9≥99.917.2≥99.9≥99.9≥99.965.8防雾
ⅰⅰⅱⅲⅳⅲⅲⅱ
雾度%1.351.371.361.251.451.581.621.98
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
技术特征：1.一种抗菌防雾bopp膜，其特征在于，包括上表层、下表层和芯层的三层结构；上表层、下表层包含91-98质量份的共聚聚丙烯、1-5质量份的抗粘连剂、1-4份的表层抗菌防雾剂；芯层包含95-99.5质量份的均聚聚丙烯、0.5-5质量份的芯层防雾剂；所述的表层抗菌防雾剂包括70-90.5质量份的共聚聚丙烯、6-15质量份改性锌离子和纳米氧化锌、1.5-7质量份单硬脂酸甘油酯、1.5-7质量份n-n-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、0.5-1质量份聚乙二醇，1-5质量份的二氧化碳基四元醇，0.05-0.15质量份抗氧化剂bht；所述的芯层防雾剂包括35-79质量份的共聚聚丙烯、10-30质量份单硬脂酸甘油酯、10-30质量份n-n-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、1-5质量份聚乙二醇、1-5质量份的二氧化碳基二元醇。2.根据权利要求1所述的一种抗菌防雾bopp膜，其特征在于，所述抗粘连剂为以pp均聚物为载体含量为5w%的粒径为4-7μm的二氧化硅。3.根据权利要求1所述的一种抗菌防雾bopp膜，其特征在于，所述三层结构中上表层厚度为0.9-1.1μm，芯层厚度为18-30μm，下表层厚度为0.9-1.1μm。4.根据权利要求1所述的一种抗菌防雾bopp膜，其特征在于，所述二氧化碳基二元醇的碳酸酯单元含量为45-75％，mn＝1500-5000da；所述二氧化碳基四元醇的碳酸酯单元含量为45-75％，mn＝1500-5000da。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种抗菌防雾bopp膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）熔融塑化，制备三层共挤厚片，通过挤出机模头挤出激冷成型；所述三层共挤厚片各层中各组份的配比为：上表层、下表层包含91-98质量份的共聚聚丙烯、1-5质量份的抗粘连剂、1-4份的表层抗菌防雾剂，芯层包含95-99.5质量份的均聚聚丙烯、0.5-5质量份的芯层防雾剂；（2）双向拉伸 ：将三层共挤厚片后经过纵向拉伸与横向拉伸；（3）牵引，电晕处理后收卷。6.根据权利要求5所述的一种抗菌防雾bopp膜的制备方法，其特征在于，所述熔融塑化温度为225-245℃。7.根据权利要求5所述的一种抗菌防雾bopp膜的制备方法，其特征在于，其中，所述纵向拉伸比为4.50-5.50，横向拉伸比为8.0-10.0 。8.根据权利要求5所述的一种抗菌防雾bopp膜的制备方法，其特征在于，所述纵向拉伸过程中，预热温度为120-130℃，拉伸温度为110-125℃，定型温度为125-135℃；横向拉伸过程，预热温度为165-175℃，拉伸温度为150-160℃，定型温度为163-167℃。
技术总结本发明涉及一种抗菌防雾BOPP膜，包括上表层、下表层和芯层的三层结构；上表层、下表层包含共聚聚丙烯、抗粘连剂、表层抗菌防雾剂；芯层包含均聚聚丙烯、芯层防雾剂；表层抗菌防雾剂包括共聚聚丙烯、改性锌离子和纳米氧化锌、单硬脂酸甘油酯、N-N-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、聚乙二醇，二氧化碳基四元醇，抗氧化剂BHT；芯层防雾剂包括共聚聚丙烯、单硬脂酸甘油酯、N-N-二（2羟基乙基）碳12-碳18烷基氨基、聚乙二醇、二氧化碳基二元醇。本发明制备得到的抗菌防雾BOPP膜具有高的防雾功能和抗菌效果。抗菌防雾BOPP膜具有高的防雾功能和抗菌效果。
技术研发人员：麦少华 郭华山
受保护的技术使用者：江苏恒创包装材料有限公司
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/1
