專利名稱：多層共擠瓶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種多層共擠瓶及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)對(duì)石油的依賴越來越大，而原油價(jià)格始終以超出人們預(yù)料之外的速率高漲不止，從藥品到化妝品、塑料制品等幾乎一切領(lǐng)域如今都離不開石油。目前醫(yī)藥上用于包裝固體藥物(包括保健品在內(nèi))的容器主要是單層塑料瓶，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕，價(jià)廉，批量生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，但在阻隔性、密封性等方面表現(xiàn)不足。特別是阻隔性所帶來的影響最為突出，由于傳統(tǒng)塑料阻氧性能的劣勢(shì)，使得氧氣成為導(dǎo)致藥品變質(zhì)的主要因素，造成藥品提前失效、變質(zhì)，帶來嚴(yán)重后果。化妝品及食品的包裝目前也采用的是單層塑料瓶，同樣由于對(duì)氧氣的阻隔性能不佳，導(dǎo)致產(chǎn)品貨架期縮短。生物塑料指以淀粉等天然物質(zhì)為原料的塑料，它具有可再生性，因此十分環(huán)保，可以大大減輕現(xiàn)代社會(huì)對(duì)石油的消耗和依賴。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高阻隔性多層共擠瓶。本發(fā)明提供的多層共擠瓶，其瓶壁由內(nèi)至外包括阻隔層、生物降解塑料層和石油
基塑料層。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述阻隔層為乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和聚偏二氯乙烯(PVDC)的一種或其混合物。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述石油基塑料層為PP (聚丙烯)，HDPE (高密度聚乙烯)，LDPE(低密度聚乙烯)，LLDPE (線性低密度聚乙烯)，PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)，PC (聚碳酸酯)，PVC (聚氯乙烯)，PS (聚苯乙烯)或PA (聚酰胺)的一種或兩種以上混合物。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述阻隔層的厚度占上述瓶壁總厚度的29Γ5%，上述生物降解塑料層的厚度占上述瓶壁總厚度的209Γ80%，上述石油基塑料層占上述瓶壁總厚度的109^30%。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述阻隔層和生物降解塑料層之間還設(shè)有粘結(jié)劑層。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述粘結(jié)劑層為EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、EAA (乙烯-丙烯酸共聚物)、ΕΕΑ (乙烯-醋酸丙烯共聚物)、PP -g_MAH(馬來酸酐改性聚丙烯)、ΡΕ-g-MAH (馬來酸酐改性聚乙烯)、EMMA (乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)、EMA (乙烯-甲基丙烯酸共聚物)中的一種或兩種以上任意混合物。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述粘結(jié)劑層的厚度占上述瓶壁總厚度的39Γ8%。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述生物降解塑料層為多層結(jié)構(gòu)，各層分別由不同的生物降解塑料制成。作為優(yōu)選技術(shù)方案，上述生物降解塑料層為生物塑料(例如淀粉基塑料)、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯，聚丁二酸丁二醇酯，聚羥基脂肪酸酯，聚乳酸或聚己內(nèi)酯。本發(fā)明還提供上述的多層共擠瓶的制備方法，包括以下步驟根據(jù)多層共擠瓶的層數(shù)選擇材料并按照配方計(jì)量備料，將各層材料加入相應(yīng)擠出機(jī)，經(jīng)過多層模頭擠出料管，將料管進(jìn)行吹漲、切邊、檢驗(yàn)，得到多層共擠瓶。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
I、采用多層共擠技術(shù)，使作為阻隔層的EVOH或PVDC層(本發(fā)明中EVOH和PVDC是阻隔性能最優(yōu)異的兩種樹脂，在包裝容器中添加可大大提高對(duì)內(nèi)容物的保護(hù)，達(dá)到理想效果)、生物降解塑料層、石油基塑料層、粘結(jié)劑層等多層具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復(fù)合在一起，使制品兼有幾種不同材料的優(yōu)良特性，在特性上進(jìn)行互補(bǔ)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有較高的阻隔性能和力學(xué)性能，同時(shí)具有較好的耐溫性。
2、該多層共擠瓶具有一層生物降解塑料層，它可以部分替代傳統(tǒng)石化塑料、大幅度的降低對(duì)石油資源的依賴和制品成本。3、復(fù)合過程不使用溶劑、不產(chǎn)生三廢物質(zhì)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程、減少設(shè)備投資，環(huán)保f倉泛。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2，3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明
石油基塑料層I ;生物降解塑料層2 ；
第一生物降解塑料層21 ;第二生物降解塑料層22 ；
粘結(jié)劑層4;阻隔層3。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。生產(chǎn)本發(fā)明時(shí)所用的設(shè)備是根據(jù)產(chǎn)品各種樹脂的加工工藝不同、所設(shè)計(jì)的溫度不同，并且可根據(jù)要求隨意調(diào)節(jié)各層比例而設(shè)計(jì)出來的。本發(fā)明的原理為在合理選擇多種高分子材料性質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)多層復(fù)合瓶的復(fù)合原理，充分發(fā)揮各層材料的優(yōu)點(diǎn)，制備出綜合性能及使用功能都具有單層瓶無法比擬的復(fù)合瓶。復(fù)合成型技術(shù)著重解決最終產(chǎn)品的阻隔性能，使用生物質(zhì)材料部分替代傳統(tǒng)石化塑料，并提高了產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度以及抗跌落性。瓶結(jié)構(gòu)及各層的功能設(shè)計(jì)為表層須具有合格的外觀，且兼具保護(hù)功能；最內(nèi)層為阻隔功能及化學(xué)性能穩(wěn)定層；生物降解塑料作為中間某一層，替代傳統(tǒng)塑料；在阻隔層與生物降解塑料層之間設(shè)有一層粘接劑層，在相鄰兩層物質(zhì)極性相似的情況下，也可以沒有粘接劑層。實(shí)施例I
請(qǐng)參考圖I為本實(shí)施例多層共擠瓶的結(jié)構(gòu)示意A-A剖視圖。在本實(shí)施例中，瓶壁由外至內(nèi)由三層構(gòu)成，即，石油基塑料層I、生物降解塑料層2和阻隔層3。石油基塑料層I為PP，其厚度占瓶壁總厚度的20% 25% ;生物降解塑料層2是淀粉生物基塑料(武漢華麗環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)，商品名為PSM，其厚度占瓶壁總厚度的70% 75% ;阻隔層3為阻隔層PVDC(聚偏二氯乙烯)，其厚度占瓶壁總厚度的2% 5%。制備方法為使用多層共擠吹膜機(jī)制備，PP加工溫度為170 210°C，PSM材料加工溫度為150 200°C，PVDC加工溫度為180 220°C ;優(yōu)選條件為PP加工溫度為180 200°C，PSM材料加工溫度為160 190°C，PVDC加工溫度為190 210°C;更優(yōu)選條件為PP加工溫度為185 195°C，PSM材料加工溫度為170 180°C，PVDC加工溫度為195 205°C。通過調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制各層材料的厚度。瓶壁總厚度為O. 5 I. 0mm，可耐_20°C 120°C。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例產(chǎn)品氣體阻隔性為水蒸氣透過量彡10mg/24H · L，氧氣透過量 ^ 8cm3/m2 · 24H · O. IMpa。實(shí)施例2
請(qǐng)參考圖2。在本實(shí)施例中，瓶壁由外至內(nèi)由四層構(gòu)成，即，石油基塑料層I、生物降解塑料層2、粘結(jié)劑層4和阻隔層3。石油基塑料層I為HDPE，其厚度占瓶壁總厚度的25% 30%;生物降解塑料層2是淀粉生物基塑料(武漢華麗環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)，商品名為PSM)，其厚度占瓶壁總厚度的65% 70% ;粘結(jié)劑層4為粘接劑EVA，其厚度占瓶壁總厚度的3% 8% ;阻隔層3是EVOH (乙烯/乙烯醇共聚物)，其厚度占瓶壁總厚度的2% 5%。制備方法為使用多層共擠吹膜機(jī)制備，HDPE加工溫度為160 210°C，PSM材料加工溫度為150 200°C，EVA加工溫度為160 200°C，EVOH加工溫度為170 240°C ；優(yōu)選條件為HDPE加工溫度為170 200°C，PSM材料加工溫度為160 190°C，EVA加工溫度為170 190°C，EVOH加工溫度為180 220°C ;更優(yōu)選條件為HDPE加工溫度為170 180°C, PSM材料加工溫度為170 180°C，EVA加工溫度為175 185°C，EVOH加工溫度為190 210°C。通過調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制各層材料的厚度。瓶總厚度為O. 7 I. 0mm，可耐(TC 85°C。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例產(chǎn)品氣體阻隔性為水蒸氣透過量< 8 mg/24H · L，氧氣透過量^ 3cm3/m2 · 24H · O. IMpa。實(shí)施例3
請(qǐng)參考圖2。在本實(shí)施例中，瓶壁由外至內(nèi)由四層構(gòu)成，即石油基塑料層I、生物降解塑料層2、粘結(jié)劑層4和阻隔層3。石油基塑料層I為PP，其厚度占瓶壁總厚度的25% 30% ；生物降解塑料層2是PBS，其厚度占瓶壁總厚度的65% 70% ;粘結(jié)劑層4為粘接劑EAA，其厚度占瓶壁總厚度的3% 8% ;阻隔層3是阻隔層EV0H，其厚度占瓶壁總厚度的2% 5%。制備方法為使用多層共擠吹膜機(jī)制備，PP加工溫度為170 210°C，PBS材料加工溫度為120 180°C，EAA加工溫度為160 200°C，EVOH加工溫度為170 240°C ;優(yōu)選條件為PP加工溫度為180 200°C，PBS材料加工溫度為130 170°C，EAA加工溫度為170 190°C，EVOH加工溫度為180 220°C ;更優(yōu)選條件為PP加工溫度為185 195°C，PBS材料加工溫度為140 160°C，EAA加工溫度為175 185°C，EVOH加工溫度為190 210°C。通過調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制各層材料的厚度。瓶總厚度為O. 7 I. 0mm，可耐_20°C 120°C。
本實(shí)施例產(chǎn)品氣體阻隔性為水蒸氣透過量< 5 mg/24H · L，氧氣透過量< 3cm3/τα · 24Η · O. IMpa。實(shí)施例4
請(qǐng)參考圖3。在本實(shí)施例中，瓶壁由外至內(nèi)由五層構(gòu)成，即，石油基塑料層I、第一生物降解塑料層21、第二生物降解塑料層22、粘結(jié)劑層4和阻隔層3。石油基塑料層I為ΡΡ，其厚度占瓶壁總厚度的10% 15% ;第一生物降解塑料層21是PBS，其厚度占瓶壁總厚度的35% 40% ;第二生物降解塑料層22為PLA，其厚度占瓶壁總厚度的45% 50% ;粘結(jié)劑層4是粘接劑層ΕΑΑ，其厚度占瓶壁總厚度的3% 8% ;阻隔層3為阻隔層EV0H，其厚度占瓶壁總厚度的1% 3%。
制備方法為使用多層共擠吹膜機(jī)制備，PP加工溫度為170 210°C，PBS材料加工溫度為120 190°C，PLA材料加工溫度為120 180°C，EAA加工溫度為160 200°C，EVOH加工溫度為170 240°C ;優(yōu)選條件為PP加工溫度為180 200°C，PBS材料加工溫度為130 170°C，PLA材料加工溫度為130 180°C，EAA加工溫度為170 190°C，EVOH加工溫度為180 220°C ;更優(yōu)選條件為PP加工溫度為185 195°C，PBS材料加工溫度為140 160°C，PLA材料加工溫度為160 175°C，EAA加工溫度為175 185°C，EVOH加工溫度為190 210°C。通過調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制各層材料的厚度。瓶總厚度為O. 8 I. 3mm，可耐_20°C 120°C。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例產(chǎn)品氣體阻隔性為水蒸氣透過量< 3 mg/24H · L，氧氣透過量^ 3cm3/m2 · 24H · O. IMpa。以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多層共擠瓶，其特征在于，所述多層共擠瓶的瓶壁由內(nèi)至外包括阻隔層、生物降解塑料層和石油基塑料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述阻隔層為乙烯-乙烯醇共聚物和聚偏二氯乙烯的一種或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述石油基塑料層為聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酰胺的一種或兩種以上混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述阻隔層的厚度占所述瓶壁總厚度的29Γ5%，所述生物降解塑料層的厚度占所述瓶壁總厚度的209Γ80%，所述石油基塑料層占所述瓶壁總厚度的10°/Γ30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述阻隔層和所述生物降解塑料層之間還設(shè)有粘結(jié)劑層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述粘結(jié)劑層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸丙烯共聚物、馬來酸酐改性聚丙烯、馬來酸酐改性聚乙烯、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物中的一種或兩種以上任意混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述粘結(jié)劑層的厚度占所述瓶壁總厚度的3% 8%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述生物降解塑料層為多層結(jié)構(gòu)，各層分別由不同的生物降解塑料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層共擠瓶，其特征在于，所述生物降解塑料層為生物塑料、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯，聚丁二酸丁二醇酯，聚羥基脂肪酸酯，聚乳酸或聚己內(nèi)酯。
10.權(quán)利要求Γ9任一項(xiàng)所述的多層共擠瓶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟根據(jù)多層共擠瓶的層數(shù)選擇材料并按照配方計(jì)量備料，將各層材料加入相應(yīng)擠出機(jī)，經(jīng)過多層模頭擠出料管，將料管進(jìn)行吹漲、切邊，得到多層共擠瓶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層共擠瓶，其瓶壁由內(nèi)至外包括阻隔層、生物降解塑料層和石油基塑料層。多層共擠瓶的制備方法，包括以下步驟根據(jù)多層共擠瓶的層數(shù)選擇材料并按照配方計(jì)量備料，將各層材料加入相應(yīng)擠出機(jī)，經(jīng)過多層模頭擠出料管，將料管進(jìn)行吹漲、切邊，得到多層共擠瓶。本發(fā)明采用多層共擠技術(shù)，使阻隔層(本發(fā)明中EVOH和PVDC是阻隔性能最優(yōu)異的兩種樹脂，在包裝容器中添加可大大提高對(duì)內(nèi)容物的保護(hù)，達(dá)到理想效果)、生物降解塑料層、石油基塑料層、粘結(jié)劑層等多層具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復(fù)合在一起，使制品兼有幾種不同材料的優(yōu)良特性，具有較高的阻隔性能和力學(xué)性能，同時(shí)具有較好的耐溫性。
文檔編號(hào)B32B1/02GK102785809SQ201210252659
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者危偉, 張立斌, 王淑敏, 王繼鑫, 白娟 申請(qǐng)人:武漢華麗生物材料有限公司