CN107417982A - 一种食品包装材料及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品包装材料及其制作工艺,包括基材层和防渗透层,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:热塑性淀粉,45‐55%;热塑性淀粉是经过醇类或胺类增塑剂进行增塑改性后的淀粉;聚乙烯,13‐20%;聚乙烯醇,8‐12%;改性聚乳酸,3‐8%;增塑剂,5‐11%;润滑剂,1‐2%;疏水性剂,1‐2%;纤维素,1‐2%;交联剂,1‐2%。本发明的防渗透层使用便宜的淀粉为主要基材,使其具有良好的可降解性能,符合国家标准,并且本发明具有耐水、耐油、耐渗漏,拉伸强度大,柔韧性高,可在‐50℃~120℃温度范围内应用等优点。本发明产品不含任何有毒添加剂,配料科学,工艺筒单,能耗低,适用自动化机械生产,特別是无毒、无害。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装材料,具体涉及一种食品包装材料及其制作工艺。
背景技术
传统的食品包装材料,通常具有高的强度和韧性,能耐压耐折,由于需要和食品直接接触,具有要求清洁,无毒,不带病菌的特性,质量要求比文化印刷纸等纸高。其主要结构包括原纸层和防渗透层。然而,市场上用的大多数食品包装材料是不可降解的,即使部分包装材料是生物可降解的,但它们用的大量昂贵的生物原材料和助剂,这些高昂的成本,限制着它们在一次性商品中的广泛使用。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种成本低、易于降解的食品包装材料及其制作工艺。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,45‐55%;热塑性淀粉是经过醇类或胺类增塑剂进行增塑改性后的淀粉;
聚乙烯,13‐20%;
聚乙烯醇,8‐12%;
改性聚乳酸,3‐8%;
增塑剂,5‐11%;
润滑剂,1‐2%;
疏水性剂,1‐2%;
纤维素,1‐2%;
交联剂,1‐2%。
作为上述方案的进一步改进,所述基材层为纸张、锡箔或锡纸。
作为上述方案的进一步改进,所述改性聚乳酸是采用乙烯、丙稀酸正丁酯、甲基丙烯缩水甘油酸三嵌共聚物作为增韧剂将PLA和PBAT进行接枝造粒后所得。
作为上述方案的进一步改进,所述增塑剂选自丙三醇、柠檬酸、山梨醇、聚丙二醇中的一种或几种,增塑剂还可以是多元醇或其酯类化合物成份的复合增塑剂。
作为上述方案的进一步改进,所述润滑剂为硬脂酸酰或甲撑双硬脂酰胺或乙撑双硬脂酰胺。
作为上述方案的进一步改进,所述疏水性剂为聚—β—羟基丁酸脂(PHB)或聚氧化乙烯(PEO)。
作为上述方案的进一步改进,所述纤维素为羧甲基纤维素钠。
作为上述方案的进一步改进,所述交联剂采用不饱和羧酸或酸酐类化合物中的至少一种,或是生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物。
一种食品包装材料的制作工艺,包括以下步骤:
A、准备基材;
B、将热塑性淀粉、聚乙烯醇和增塑剂输入高速混合机中混合均匀;
C、再将聚乙烯和改性聚乳酸输入高速混合机中,混合均匀;
D、最后将增塑剂、润滑剂、疏水性剂、纤维素、交联剂依次输入高速混合机中混合均匀,将混合好的料经过冷却后由双螺杆挤出机中挤出成型,水下切粒;
E、对成型的颗粒进行脱水、筛选即得淀粉基生物粒料;
F、将筛选后的淀粉基生物粒料与PE料通过塑料膜机分别挤出并热合覆盖到基材上,冷却成型后,分切收卷即可。
本发明的有益效果是:本发明的防渗透层使用便宜的淀粉为主要基材,使其具有良好的可降解性能,符合国家标准,并且本发明具有耐水、耐油、耐渗漏,拉伸强度大,柔韧性高,可在‐50℃~120℃温度范围内应用等优点。本发明产品不含任何有毒添加剂,配料科学,工艺筒单,能耗低,适用自动化机械生产,特別是无毒、无害,非常适用于食品包装。本发明可以作为一次性纸杯或食品包装盒的材料,做成食品包装容器使用。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明创造的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本发明创造的目的、特征和效果。本发明创造中的各个技术特征,在不矛盾冲突的情况下可交互组合。
一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述基材层为纸张、锡箔或锡纸,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,45-55%;热塑性淀粉是经过醇类或胺类增塑剂进行增塑改性后的淀粉;该热塑性淀粉制备稳定,混炼后韧性更佳;
聚乙烯,13-20%;聚乙烯由LLDPE、LDPE和HDPE按质量比2:1:1混合组成;
聚乙烯醇,8-12%;
改性聚乳酸,3-8%;所述改性聚乳酸是采用乙烯、丙稀酸正丁酯、甲基丙烯缩水甘油酸三嵌共聚物作为增韧剂将PLA和PBAT进行接枝造粒后所得,改性后聚乳酸冲击性和相容性提高显著;
增塑剂,5-11%;所述增塑剂选自丙三醇、柠檬酸、山梨醇、聚丙二醇中的一种或几种,增塑剂还可以是多元醇或其酯类化合物成份的复合增塑剂;
润滑剂,1-2%;所述润滑剂为硬脂酸酰或甲撑双硬脂酰胺或乙撑双硬脂酰胺;
疏水性剂,1-2%;所述疏水性剂为聚—β—羟基丁酸脂(PHB)或聚氧化乙烯(PEO);
纤维素,1-2%;所述纤维素为羧甲基纤维素钠;
交联剂,1-2%;交联剂采用不饱和羧酸或酸酐类化合物中的至少一种,如:十八烯酸、十一烯基丁二酸酐、十二烯基丁二酸酐等,或是生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物,如:聚已内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚羟基丁酸脂(PHB)等,优选十八烯酸。
在本发明中可以再添加0.1-0.7%的柔韧剂,所述柔韧剂为聚乙二醇(PEG)。
所述包装材料的基材层的另一面设有压制出来的图案。
食品包装材料的制作工艺如下:
A、准备基材;
B、将热塑性淀粉、聚乙烯醇和增塑剂输入高速混合机中混合均匀;
C、再将聚乙烯和改性聚乳酸输入高速混合机中,混合均匀;
D、最后将增塑剂、润滑剂、疏水性剂、纤维素、交联剂依次输入高速混合机中混合均匀,将混合好的料经过冷却后由双螺杆挤出机中挤出成型,水下切粒;
E、对成型的颗粒进行脱水、筛选即得淀粉基生物粒料;
F、将筛选后的淀粉基生物粒料与PE料通过塑料膜机分别挤出并热合覆盖到基材上,冷却成型后,分切收卷即可。
其中步骤B中的混合温度70℃,混合时间5分钟,混合转速300转/分钟;步骤C中的混合温度85℃,混合时间810分钟,混合转速300转/分钟;步骤D中的混合温度180℃,混合时间6分钟,混合转速200转/分钟。
制备塑料膜时将生物基粒料与PE通过螺杆长径比L/D为42:1的三层共挤塑料膜机A/B/A(重量比1:3:1)分别挤出并热合覆盖到基材上,冷却成型后,分切收卷即可。淀粉基生物粒料加入流延薄膜机的主机料斗B中,PE加入副机料斗A中,机头部分加工温度为190~250℃,压力设定为30Mpa。主机B各区加工温度130℃~170℃;机头部分加工温度160℃~170℃,压力设定为10Mpa,经过分配器挤出并热合覆盖到基材上。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明:
实施例1:一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述基材层为纸张,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,45%;
聚乙烯,20%;
聚乙烯醇,12%;
改性聚乳酸,8%;
增塑剂,11%;
润滑剂,1%;
疏水性剂,1%;
纤维素,1%;
交联剂,1%。
本实施例的克重为350-600g/m2,随着厚度的增加而增大,降解时间为大于270天。
实施例2:一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述基材层为锡纸,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,50%;
聚乙烯,18%;
聚乙烯醇,10%;
改性聚乳酸,6%;
增塑剂,10%;
润滑剂,1.5%;
疏水性剂,1.5%;
纤维素,1.5%;
交联剂,1.5%。
本实施例的克重为260-450g/m2,降解时间为大于240天。
实施例3:一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述基材层为锡箔,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,55%;
聚乙烯,16%;
聚乙烯醇,8%;
改性聚乳酸,4%;
增塑剂,9%;
润滑剂,2%;
疏水性剂,2%;
纤维素,2%;
交联剂,2%;
所述包装材料的基材层的另一面设有压制出来的图案。
本实施例的克重为150-400g/m2,降解时间为大于180天。
实施例4:一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述基材层为锡箔,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,55%;
聚乙烯,16%;
聚乙烯醇,8%;
改性聚乳酸,4%;
增塑剂,9%;
润滑剂,2%;
疏水性剂,1.9%;
纤维素,2%;
交联剂,2%;
柔韧剂,0.1%;
所述包装材料的基材层的另一面设有压制出来的图案。
本实施例的克重为150-400g/m2,降解时间为大于180天。
实施例5:一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,所述基材层为纸张、锡箔或锡纸,所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,55%;热塑性淀粉是经过醇类增塑剂进行增塑改性后的淀粉;
聚乙烯,16%;聚乙烯由LLDPE、LDPE和HDPE按质量比2:1:1混合组成;
聚乙烯醇,8%;
改性聚乳酸,4%;
增塑剂,9%;所述增塑剂选自丙三醇、柠檬酸、山梨醇的三种复合而成;
润滑剂,2%;所述润滑剂为硬脂酸酰;
疏水性剂,2%;所述疏水性剂为聚—β—羟基丁酸脂(PHB);
纤维素,2%;所述纤维素为羧甲基纤维素钠;
交联剂,2%;交联剂为十八烯酸。
本实施例的克重为150-400g/m2,降解时间为大于180天。
Claims (9)
1.一种食品包装材料,包括基材层和防渗透层,其特征在于:所述防渗透层为淀粉基生物可降解塑料膜,其包括以下质量百分比组分:
热塑性淀粉,45‐55%;热塑性淀粉是经过醇类或胺类增塑剂进行增塑改性后的淀粉;
聚乙烯,13‐20%;
聚乙烯醇,8‐12%;
改性聚乳酸,3‐8%;
增塑剂,5‐11%;
润滑剂,1‐2%;
疏水性剂,1‐2%;
纤维素,1‐2%;
交联剂,1‐2%。
2.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述基材层为纸张、锡箔或锡纸。
3.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述改性聚乳酸是采用乙烯、丙稀酸正丁酯、甲基丙烯缩水甘油酸三嵌共聚物作为增韧剂将PLA和PBAT进行接枝造粒后所得。
4.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述增塑剂选自丙三醇、柠檬酸、山梨醇、聚丙二醇中的一种或几种,增塑剂还可以是多元醇或其酯类化合物成份的复合增塑剂。
5.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述润滑剂为硬脂酸酰或甲撑双硬脂酰胺或乙撑双硬脂酰胺。
6.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述疏水性剂为聚—β—羟基丁酸脂(PHB)或聚氧化乙烯(PEO)。
7.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述纤维素为羧甲基纤维素钠。
8.根据权利要求1所述的一种食品包装材料,其特征在于:所述交联剂采用不饱和羧酸或酸酐类化合物中的至少一种,或是生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物。
9.一种食品包装材料的制作工艺,特征在于包括以下步骤:
A、准备基材;
B、将热塑性淀粉、聚乙烯醇和增塑剂输入高速混合机中混合均匀;
C、再将聚乙烯和改性聚乳酸输入高速混合机中,混合均匀;
D、最后将增塑剂、润滑剂、疏水性剂、纤维素、交联剂依次输入高速混合机中混合均匀,将混合好的料经过冷却后由双螺杆挤出机中挤出成型,水下切粒;
E、对成型的颗粒进行脱水、筛选即得淀粉基生物粒料;
F、将筛选后的淀粉基生物粒料与PE料通过塑料膜机分别挤出并热合覆盖到基材纸上,冷却成型后,分切收卷即可。
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