CN107353860A - 用于纸塑食品包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于纸塑食品包装膜及其制备方法，该制备方法包括：1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯进行球磨以得到混合物；2）将混合物与水进行糊化处理以制得糊化产物；3）将聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯和糊化产物进行超声震荡以制得粘合剂；4）将所述粘合剂分别涂覆于的纸的表面上，接着进行干燥形成粘合层，然后将高分子材料热压于粘合层成上以形成塑料层以制得纸塑食品包装膜。该粘合剂能够将纸层和高分子层有机地结合制得纸塑食品包装膜，并且该纸塑食品包装膜具有优异的稳定性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的特点。

Description

用于纸塑食品包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及纸塑食品包装膜，具体地，涉及用于纸塑食品包装膜及其制备方法。
背景技术
纸塑食品包装膜是通过将纸与高分子材料进行复合而得到的材料，进而使得该纸塑食品包装膜同时具备了纸和高分子材料的性能。在将纸与高分子材料的复合过程中需要使用粘合剂，该粘合剂进而能够有效地将两者有机地结合起来。目前的粘合剂能够满足一般的纸塑食品包装膜的要求，但是在一些使用周期较长情形下以及苛刻的条件下（高温、潮湿），纸塑食品包装膜中的纸与高分子层之间往往容易分离，进而使得该纸塑食品包装膜的性能大幅度降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于纸塑食品包装膜及其制备方法，该粘合剂能够将纸层和高分子层有机地结合制得纸塑食品包装膜，并且该纸塑食品包装膜具有优异的稳定性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的特点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于纸塑食品包装膜的制备方法，包括：
1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯进行球磨以得到混合物；
2）将混合物与水进行糊化处理以制得糊化产物；
3）将聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯和糊化产物进行超声震荡以制得粘合剂；
4）将所述粘合剂分别涂覆于的纸的表面上，接着进行干燥形成粘合层，然后将高分子材料热压于粘合层成上以形成塑料层以制得纸塑食品包装膜。
本发明进一步地提供了一种用于纸塑食品包装膜，该用于纸塑食品包装膜通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案，本发明首先通过硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯对淀粉进行改性，接着将混合物与水进行糊化处理以制得糊化产物，该糊化产物中以硅胶为骨架，同时兼具淀粉、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂特性使得其即具有亲水的性能，又具备亲油的性能；进而使得其与聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯之间进行配伍制得粘合剂，最后，将粘合剂分别涂覆于的纸的表面上，接着进行干燥形成粘合层，然后将高分子材料热压于粘合层成上以形成塑料层以制得纸塑食品包装膜。该粘合剂能够将纸与高分子稳定地结合起来，同时具有在高温和潮湿的环境中具有优异的稳定性。此外，该制备方法具有工序简单和原料易得的特点，进而使得其适合量产。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种用于纸塑食品包装膜的制备方法，包括：
1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯进行球磨以得到混合物；
2）将混合物与水进行糊化处理以制得糊化产物；
3）将聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯和糊化产物进行超声震荡以制得粘合剂；
4）将所述粘合剂分别涂覆于的纸的表面上，接着进行干燥形成粘合层，然后将高分子材料热压于粘合层成上以形成塑料层以制得纸塑食品包装膜。
在上述制备方法的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤1）中，淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯的重量比为100：65-80：22-35：4-8。
在上述制备方法的步骤1）中，球磨的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，所述球磨至少满足以下条件：在步骤1）中，大球与小球的质量比为2：1.3-1.6，磨球与物料的质量比为10：0.8-1.2，转速为1500-2000rpm，球磨时间为25-35min。
在上述制备方法的步骤1）中，混合物的平均粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤1）中，混合物的平均粒径为0.2-0.4μm。
在上述制备方法的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤2）中，混合物与水的重量比为100：180-220。
在上述制备方法的步骤2）中，糊化处理的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤2）中，糊化处理至少满足以下条件：糊化温度为65-80℃，糊化时间为12-24h。
在上述制备方法的步骤3）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤3）中，聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯和糊化产物的重量比为100：4-5：1.5-2：15-20：40-60：50-80：60-80：45-56。
在上述制备方法的步骤3）中，超声震荡的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤3）中，超声震荡至少满足以下条件：超声温度为40-60℃，超声时间为2-4h。
在上述制备方法的步骤3）中，纳米氧化镁的平均粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，在步骤3）中，纳米氧化镁的平均粒径为1-5nm。
在上述制备方法的步骤3）中，聚氨酯的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，聚氨酯的重均分子量为1500-2000。
在上述制备方法的步骤4）中，各层的厚度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，在步骤4）中，所述纸的厚度为0.8-1.5mm，所述粘合层的厚度为0.1-0.3mm，所述塑料层的厚度为0.5-1mm。
在上述制备方法的步骤4）中，热压的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，所述热压至少满足以下条件：热压温度为180-185℃，热压压力为8-10MPa。
在上述制备方法的步骤4）中，高分子材料的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的纸塑食品包装膜具有更优异的稳定性，优选地，所述高分子材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚酯中的至少一者。
本发明进一步地提供了一种用于纸塑食品包装膜，该用于纸塑食品包装膜通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯按照100：70：28：6的重量比进行球磨（大球与小球的质量比为2：1.4，磨球与物料的质量比为10：4，转速为1800rpm，球磨时间为30min）以得到混合物（平均粒径为0.3μm）；
2）将混合物与水按照100：200的重量比于70℃下糊化处理20h以制得糊化产物；
3）将聚氨酯（重均分子量为1800）、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁（平均粒径为3nm）、水、乙醇、甲苯和糊化产物按照100：4.5：1.8：18：50：70：70：50的重量比于50℃下超声震荡3h以制得粘合剂；
4）将粘合剂分别涂覆于的纸（厚度为0.9mm）的表面上，接着进行干燥形成粘合层（厚度为0.2mm），然后将聚丙烯于182℃、9MPa下热压于粘合层成上以形成塑料层（厚度为0.8mm）以制得纸塑食品包装膜A1。
实施例2
1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯按照100：65：22：4的重量比进行球磨（大球与小球的质量比为2：1.3，磨球与物料的质量比为10：0.8，转速为1500rpm，球磨时间为25min）以得到混合物（平均粒径为0.2μm）；
2）将混合物与水按照100：180的重量比于65℃下糊化处理12h以制得糊化产物；
3）将聚氨酯（重均分子量为1500）、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁（平均粒径为1nm）、水、乙醇、甲苯和糊化产物按照100：4：1.5：15：40：50：60：45的重量比于40℃下超声震荡2h以制得粘合剂；
4）将粘合剂分别涂覆于的纸（厚度为0.8mm）的表面上，接着进行干燥形成粘合层（厚度为0.1mm），然后将聚丙烯于180℃、8MPa下热压于粘合层成上以形成塑料层（厚度为0.5mm）以制得纸塑食品包装膜A2。
实施例3
1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯按照100：80：35：8的重量比进行球磨（大球与小球的质量比为2：1.6，磨球与物料的质量比为10：1.2，转速为2000rpm，球磨时间为35min）以得到混合物（平均粒径为0.4μm）；
2）将混合物与水按照100：220的重量比于80℃下糊化处理24h以制得糊化产物；
3）将聚氨酯（重均分子量为2000）、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁（平均粒径为5nm）、水、乙醇、甲苯和糊化产物按照100：5：2：20：60：80：80：56的重量比于60℃下超声震荡4h以制得粘合剂；
4）将粘合剂分别涂覆于的纸（厚度为1.5mm）的表面上，接着进行干燥形成粘合层（厚度为0.3mm），然后将聚丙烯于185℃、10MPa下热压于粘合层成上以形成塑料层（厚度为1mm）以制得纸塑食品包装膜A3。
对比例1
按照实施例1的方法制得粘合剂B1，不同的是，步骤1）中未使用淀粉。
对比例2
按照实施例1的方法制得粘合剂B2，不同的是，步骤1）中未使用硅胶。
对比例3
按照实施例1的方法制得粘合剂B3，不同的是，步骤1）中未使用虫胶。
对比例4
按照实施例1的方法制得粘合剂B4，不同的是，步骤1）中未使用聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
应用例1
将上述纸塑食品包装膜置于80℃，湿度为60%的条件下静置30天，然后通过往复进行揉搓直到纸层和高分子层分离，记录揉搓次数，具体结果如表1所示。
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的粘合剂具有优异的粘合能力和稳定性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于纸塑食品包装膜的制备方法，其特征在于，包括：
1）将淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯进行球磨以得到混合物；
2）将所述混合物与水进行糊化处理以制得糊化产物；
3）将聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯和所述糊化产物进行超声震荡以制得粘合剂；
4）将所述粘合剂分别涂覆于的纸的表面上，接着进行干燥形成粘合层，然后将高分子材料热压于粘合层成上以形成塑料层以制得纸塑食品包装膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述淀粉、硅胶、虫胶和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯的重量比为100：65-80：22-35：4-8。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述球磨至少满足以下条件：所述大球与小球的质量比为2：1.3-1.6，磨球与物料的质量比为10：0.8-1.2，转速为1500-2000rpm，球磨时间为25-35min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述混合物的平均粒径为0.2-0.4μm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述混合物与水的重量比为100：180-220。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述糊化处理至少满足以下条件：糊化温度为65-80℃，糊化时间为12-24h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤3）中，所述聚氨酯、硫酸盐、硼酸盐、纳米氧化镁、水、乙醇、甲苯和糊化产物的重量比为100：4-5：1.5-2：15-20：40-60：50-80：60-80：45-56。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其中，在步骤3）中，所述超声震荡至少满足以下条件：超声温度为40-60℃，超声时间为2-4h；
优选地，在步骤3）中，所述纳米氧化镁的平均粒径为1-5nm；
更优选地，所述聚氨酯的重均分子量为1500-2000。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，在步骤4）中，所述纸的厚度为0.8-1.5mm，所述粘合层的厚度为0.1-0.3mm，所述塑料层的厚度为0.5-1mm；
优选地，所述热压至少满足以下条件：热压温度为180-185℃，热压压力为8-10MPa；
更优选地，所述高分子材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚酯中的至少一者。
10.一种用于纸塑食品包装膜，其特征在于，所述用于纸塑食品包装膜通过权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制备而得。
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骆光林: "《包装材料学》", 31 October 2006, 印刷工业出版社 *

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