聚烯烃包装薄膜功能化开发和产业化应用
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2017-11-08 16:35

    该项目是塑料薄膜材料领域的一项应用研究开发成果,主要涉及双向拉伸聚丙烯BOPP、双向拉伸聚氯乙烯BOPVC薄膜的功能化开发、产业化实施以及成果推广应用,项目产品主要应用于食品、轻纺、化妆品或日用品等商品包装。

  塑料包装薄膜具有高抗拉伸力、质轻、无毒无味等特点,可以替代传统纸质和铝箔包装材料,减少森林砍伐,降低有色金属矿开采对环境造成的破坏,从而缓解能源紧缺和环境压力。近年来,随着社会经济发展和消费模式的不断改变,消费者对包装材料品质提出更高要求。为了提高市场竞争力,塑料软包装向薄壁化、高性能化方向发展,多层复合膜的需求增长非常迅速,市场前景十分广阔。

  本项目采用双向拉伸和多层共挤技术制备具有优异阻隔性能和抗菌性能的聚烯烃多层复合膜,其功能化开发主要包括3个方面。(1)复合膜的阻隔层主要由低聚多面体倍半硅氧烷POSS改性的蒙脱土功能助剂和乙烯-乙烯醇共聚物组成,可以有效阻隔水气、氧气等渗透。(2)复合膜的抗菌层树脂通过Ag/聚合物复合Janus纳米微球进行改性,抑菌能力强。(3)复合膜外层聚烯烃树脂添加了带短链聚乙烯基的POSS改性剂,由于POSS具有刚性笼形结构且具有较低表面能,在熔融挤出过程中将自迁移至薄膜表面,起到表面增强作用。

  本项目克服了普通塑料薄膜渗透率高、挺度低、不耐穿刺、厚度不均等问题,实现了薄膜的多功能化并增加了产品附加值。在加工方面提出通过超高分子量树脂改性聚合物流变学技术,解决通用型树脂熔体粘度难以控制、拉伸速率低的问题,实现高速拉伸并获得厚度更小且均匀的薄膜,实现薄膜薄壁化,从而提高生产效率,降低生产成本。查新报告表明,本项目在POSS改性蒙脱土的高阻隔技术、Ag@聚合物复合Janus粒子纳米抗菌技术、短链段POSS改性聚丙烯以及超高分子量树脂改性聚合物流变学技术具有新颖性,项目产品在国内外同类产品中具有优越性。

  该项目得到国家自然科学基金、福建省科技厅和厦门市科技局支持,已获得授权国家发明专利8件,实用新型专利10件,发表研究论文10篇。该成果完成了从"基础研究、应用开发、专利保护、应用推广"的全过程,对推动我国塑料包装薄膜的技术进步和产品结构完善具有积极意义。

  经检测,项目产品主要技术指标符合标准,已在厦门顺峰包装材料有限公司实现产业化,并应用于维达、心相印、三全食品、伊利、亲亲等行业龙头企业,满足了快速消费品、民生用品两个专业市场的包装需求。目前在国内干式纸巾包装薄膜的细分行业中,顺峰产品市场占有率为40%,产销量全国第一。

  该项目产生了良好的经济和社会效益,实现了国内塑料薄膜包装材料领域的技术升级,促进了行业的技术进步。该项目为厦门大学与企业合作开发,在整合高校优势资源、服务地方经济建设等方面起到了积极的示范作用。

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