CN108003578A - 用于盛装食品的pet瓶及其制备方法和应用 - Google Patents

用于盛装食品的pet瓶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于盛装食品的PET瓶及其制备方法和应用，涉及包装容器技术领域，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。含有上述二氧化硅疏水涂层的瓶子，即使盛装非常黏粘的物质，也不会粘在瓶子里面，一次就能倾倒完99.5％以上，剩余的部分加入少量的清水，轻轻摇晃几下，然后就能彻底清除。同时，该疏水涂层的二氧化硅为无机材料，在食品储存过程中不会与食品产生化学反应，具有较高的使用安全性，进而有效的缓解了现有瓶装食品液体不易流出以及现有的有机材料涂层很容易与食品产生反应，安全性并不确定的问题。

Description

用于盛装食品的PET瓶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及包装容器技术领域，尤其是涉及一种用于盛装食品的PET瓶及其制备方法和应用。
背景技术
自然界许多生物表面都具备特殊的表面润湿行为。研究者发现，将水滴滴于荷叶上表面、水稻叶片上表面、水黾足上均能获得大于150°的接触角。这种对水滴表现出超抗润湿性的表面被称为超疏水表面。经进一步科学研究发现，这些生物表面均具有微观尺度上的粗糙结构，这些微观结构使水滴与表面接触时无法完全浸润表面，空气被存留于微观结构内部从而形成空气囊，由于空气囊的存在，水滴能轻易地从表面滑离。由于其特殊的表面抗润湿行为，超疏水表面具有防水、自清洁等特点。
目前食品的盛装容器通常是使用普通的PET材料制备而得。在实际的使用过程中，我们都有这样的体验，就是很难倒出剩余的液体，常常需要将瓶子倒置一段时间后里面的剩余食品才能流出，这种情况往往会导致食品的浪费，而且对盛装食品的PET瓶的回收处理带来了很大的难度，进而瓶中的食品也会对环境产生严重的污染问题。近年来，针对上述问题也出现了一些用于解决瓶装液体不易流出的疏水涂层。但是，这些疏水涂层多数为有机材料涂层，比如含氟材料或有机溶剂等，这些有机材料涂层往往安全性并不确定，所以限制了这些有机材料涂层在食品包装容器领域的应用。
因此，研究开发出一种具有无机材料疏水涂层的PET瓶，缓解现有瓶装食品酱料不易流出的问题，并且提高贮藏的安全性，变得十分必要和迫切。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种用于盛装食品的PET瓶，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。含有上述二氧化硅疏水涂层的瓶子，即使盛装非常黏粘的物质，也不会粘在瓶子里面，一次就能倾倒完99.5％以上，剩余的部分加入少量的清水，轻轻摇晃几下，然后就能彻底清除。同时，该疏水涂层的二氧化硅为无机材料，在食品储存过程中具有较高的使用安全性，进而有效的缓解了现有瓶装食品液体不易流出以及现有的有机材料涂层安全性并不确定的问题。
本发明的第二目的在于提供一种所述用于盛装食品的PET瓶的制备方法，该制备方法在传统PET瓶制备过程中的注塑瓶胚和拉伸成型环节后分两次将二氧化硅溶液注入瓶中并加温固化，制得用于盛装食品的PET瓶。该方法具有加工步骤少，操作简单以及在制备过程中不需要特殊的加工设备的优点，十分适用于大批量的工业化生产加工。
本发明提供的一种用于盛装食品的PET瓶，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。
进一步的，所述二氧化硅疏水涂层是由二氧化硅溶液经加温固化附着于盛装食品的PET瓶内壁的。
进一步的，所述二氧化硅溶液由纳米级二氧化硅颗粒与溶剂组成。
更进一步的，所述纳米级二氧化硅颗粒的粒径为50～80nm。
更进一步的，所述溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇或丙三醇的任意一种。
本发明提供的一种上述用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥4～8小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行加温干燥4～5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立8～12分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
进一步的，所述步骤(b)加温干燥的温度为100～200℃。
进一步的，所述UV光固炉的紫外线波长为260～400nm。
进一步的，所述UV光固炉的固化温度为40～50℃。
优选的，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥4～8小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在100～200℃的温度下加温干燥4～5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立8～12分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为260～400nm，固化温度为40～50℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
本发明提供的一种上述用于盛装食品的PET瓶在盛装果蔬酱、调味酱以及佐餐酱中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种用于盛装食品的PET瓶，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。含有上述二氧化硅疏水涂层的瓶子，即使盛装非常黏粘的物质，也不会粘在瓶子里面，一次就能倾倒完99.5％以上，剩余的部分加入少量的清水，轻轻摇晃几下，然后就能彻底清除。同时，该疏水涂层的二氧化硅为无机材料，在食品储存过程中具有较高的使用安全性，进而有效的缓解了现有瓶装食品液体不易流出以及现有的有机材料涂层安全性并不确定的问题。
本发明提供的一种用于盛装食品的PET瓶的制备方法，该制备方法在传统PET瓶制备过程中的注塑瓶胚和拉伸成型环节后分两次将二氧化硅溶液注入瓶中并加温固化，制得用于盛装食品的PET瓶。该方法具有加工步骤少，操作简单以及在制备过程中不需要特殊的加工设备的优点，十分适用于大批量的工业化生产加工。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面，一种用于盛装食品的PET瓶，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。
本发明用于盛装食品的PET瓶，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。该疏水涂层的二氧化硅为无机材料，在食品储存过程中不会与食品产生化学反应，具有较高的使用安全性，进而有效的缓解了现有瓶装食品液体不易流出以及现有的有机材料涂层安全性并不确定的问题。
在本发明的一种优选实施方式中，所述二氧化硅疏水涂层是由二氧化硅溶液经加温固化附着于盛装食品的PET瓶内壁的。
作为一种优选的实施方式，本发明使用加温固化的方法将二氧化硅疏水涂层附着于盛装食品的PET瓶内壁的，具有方法简单的优点，加工过程中不需要复杂的加工设备和步骤。
在本发明的一种优选实施方式中，所述二氧化硅溶液由纳米级二氧化硅颗粒与溶剂组成。
作为一种优选的实施方式，上述二氧化硅溶液由纳米级二氧化硅颗粒与溶剂组成。上述纳米级二氧化硅颗粒制备得到的涂层具有透明度高的优点。
在上述优选实施方式中，所述纳米级二氧化硅颗粒的粒径为50～80nm。
本发明中，上述纳米级二氧化硅颗粒的粒径典型但非限定的为50nm、60nm、70nm或80nm。
优选的，上述纳米级二氧化硅颗粒的粒径为60nm。
在上述优选实施方式中，所述溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇或丙三醇的任意一种。
根据本发明的一个方面，一种上述用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥4～8小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行加温干燥4～5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立8～12分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
本发明上述用于盛装食品的PET瓶的制备方法，在传统PET瓶制备过程中的注塑瓶胚和拉伸成型环节后分两次将二氧化硅溶液注入瓶中并加温固化，制得用于盛装食品的PET瓶。该方法具有加工步骤少，操作简单以及在制备过程中不需要特殊的加工设备的优点，十分适用于大批量的工业化生产加工。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤(b)加温干燥的温度为100～200℃。
优选的，上述步骤(b)加温干燥的温度为150℃。
在本发明的一种优选实施方式中，所述UV光固炉的紫外线波长为260～400nm。
优选的，上述UV光固炉的紫外线波长为320nm。
在本发明的一种优选实施方式中，所述UV光固炉的固化温度为40～50℃。
优选的，上述UV光固炉的固化温度为45℃。
优选的，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥4～8小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在100～200℃的温度下加温干燥4～5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立8～12分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为260～400nm，固化温度为40～50℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
根据本发明的一个方面，一种根据上述用于盛装食品的PET瓶在盛装果蔬酱、调味酱以及佐餐酱中的应用。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
一种用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥4小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在100℃的温度下加温干燥4分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立8分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为260nm，固化温度为40℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
实施例2
一种用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥8小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在200℃的温度下加温干燥5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立12分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为400nm，固化温度为50℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
实施例3
一种用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥5小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在120℃的温度下加温干燥4分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立9分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为300nm，固化温度为42℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
实施例4
一种用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥7小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在180℃的温度下加温干燥5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立11分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为350nm，固化温度为48℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
实施例5
一种用于盛装食品的PET瓶的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥6小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行在150℃的温度下加温干燥5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立10分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，在紫外波长为320nm，固化温度为45℃的条件下，对PET瓶体进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
综上所述，本发明用于盛装食品的PET瓶，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。含有上述二氧化硅疏水涂层的瓶子，即使盛装非常黏粘的物质，也不会粘在瓶子里面，一次就能倾倒完99.5％以上，剩余的部分加入少量的清水，轻轻摇晃几下，然后就能彻底清除。同时，该疏水涂层的二氧化硅为无机材料，在食品储存过程中不会与食品产生化学反应，具有较高的使用安全性，进而有效的缓解了现有瓶装食品液体不易流出以及现有的有机材料涂层安全性并不确定的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于盛装食品的PET瓶，其特征在于，所述盛装食品的PET瓶的内壁设置有二氧化硅疏水涂层。
2.根据权利要求1所述的用于盛装食品的PET瓶，其特征在于，所述二氧化硅疏水涂层是由二氧化硅溶液经加温固化附着于盛装食品的PET瓶内壁的。
3.根据权利要求1所述的用于盛装食品的PET瓶，其特征在于，所述二氧化硅溶液由纳米级二氧化硅颗粒与溶剂组成。
4.根据权利要求3所述的用于盛装食品的PET瓶，其特征在于，所述纳米级二氧化硅颗粒的粒径为50～80nm。
5.根据权利要求3所述的用于盛装食品的PET瓶，其特征在于，所述溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇或丙三醇的任意一种。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的用于盛装食品的PET瓶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(a)首先将PET原料加温干燥4～8小时，随后注塑成瓶胚；
(b)将二氧化硅溶液注入瓶胚中，使其液体均匀附着于瓶胚内壁，然后将液体倒出晾干，随后将瓶胚进行加温干燥4～5分钟后，放入吹瓶机模具内拉伸成型，制得PET瓶体；
(c)将二氧化硅溶液倒入步骤(b)制得的PET瓶体中，向内倾45°旋转不少于一圈，再向下180°倒立8～12分钟晾干，随后将PET瓶体放置于UV光固炉中，进行内壁涂层固化，得到用于盛装食品的PET瓶。
7.根据权利要求6所述的用于盛装食品的PET瓶的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)加温干燥的温度为100～200℃。
8.根据权利要求6所述的用于盛装食品的PET瓶的制备方法，其特征在于，所述UV光固炉的紫外线波长为260～400nm。
9.根据权利要求6所述的用于盛装食品的PET瓶的制备方法，其特征在于，所述UV光固炉的固化温度为40～50℃。
10.一种根据权利要求1～5任一项所述的用于盛装食品的PET瓶在盛装果蔬酱、调味酱以及佐餐酱中的应用。
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