專利名稱：一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液、制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于安全、無(wú)毒的高阻隔涂布液，特別是一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜 的涂布液、制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚乙烯醇(PVA)是一種性能優(yōu)良，用途廣泛的水溶性聚合，其主鏈上含有大量羥 基，結(jié)構(gòu)式為(_CH2CH0H-)n。由于其側(cè)基3/H和3/0H的體積均小，可進(jìn)入結(jié)晶點(diǎn)中而不造 成應(yīng)力，故有高度結(jié)晶性，使PVA的透氣性很小。由它制備的薄膜具有優(yōu)異的阻氧性、阻油 性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗靜電性、印刷性、耐化學(xué)腐蝕性等，并在一定條件下具有可 生物降解性，在薄膜材料中占有獨(dú)特的、十分重要的地位。由于PVA難于熱熔加工，因此目前在包裝行業(yè)主要將其溶于水配成水溶液，再涂 布于各類基材表面，如PE、PET、PA、PP，用以替代昂貴的鋁箔作為高阻隔層，以增強(qiáng)塑料薄膜 對(duì)氧氣、二氧化碳和氫氣等其他氣體的阻隔性能，拓寬這類塑料薄膜的用途，提高附加值。但由于PVA主鏈上3/0H基團(tuán)的存在，使PVA具有很高的吸水性。實(shí)驗(yàn)表明，采用 醇解度> 98%，聚合度為1700 1900的PVA制成的皮膜，在時(shí)，當(dāng)相對(duì)濕度小于60% 時(shí)，氧氣透過(guò)系數(shù)較小，在空氣中的平衡吸水率為4% ；之后隨著相對(duì)濕度的上升透氧系數(shù) 大幅度上升；當(dāng)相對(duì)濕度為80%，PVA皮膜的平衡含水率約為7. 5%，此時(shí)的氧氣透過(guò)系數(shù) 是RH60%時(shí)的三倍；當(dāng)相對(duì)濕度大于80%時(shí)，透氧系數(shù)呈現(xiàn)指數(shù)式增長(zhǎng)；若將PVA皮膜直 接暴露于水中，則會(huì)崩裂溶解。實(shí)際上，涂布于塑料基膜上的PVA高阻隔層，因?yàn)槠涓呶毙?，不僅阻隔性能大大 降低，而且因?yàn)镻VA易溶于水，在使用水性油墨印刷時(shí)，容易造成印刷質(zhì)量下降，給實(shí)際使 用造成很大不便。此外，完全醇解PVA的水溶液表面張力很高，0.2%濃度時(shí)，表面張力接近 70mN/m,且含有大量的極性基團(tuán)，在實(shí)際生產(chǎn)涂布時(shí)膠液容易產(chǎn)生收縮漏涂現(xiàn)象，特別是在 PP> PE這類材料上，限制了其使用范圍。因此，使PVA獲得一定的耐水性能，對(duì)保證PVA涂層的高阻隔性及其使用至關(guān)重 要。目前，使PVA獲得一定耐水性的方法一般都涉及到醛類物質(zhì)，而殘留的醛類物質(zhì)大大影 響了該高阻隔層的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種完全無(wú)毒，具有耐水性能，同時(shí)有很高氧氣阻隔性能 的高阻隔涂布液、制備方法及應(yīng)用，主要用于制作高阻隔牛奶包裝膜。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液， 由聚乙烯醇PVA、黏度調(diào)節(jié)劑、分散劑、水和耐水改性劑混合而成。一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，在質(zhì)量濃度10%的PVA溶 液中先加入黏度調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻；再在快速攪拌下，加入耐水改性劑，攪拌均勻；再加入分散劑，繼續(xù)攪拌；最后加入水，調(diào)節(jié)PVA膠液固體含量，攪拌均勻，整個(gè)過(guò)程在室溫下操作。一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的應(yīng)用，將制備出來(lái)的涂布液勻涂布于 ΡΕ、PP、PA或PET塑料薄膜上，烘干、卷取后，再置于45攝氏度熟化間熟化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)由于涂布液不含有毒物質(zhì)，沒有刺激性氣 味，從而使本發(fā)明能用于食品包裝；由于涂布液透明，液黏度穩(wěn)定，從而使本發(fā)明制作的高 阻隔膜適合彩色印刷、干式復(fù)合和長(zhǎng)期儲(chǔ)運(yùn)；由于涂布液制作的涂布膜具有高阻氧性能，從 而使本發(fā)明制作的高阻隔包裝材料具有保鮮、保香和延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期的功能。本發(fā)明克服 了 PVA親水性問題，保留了 PVA的阻氧性能，同時(shí)采用新型改性劑使得本發(fā)明安全無(wú)毒。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液，由聚乙烯醇PVA、黏度調(diào)節(jié)劑、分散 劑、水和耐水改性劑混合而成。各組分質(zhì)量比為，10%聚乙烯醇溶液分散劑耐水改性 劑黏度調(diào)節(jié)劑水=100 20 (30 50) 0. 5 (30 50)。分散劑為SW2溶膠 或表面活性劑；黏度調(diào)節(jié)劑為甲醇、乙醇或丁醇；耐水改性劑為氧化鋁溶膠。本發(fā)明用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，在質(zhì)量濃度10%的PVA 溶液中先加入黏度調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻；再在快速攪拌下，加入耐水改性劑，攪拌均勻；再加 入分散劑，繼續(xù)攪拌；最后加入水，調(diào)節(jié)PVA膠液固體含量，攪拌均勻，整個(gè)過(guò)程在室溫下 操作。各組分質(zhì)量比為，10%聚乙烯醇溶液分散劑耐水改性劑黏度調(diào)節(jié)劑水= 100 20 (30 50) 0.5 (30 50)。分散劑為SiO2溶膠或表面活性劑。黏度調(diào) 節(jié)劑為甲醇、乙醇或丁醇。耐水改性劑為氧化鋁溶膠。本發(fā)明用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的應(yīng)用，將制備出來(lái)的涂布液勻涂布 于PE、PP、PA或PET塑料薄膜上，烘干、卷取后，再置于45攝氏度熟化間熟化。
實(shí)施例1
表IPVA高阻隔涂布液各組分配比
組份比例10%PVA溶液100份5%A1203 溶膠50份溶膠20份丁醇0.5份水份PVA高阻隔涂布液配比見表1，制備過(guò)程為在100份10% PVA水溶液中加入0. 5 份丁醇，攪拌均勻；再在快速攪拌下，緩慢加入50份5% Al2O3溶膠，持續(xù)攪拌池；再緩慢加 入20份10% SiO2溶膠，繼續(xù)攪拌0. 5h ；最后加入30份水，攪拌均勻即可；整個(gè)過(guò)程溫度控 制在25°C左右。通過(guò)上述方法得到涂布液為混合物。將上述高阻隔涂布液傾注于潔凈、平整的不銹鋼托盤上，置于45°C真空干燥箱中 烘干，待水分充分揮發(fā)，再將該皮膜置于75°C烘箱中熱處理2h，揭下，得到改性PVA皮膜。
表2改性PVA皮膜耐水性能
權(quán)利要求
1.一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液，其特征在于由聚乙烯醇PVA、黏度調(diào)節(jié) 劑、分散劑、水和耐水改性劑混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液，其特征在于 各組分質(zhì)量比為，10%聚乙烯醇溶液分散劑耐水改性劑黏度調(diào)節(jié)劑水= 100 20 (30 50) 0. 5 (30 50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液，其特征在于分散劑 為S^2溶膠或表面活性劑；黏度調(diào)節(jié)劑為甲醇、乙醇或丁醇；耐水改性劑為氧化鋁溶膠。
4.一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，其特征在于在質(zhì)量濃度 10 %的PVA溶液中先加入黏度調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻；再在快速攪拌下，加入耐水改性劑，攪拌 均勻；再加入分散劑，繼續(xù)攪拌；最后加入水，調(diào)節(jié)PVA膠液固體含量，攪拌均勻，整個(gè)過(guò)程 在室溫下操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，其特征 在于各組分質(zhì)量比為，10%聚乙烯醇溶液分散劑耐水改性劑黏度調(diào)節(jié)劑水= 100 20 (30 50) 0. 5 (30 50)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，其特征在 于分散劑為S^2溶膠或表面活性劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，其特征在 于黏度調(diào)節(jié)劑為甲醇、乙醇或丁醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的制備方法，其特征在 于耐水改性劑為氧化鋁溶膠。
9.一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液的應(yīng)用，其特征在于將制備出來(lái)的涂布 液勻涂布于ΡΕ、PP、PA或PET塑料薄膜上，烘干、卷取后，再置于45攝氏度熟化間熟化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制作高阻隔牛奶包裝膜的涂布液、制備方法及應(yīng)用，由聚乙烯醇PVA、黏度調(diào)節(jié)劑、分散劑、水和耐水改性劑混合而成。將制備出來(lái)的涂布液勻涂布于PE、PP、PA或PET塑料薄膜上，烘干、卷取后，再置于45攝氏度熟化間熟化。本發(fā)明由于涂布液不含有毒物質(zhì)，沒有刺激性氣味，從而使本發(fā)明能用于食品包裝；由于涂布液透明，液黏度穩(wěn)定，從而使本發(fā)明制作的高阻隔膜適合彩色印刷、干式復(fù)合和長(zhǎng)期儲(chǔ)運(yùn)；由于涂布液制作的涂布膜具有高阻氧性能，從而使本發(fā)明制作的高阻隔包裝材料具有保鮮、保香和延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期的功能。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102079914SQ201010582538
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉飛全, 周琦, 孫紅旗, 李子繁, 胡焱清 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)八五一一研究所