Preparation and properties of five⁃layer co⁃extrusion barrier films

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.03.011

Abstract

Abstract:

Five?layer co?extrusion barrier films were prepared with an ethylene?vinyl alcohol copolymer as a barrier layer using a multi?layer co?extrusion blow film machine. The preparation process of the barrier films was determined on the basis of resin thermal properties and melt flow rate， and their properties were investigated. The results indicated that the barrier films exhibited good mechanical and heat?sealing properties. Their oxygen barrier properties increased with an increase of thickness and then maintained a stable value. However， the oxygen barrier properties decreased with an increase in test ambient temperature and relative humidity.

Key words: ethylene?vinyl alcohol copolymer, polypropylene, five?layer co?extrusion, barrier film

CLC Number:

TQ320.72

CAO Zhifeng, ZHAO Lipin, HE Ting, MA Baijun. Preparation and properties of five⁃layer co⁃extrusion barrier films[J]. China Plastics, 2022, 36(3): 64-68.

Figures/Tables 13

References 16

1	秦丽丽，冯煜东，董茂进，等．量子点膜用高阻隔膜制备技术研究进展［J］.表面工程与再制造，2021，21（1）：23⁃28．
	QIN L L， FENG Y D， DONG M J， et al. Research progress in preparation technology of high resistance diaphragm for quantum dot film［J］. Surface Engineering and Remanufacturing， 2021， 21（1）：23⁃28.
2	郭康丽，张一辉，张一铭，等．聚合物阻隔膜及其发展应用［J］.工程塑料应用，2018，46（1）：128⁃133．
	GUO K L， ZHANG Y H， ZHANG Y M， et al. Polymer diaphragm and its development and application［J］. Engineering Plastics Application， 2018， 46（1）： 128⁃133.
3	赵伟涛，刑爱，刘军虎，等．高阻隔膜在软包装中的应用［J］．信息记录材料，2017，18（12）：22⁃24．
	ZHAO W T， XING A， LIU J H， et al. Application of high resistance diaphragm in flexible packaging［J］. Information Recording Materials， 2017， 18（12）： 22⁃24.
4	徐汾丽，周美丽，陈强．柔性高阻隔薄膜研究现状［J］．包装工程，2017，38（17）：70⁃76．
	XU F L， ZHOU M L， CHEN Q. Research status of flexible high barrier films［J］. Packaging Engineering， 2017， 38（17）： 70⁃76.
5	郭金强，王富玉，张玉霞．高阻隔高分子材料研究进展［J］．中国塑料，2021，35（5）：146⁃155．
	GUO J Q， WANG F Y， ZHANG Y X. Research progress of high barrier polymer materials［J］. China Plastics， 2021， 35（5）： 146⁃155.
6	李思德，罗建勋，高立，等．三层共挤阻透薄膜的加工与性能研究［J］．中国塑料，2011，25（10）：19⁃23．
	LI S D， LUO J X， GAO L， et al. Study on processing and properties of three⁃layer co⁃extruded barrier films［J］. China Plastics， 2011， 25（10）：19⁃23.
7	祝爱萍，麦伟明，林锡康．几种食品包装用塑料膜阻透性能比较［J］．包装工程，2018，39（1）：74⁃78．
	ZHU A P， MAI W M， LIN X K. Comparison of impermeability of several plastic films for food packaging［J］. Packaging Engineering， 2018， 39（1）：74⁃78.
8	谷吉海，董静．阻隔薄膜在复合软包装材料中的应用与发展动向［J］．包装工程，2010，31（5）：112⁃116．
	GU J H， DONG J. Application and development trend of barrier film in composite flexible packaging materials［J］. Packaging Engineering， 2010， 31（5）： 112⁃116.
9	CHANGFENG G， CHRISTIAN F， LEI K， et al. Neat EVOH and EVOH/LDPE blend centered there layer co⁃extruded blow film without tie layers［J］. Food Packaging and Shelf Lift，2016，（8）：33⁃40.
10	王虹．五层共挤高阻透膜的研制［J］．塑料包装，2002，12（4）：26⁃30．
	WANG H. Development of five⁃layer co⁃extruded high resistivity film［J］. Plastics， 2002，12（4）： 26⁃30.
11	蔡红，崔丽萍，高雨檬．国家药包材标准［M］．北京：中国医药科技出版社，2015：175⁃180．
12	马希晨．结晶高聚物的成型加工温度与熔融温度的关系［J］．塑料科技，1983（2）：66⁃67．
	MA X C. Relationship between molding temperature and melting temperature of crystalline polymers［J］. Plastic Science and Technology， 198302： 66⁃67.
13	杨铄冰，杨涛．多层共挤出复合薄膜原料简析［J］．塑料包装，2018，28（4）：20⁃31．
	YANG S B， YANG T. Analysis of raw materials for multilayer co⁃extrusion composite film［J］. Plastics packaging， 2018， 28（4）： 20⁃31.
14	刘秋菊，李旭阳，陈国伟，等．阻隔性高分子复合材料研究与应用进展［J］．塑料科技，2013，41（7）：104⁃108．
	LIU Q J， LI X Y， CHEN G W， et al. Research and application progress on barrier polymer composites［J］. Plastics Science and Technology， 2013， 41（7）： 104⁃108.
15	钱鑫．阻隔包装专用乙烯⁃乙烯醇共聚物的结构与性能［J］．合成树脂及塑料，2018，35（2）58⁃63.
	QIAN X. Structure and properties of ethylene vinyl alcohol copolymer for barrier packaging［J］. China synthetic Resin and Plastics， 2018，35（2）： 58⁃63.
16	MCWATTERS R S， ROWE R K. Barrier permeation properties of EVOH thin⁃film membranes under aqueous and non⁃aqueous conditions［J］. Geotextiles and Geomembranes，2018，46 （4）：529⁃541.

层位置	原料
内层	PP⁃R
次内层	PP⁃g⁃MAH
中层	EVOH
次外层	PP⁃g⁃MAH
外层	PP⁃H

层位置	原料
内层	PP⁃R
次内层	PP⁃g⁃MAH
中层	EVOH
次外层	PP⁃g⁃MAH
外层	PP⁃H

温度/℃	PP⁃H	PP⁃R	PP⁃g⁃MAH	EVOH
190	3.2	2.8	2.9	1.6
210	5.4	4.1	4.5	3.5
230	8.0	7.4	6.6	6.5

温度/℃	PP⁃H	PP⁃R	PP⁃g⁃MAH	EVOH
190	3.2	2.8	2.9	1.6
210	5.4	4.1	4.5	3.5
230	8.0	7.4	6.6	6.5

原料	层位置	1区	2区	3区	换网	流道
PP⁃R	内层	180	210	215	215	210
PP⁃g⁃MAH	次内层	190	220	230	230	220
EVOH	中层	195	220	230	230	220
PP⁃g⁃MAH	次外层	190	220	230	230	220
PP⁃H	外层	170	210	215	215	210