專利名稱：抗菌薄膜及其雙向拉伸工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種抗菌薄膜，以及此種薄膜的雙向拉伸工藝。
(二)技術背景我們生活的環境中不可避免地存在著各種細菌和真菌，在適合的溫度、濕度條件下，就會快速繁殖，是對人類健康的最大威脅。隨著科技的發展和生活水平的提高，對衛生和健康日益重視，抗菌樹脂制品受到歡迎。抗菌塑料是添加了抗菌劑。目前主要有無機抗菌劑和有機抗菌劑。無機抗菌劑一般以金屬及其化合物為有效成份，常用的有銅、銀、鋅、鈦、汞等。無機抗菌劑抗菌效果長久穩定，但對霉菌效果不明顯，且與塑料基體相容性較差，影響塑料的加工性能，如雙軸拉伸薄膜的生產就受到極大限制；特別是其溶出的重金屬離子不符合食品安全性要求。有機抗菌劑主要成份是合成有機物，其抗菌速度快、殺菌范圍廣，對霉菌效果好，但其缺陷同樣明顯，溶出物安全性差、耐熱性較差、藥效持續時間短，也影響其應用。
本發明的抗菌薄膜的主要成份為聚丙烯樹脂，加入適量的抗靜電劑、爽滑劑、防粘劑等助劑，在需要有抗菌功能的表層用料中加入有機抗菌功能團組裝在基體樹脂的分子鏈上的分子組裝的抗菌母粒，加入的重量百分比為1.0～20.0％，混合均勻，經一定倍數雙向拉伸，成抗菌薄膜。
本發明的針對此種薄膜的雙向拉伸工藝包括一般雙向拉伸工藝的熔融、塑化、計量擠出成型片材，預熱后分別按一定倍數縱向、橫向拉伸，熱定型，切邊、測厚、表面電暈處理、收卷，最后經熟化處理、分切，得抗菌薄膜產品。本制造工藝中，抗菌母料使用前進行干燥，使含水率降低。再將抗菌母料與聚丙烯原料按上述比例混合均勻，待下步工藝使用。因抗菌母料較易吸水受潮，其含水率影響產品質量。
本發明的抗菌薄膜的優點為1、具有顯著的殺菌、抑菌性能及防霉特性，經檢測本抗菌薄膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抗菌率達99.9％以上，對黑曲霉、黃曲霉、雜色曲霉等多種霉菌防霉等級達1級；因此本抗菌薄膜可廣泛應用于藥品、食品農副產品及其它物品的包裝，不僅能有效抑制所包裝物品各種細菌、真菌和霉菌的產生，并能迅速殺死被包裝物品表面原有的細菌，保證了包裝物品的質量；2、本抗菌薄膜采用的是分子組裝的抗菌母粒，其功能團帶有正電，被吸附在帶負電的微生物細胞上，改變其生長繁殖必須的電荷環境，從而達到殺菌、抑菌的目的。因此本抗菌薄膜的殺菌、抑菌性能能夠長久保持，且對人無影響，保證使用安全；3、本抗菌薄膜也可為多層共擠薄膜，僅在需要抗菌的表層加入一定比例的抗菌母料即可達到抗菌效果，節約抗菌母料的用量；4、本抗菌薄膜為雙向拉伸工藝制造，薄膜強度高、厚薄均勻度好、光澤度高、透明度好、熱穩定性好；5、抗菌母料改善了薄膜的抗靜電性能；6、本抗菌薄膜還可加入不同的添加劑制成具有抗菌能力的珠光膜、熱封膜、消光膜等多種類型的薄膜，以適于不同的使用要求。
本發明的抗菌薄膜的雙向拉伸工藝的優點為1、完全采用原有的雙向拉伸設備；2、保證了抗菌薄膜的強度、厚薄均勻度、光澤度、透明度、熱穩定性等質量優異；并節省原材料。
具體實施方式
本發明的抗菌薄膜的主要成份為聚丙烯樹脂，加入適量的抗靜電劑、爽滑劑、防粘劑等助劑，在需要有抗菌功能的表層用料中加入有機抗菌功能團組裝在基體樹脂的分子鏈上的分子組裝的抗菌母粒，加入的重量百分比為1.0～20.0％，混合均勻，經一定倍數雙向拉伸，成抗菌薄膜。
抗菌母粒加入的重量百分比為3.0～5.0％效果更佳。
抗菌母粒加入的重量百分比為4.0～5.0％效果最佳。
所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂或無規共聚聚丙烯樹脂。
薄膜中加入防粘劑、和/或抗靜電劑、和/或爽滑劑，加入的重量百分比分別為0～4.0％、0～5.0％、0.5～16.0％，用以改進薄膜性能。
抗菌薄膜配料與消光母料、或珠光母料及增白母料共擠出，制得特種薄膜。
本發明的針對此種薄膜的雙向拉伸工藝包括一般雙向拉伸工藝的熔融、塑化、計量擠出成型片材，預熱后分別按一定倍數縱向、橫向拉伸，熱定型，切邊、測厚、表面電暈處理、收卷，最后經熟化處理、分切，制得抗菌薄膜產品。本制造工藝中，抗菌母料在100～110℃的溫度下干燥1～8小時。
在厚片成型工藝中，因抗菌母料具有較強的極性，與聚丙烯原料混合后在其中起到成核劑的作用，加快了厚片的結晶速度，所以其急冷輥或冷卻水的溫度比拉伸普通聚丙烯薄膜的溫度要降低5～10℃。對于不同的雙向拉伸設備，對于拉伸不同厚度的膜，急冷輥或冷卻水的溫度均有不同，拉伸普通聚丙烯薄膜時此溫度為20～35℃，拉伸抗菌薄膜時，此溫度為15～25℃，以下為本發明抗菌薄膜及雙向拉伸工藝的具體實施例，其中的成份配比均為重量百分比實施例1抗菌型聚丙烯光膜抗菌母料在100℃的溫度下干燥8小時。
①三層擠出為ABA結構，即上下抗菌表層與非抗菌芯層組成薄膜。厚度15μm。其中表層A配料均聚聚丙烯樹脂77.0～79.5％，抗菌母料18.0～20.0％，防粘劑2.5～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂94.0～95.5％，抗靜電劑3.0～4.0％，爽滑劑1.5～2.0％；經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為25℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌表層、非抗菌表層與非抗菌芯層構成薄膜。厚度15μm。其中表層A配料均聚聚丙烯樹脂77.0～79.5％，抗菌母料18.0～20.0％，防粘劑2.5～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂94.0～95.5％，抗靜電劑3.0～4.0％，爽滑劑1.5～2.0％；表層C配料均聚聚丙烯樹脂97.0～97.5％，防粘劑2.5～3.0％；經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為25℃。
③三層以上擠出結構，即上下抗菌表層或單一抗菌表層、普通表層與二層以上的非抗菌芯層組成薄膜，厚度15μm。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為25℃。
實施例2抗菌型聚丙烯單面熱封膜抗菌母料在110℃的溫度下干燥1小時。
①二層擠出為AB結構，即抗菌熱封表層與非抗菌層組成薄膜。厚度25μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂93.0～96.0％，抗菌母料2.0～4.0％，防粘劑2.0～3.0％；B層配料均聚聚丙烯樹脂96.0～97.2％，抗靜電劑2.0～3.0％，爽滑劑0.8～1.0％；經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為15℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌熱封表層、普通表層與非抗菌芯層構成薄膜，厚度25μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂93.0～96.0％，抗菌母料2.0～4.0％，防粘劑2.0～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂96.0～97.2％，抗靜電劑2.0～3.0％，爽滑劑0.8～1.0％；表層C配料均聚聚丙烯樹脂97.0～98.0％，防粘劑2.0～3.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為15℃。
③三層以上擠出結構，即上下抗菌表層或單一抗菌表層、普通表層與二層以上非抗菌芯層構成薄膜，厚度25μm。
實施例3抗菌型聚丙烯雙面熱封膜抗菌母料在105℃的溫度下干燥2小時。
①三層擠出為ABA結構，即上下抗菌熱封表層與非抗菌層組成薄膜。厚度20μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂94.0～97.0％，抗菌母料1.0～3.0％，防粘劑2.0～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂96.0～97.2％，抗靜電劑2.0～3.0％，爽滑劑0.8～1.0％；
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為20℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌熱封表層、非抗菌熱封表層與非抗菌芯層構成薄膜，厚度20μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂94.0～97.0％，抗菌母料1.0～3.0％，防粘劑2.0～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂96.0～97.2％，抗靜電劑2.0～3.0％，爽滑劑0.8～1.0％；表層C配料無規共聚聚丙烯樹脂97.0～98.0％，防粘劑2.0～3.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為20℃。
實施例4抗菌型聚丙烯消光膜抗菌母料在105℃的溫度下干燥3小時。
①二層擠出為AB結構，即抗菌消光表層與非抗菌層組成薄膜。厚度20μm。其中表層A配料消光母料95.0～96.0％，抗菌母料4.0～5.0％；B層配料均聚聚丙烯樹脂95.0～97.5％，抗靜電劑2.0～4.0％，防粘劑0.5～1.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為25℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌表層、非抗菌消光表層與非抗菌芯層構成薄膜。厚度20μm。其中表層A配料均聚聚丙烯樹脂92.0～94.0％，抗菌母料4.0～5.0％，防粘劑2.0～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂96.0～98.0％，抗靜電劑2.0～4.0％；表層C配料消光母料100％。
經雙向拉伸工藝制成薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為25℃。
實施例5抗菌型聚丙烯單面熱封珠光膜抗菌母料在105℃的溫度下干燥4小時。
①二層擠出為AB結構，即抗菌熱封表層與非抗菌層組成薄膜。厚度25μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂92.0～95.5％，抗菌母料3.0～5.0％，防粘劑1.5～3.0％；
B層配料均聚聚丙烯樹脂79.5～84.0％，珠光母料11.0～13.0％，增白母料3.0～3.5％，抗靜電劑1.5～3.0％，爽滑劑0.5～1.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為23℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌表層、非抗菌熱封表層與非抗菌芯層構成薄膜。厚度25μm。其中表層A配料均聚聚丙烯樹脂92.0～95.5％，抗菌母料3.0～5.0％，防粘劑1.5～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂79.5～84.0％，珠光母料11.0～13.0％，增白母料3.0～3.5％，抗靜電劑1.5～3.0％，爽滑劑0.5～1.0％。
表層C配料無規共聚聚丙烯樹脂97.0～98.5％，防粘劑1.5～3.0％；經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為23℃。
實施例6抗菌型聚丙烯雙面熱封珠光膜抗菌母料在105℃的溫度下干燥5小時。
①三層擠出為ABA結構，即上下抗菌熱封表層與非抗菌芯層組成薄膜。厚度28μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂82.0～86.5％，抗菌母料12.0～15.0％，防粘劑1.5～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂79.5～84.0％，珠光母料11.0～13.0％，增白母料3.0～3.5％，抗靜電劑1.5～3.0％，爽滑劑0.5～1.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為20℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌熱封表層、非抗菌熱封表層與非抗菌芯層構成薄膜。厚度28μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂82.0～86.5％，抗菌母料12.0～15.0％，防粘劑1.5～3.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂79.5～84.0％，珠光母料11.0～13.0％，增白母料3.0～3.5％，抗靜電劑1.5～3.0％，爽滑劑0.5～1.0％。
表層C配料無規共聚聚丙烯樹脂97.0～98.5％，防粘劑1.5～3.0％；經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為20℃。
實施例7抗菌型聚丙烯煙膜抗菌母料在105℃的溫度下干燥6小時。
①三層擠出為ABA結構，即上下抗菌熱封表層與非抗菌芯層組成薄膜。厚度20μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂79.0～89.0％，抗菌母料3.0～5.0％，超級增滑劑8.0～16.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂96.0～97.0％，增滑/抗靜電劑3.0～4.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為18℃。
②三層擠出為ABC結構，即抗菌熱封表層、非抗菌熱封表層與非抗菌芯層構成薄膜。厚度20μm。其中表層A配料無規共聚聚丙烯樹脂79.0～89.0％，抗菌母料3.0～5.0％，超級增滑劑8.0～16.0％；芯層B配料均聚聚丙烯樹脂96.0～97.0％，增滑/抗靜電劑3.0～4.0％；表層C配料無規共聚聚丙烯樹脂84.0～92.0％，超級增滑劑8.0～16.0％。
經雙向拉伸工藝制成抗菌薄膜，其急冷輥或冷卻水的溫度為18℃。
權利要求
1一種抗菌薄膜，主要成份為聚丙烯樹脂，加入適量的抗靜電劑、爽滑劑、防粘劑等助劑，經一定倍數雙向拉伸，成抗菌薄膜，其特征為在需要有抗菌功能的表層用料中加入有機抗菌功能團組裝在基體樹脂的分子鏈上的分子組裝的抗菌母粒，加入的重量百分比為1.0～20.0％。
2根據權利要求1所述的抗菌薄膜，其特征為抗菌母粒加入的重量百分比為3.0～5.0％。
3根據權利要求1所述的抗菌薄膜，其特征為抗菌母粒加入的重量百分比為4.0～5.0％。
4根據權利要求1或2或3所述的抗菌薄膜，其特征為所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯樹脂或無規共聚聚丙烯樹脂。
5根據權利要求1或2或3所述的抗菌薄膜，其特征為薄膜中加入防粘劑、和/或抗靜電劑、和/或爽滑劑，加入的重量百分比分別為0～4.0％、0～5.0％、0.5～16.0％。
6一種制造抗菌薄膜的雙向拉伸工藝，包括一般雙向拉伸工藝的熔融、塑化、計量擠出成型片材，預熱后分別按一定倍數縱向、橫向拉伸，熱定型，切邊、測厚、表面電暈處理、收卷，最后經熟化處理、分切，其特征為抗菌母料在100～110℃的溫度下干燥1～8小時。
7根據權利要求6所述的抗菌薄膜的雙向拉伸工藝，其特征為在厚片成型工藝中，其急冷輥或冷卻水的溫度比拉伸普通聚丙烯薄膜的溫度降低5～10℃，為15～25℃。
全文摘要
本抗菌薄膜的主要成份為聚丙烯樹脂，加入適量助劑，在需有抗菌功能的表層加入分子組裝的抗菌母粒，加入的重量百分比為1.0～20.0％，3.0～5.0％效果更佳，4.0～5.0％效果最佳。經雙向拉伸，成抗菌薄膜。本制造工藝中，抗菌母料使用前進行干燥，其急冷輥或冷卻水溫度適當降低。本抗菌薄膜的優點為具有顯著的殺菌、抑菌性能及防霉特性，且殺菌、抑菌性能能夠長久保持，對人無影響，使用安全；本抗菌薄膜為雙向拉伸工藝制造，薄膜強度高、厚薄均勻度好、光澤度高、透明度好、熱穩定性好；改善了薄膜的抗靜電性能；加入不同的添加劑制成具有抗菌能力的珠光膜、熱封膜、消光膜等多種類型的薄膜。本雙向拉伸工藝的優點為完全采用原有設備；保證了薄膜質量優異。
文檔編號C08L23/10GK1445264SQ0311751
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月18日 優先權日2003年3月18日
發明者李建雄, 賴為新, 王文偉, 劉勇, 劉伶, 彭秋生, 秦來發, 黎橋長 申請人:桂林集琦包裝有限公司