CN109796712A - 一种防析出的冷水速溶pva凝珠包装膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜及其制备方法，所述PVA凝珠包装膜按照质量百分比，包括：PVA（聚乙烯醇）：50‑75%；增塑剂：10‑20%；水溶性高分子：3‑15%；余量为去离子水，其中，所述水溶性高分子的分子量大于4W。通过调整PVA膜中各组分之间的配伍，不仅可以改善PVA膜的水溶性，而且可以有效防止内容物的析出，具有良好阻隔性能，得到一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜。

Description

一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种冷水速溶PVA凝珠包装膜及其制备方法，尤其涉及一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜及其制备方法。

背景技术

根据调查显示，洗衣凝珠作为一种新兴的洗涤方式，在国内外受到广泛的关注，呈现迅猛发展之势。目前欧洲已有3000万家庭使用洗衣凝珠产品，2013年在美国一年可以售出14亿颗。宝洁公司声称其旗下汰渍、碧浪等洗衣凝珠产品更是独占欧美洗涤类目产品80％的市场份额。在国内，碧浪、汰渍、立白等国内外洗涤知名品牌商都开始推出洗衣凝珠产品，并且国内大型连锁商超、电商、电视广告等都出现各品牌的洗衣凝珠广告。随着知名品牌对产品背书的持续投入，洗衣凝珠产品在可预见的几年里，会爆发性的进入大众消费群体里。洗衣凝珠外层的水溶性包装膜，是洗衣凝珠核心技术的一部分。目前国内的洗衣凝珠包装膜，主要依赖于日本及美国进口，国内大多数厂家生产的PVA水溶性薄膜在包装洗衣液后，其冷水溶解性以及阻隔性上达不到日化知名品牌商的要求，包裹物容易析出。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜及其制备方法，旨在克服现有PVA凝珠包装膜的水溶性和阻隔性差的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，按照质量百分比，包括：

PVA(聚乙烯醇)：50-75％；

增塑剂：10-20％；

水溶性高分子：3-15％；

余量为去离子水，

其中，所述水溶性高分子的分子量为大于4w。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，所述PVA为亲水基改性聚乙烯醇，含有10-30mol％的亲水基。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，所述亲水基为羟基、羧基、胺基、磺酸基或醇醚官能团。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，所述PVA的皂化度为88mol％以上。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，水溶性高分子为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、糊精、壳聚糖、甲壳素、阿拉伯胶、桃胶、卡拉胶、黄原胶、海藻酸钠、干酪素、骨粉、水溶性淀粉、氧化淀粉、预糊化淀粉、糊精、交联纤维素、羟甲基纤维素、膨润土、蒙脱石、聚合氧化铝、聚合氧化钛、羟丙基纤维素、明胶中的一种或几种。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，所述增塑剂为大分子链有机物和小分子链有机物的混合物。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，所述增塑剂为小分子链有机物为丙三醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、季戊四醇、异构十三醇醚、二丙二醇丁醚、山梨醇、甘露醇、木糖醇、2，3-丁二醇、1，3-丁二醇、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、尿素、三羟甲基丙烷等一种或几种复配；所述大分子链有机物选自聚醚多元醇系列 (比如聚乙二醇系列、聚丙二醇系列、聚甘油系列)聚合物中的一种或几种。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，还包括0.2％的润湿剂。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其中，还包括0.2％的防腐剂。

本发明还提供一种上述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将增塑剂、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，搅拌均匀；

步骤(2)：缓慢加入水溶性高分子和PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后进一步搅拌均匀，并升温至90℃后保温2h，

步骤(3)：抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为75- 100℃环形带或滚筒的金属表面，干燥，热处理，得到PVA膜。

所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜的制备方法，其中，步骤(1)中，利用搅拌机以200r/min进行搅拌；步骤(2)中，加完料后，利用搅拌机以600r/min的速度进行搅拌。

本发明具有以下有益效果：

(1)本申请所述的PVA膜具有良好的阻隔性能，可有效防止凝珠包装后的液体析出，具有良好的常温速溶性能；

(2)选用亲水基改性PVA为主料，制得的凝珠包装膜在20℃水中的溶解时间按膜厚度76μm可达到60秒以下，优选方案可达到50秒以下，与常规PVA膜对比，溶解速度更快；

(3)选用皂化度为88mol％以上的PVA，可以防止凝珠表面有油状物渗出。

(4)选用的水溶性高分子与PVA配合，可以提高膜的致密度，有效的阻隔了薄膜的增塑剂及内容物的有机溶剂从凝珠表面渗出；

(5)采用低分子链的增塑剂和大分子链增塑剂复配，可有效防止油状物从薄膜迁移析出。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，下面通过实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本实施例涉及一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，按照质量百分比，包括以下组分：羟基改性PVA1792(皂化度92mol％，羟基含量为18mol％)：75％；海藻酸钠(分子量为10w)：3％，丙三醇：5％，山梨醇：5％，聚乙二醇800：2％，防腐剂：0.2％，润湿剂： 0.2％，余量为去离子水，其中，所述防腐剂为水性防腐剂，所述润湿剂为改性有机硅氧醚。

制备方法：将丙三醇、山梨醇、聚乙二醇、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，开启搅拌机并调至200r/min，缓慢加入海藻酸钠、水溶性淀粉和改性PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后速度调至600r/min，升温至90℃后保温2h，抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为100℃的滚筒的金属表面，干燥，并且根据需要进一步进行热处理，得到PVA膜。

实施例2

本实施例涉及一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，按照质量百分比，包括以下组分：羧基改性PVA1792(皂化度92mol％，羟基含量为12mol％)：65％；聚丙烯酰胺(分子量为15w)：5％，氧化淀粉：3％，丙三醇：12％，聚丙二醇600：5％，山梨醇：3％，防腐剂： 0.2％，润湿剂：0.2％，余量为去离子水，其中，所述防腐剂为水性防腐剂，所述润湿剂为改性有机硅氧醚。

制备方法：将丙三醇、山梨醇、聚丙二醇、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，开启搅拌机并调至200r/min，缓慢加入聚丙烯酰胺、氧化淀粉和改性PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后速度调至600r/min，升温至90℃后保温2h，抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为90℃环形带的金属表面，干燥，并且根据需要进一步进行热处理，得到PVA膜。

实施例3

本实施例涉及一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，按照质量百分比，包括以下组分：磺酸基改性PVA1788(皂化度88mol％，磺酸基含量为20mol％)：50％；聚丙烯酰胺(分子量为20w)：7％，羧甲基淀粉：8％，丙三醇：8％，丙二醇：6％，聚乙二醇800：6％，防腐剂：0.2％，润湿剂：0.2％，余量为去离子水，其中，所述防腐剂为水性防腐剂，所述润湿剂为改性有机硅氧醚。

制备方法：将丙三醇、丙二醇、聚乙二醇、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，开启搅拌机并调至200r/min，缓慢加入聚丙烯酰胺、羧甲基淀粉和改性PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后速度调至600r/min，升温至80℃后保温2h，抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为75℃的环形带的金属表面，干燥，并且根据需要进一步进行热处理，得到PVA膜。

实施例4

本实施例涉及一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，按照质量百分比，包括以下组分：磺酸基改性PVA1788(皂化度88mol％，羟基含量为10mol％)：68％；明胶(分子量为15w)：6％，羧甲基纤维素：3％，丙三醇：10％，聚乙二醇400：8％，防腐剂：0.2％，润湿剂： 0.2％，余量为去离子水，其中，所述防腐剂为水杨酸，所述润湿剂为改性有机硅氧醚。

制备方法：将丙三醇、聚乙二醇、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，开启搅拌机并调至200r/min，缓慢加入聚明胶、羧甲基淀粉和改性PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后速度调至600r/min，升温至90℃后保温2h，抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为75℃的滚筒的金属表面，干燥，并且根据需要进一步进行热处理，得到PVA膜。

对比例1

本对比例涉及一种PVA膜，按照质量百分比，包括以下组分：PVA1788(皂化度75mol％)：72％，羧甲基淀粉：7％，丙三醇：15％，丙二醇5％，防腐剂：0.2％，润湿剂：0.2％，余量为去离子水，其中，所述防腐剂为水性防腐剂，所述润湿剂为改性有机硅氧醚。

制备方法：将丙三醇、丙二醇、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，开启搅拌机并调至200r/min，缓慢加入聚羧甲基淀粉和PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后速度调至600r/min，升温至90℃后保温2h，抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为80℃的滚筒的金属表面，干燥，并且根据需要进一步进行热处理，得到PVA膜。

对比例2

本对比例涉及一种PVA膜，按照质量百分比，包括以下组分：PVA1792(皂化度88mol％)：68％，氧化淀粉：10％，丙三醇：8％，乙二醇12％，防腐剂：0.2％，润湿剂：0.2％，余量为去离子水，其中，所述防腐剂为水性防腐剂，所述润湿剂为改性有机硅氧醚。

制备方法：将丙三醇、乙二醇、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，开启搅拌机并调至200r/min，缓慢加入氧化淀粉和PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后速度调至600r/min，升温至90℃后保温2h，抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为80℃的滚筒的金属表面，干燥，并且根据需要进一步进行热处理，得到PVA膜。

性能测试：分别对上述实施例1-4、对比例1-2制得的PVA膜的水溶性、洗衣凝珠匹配性、凝珠耐候性进行检测评价，其中，检测方法如下：

1、水溶性检测方法：①、用外框为6×6cm，内框为4.5×4.5cm的取样板裁取三个试样，并测量记录每个试样上中下九个测试点的厚度，计算平均值。②、在1000ml烧杯中放入大号转子，盛1000ml相应温度的纯水后擦干烧杯外壁水珠，置于磁力搅拌器上，打开磁力搅拌器开关，开始搅拌，调节搅拌速度至漩涡为200ml深(即漩涡底部接近烧杯800ml刻度线处)。③、用样品固定器夹住试样一角，待扰动平稳后一手握着秒表一手握住样品固定器，把试样竖直没入水中的瞬间立即计时，至完全溶解停止计时。④、记录每个试样的破膜时间 (也叫崩解时间)T1、内框中薄膜完全溶解的时间T2。

2、洗衣凝珠匹配性测试方法：①、利用PVA膜用制样机制成内容物为20g的洗衣液凝珠5个以上，裸放在50℃，80％RH的恒温恒湿箱内处理48小时。②、在1000ml烧杯中放入大号转子，盛1000ml相应温度的纯水后擦干烧杯外壁水珠，置于磁力搅拌器上，打开磁力搅拌器开关，开始搅拌，调节搅拌速度至漩涡为300ml深(即漩涡底部接近烧杯700ml 刻度线处)。③、将处理的凝珠放入水中并立即开始计时，至观察到无残留物停止计时，所用时间记为T3。

3、凝珠耐候性能测试：利用PVA膜制得的凝珠堆叠放在密封的盒子，放入20-50℃，50-80％RH的恒温恒湿箱内储存42天进行循环老化试验。每隔一周取出凝珠观察其表面是否有油状物析出。对凝珠表面析出程度进行评价，共分为5个等级：无析出(5分)，极少析出(4分)，轻微析出(3分)，明显析出(2分)，严重析出(1分)，得分为5分的优选。

测试结果如表1所示。

表1：各实施例和对比例制得的PVA膜的性能

由上可知，在膜厚度相同的情况下，本发明实施例1-4制得的PVA膜在水溶性、洗衣凝珠匹配性和凝珠耐候性等方面均明显优于对比例制得的PVA膜，本发明通过调整PVA膜中各组分的配伍，并选用亲水基改性PVA与水溶性高分子配合，同时加入小分子增塑剂和大分子增塑剂，不仅可以改善PVA膜的水溶性，而且可以有效防止包裹物的析出，具有良好阻隔性能，得到一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜。

可以理解的是，以上对本发明进行了详细的介绍，本发明所述的防析出的冷水速溶 PVA凝珠包装膜除洗衣液外还可用于容纳包含例如粉末、凝胶、膏体、液体、片剂或其任何组合的诸如清洁剂、洗涤剂、消毒剂等。对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，按照质量百分比，包括：

PVA（聚乙烯醇）：50-75%；

增塑剂：10-20%；

水溶性高分子3-15%；

余量为去离子水，

其中，所述水溶性高分子的分子量为大于4w。

2.根据权利要求1所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，所述PVA为亲水基改性聚乙烯醇，含有10-30mol%的亲水基。

3.根据权利要求2所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，所述亲水基为羟基、羧基、胺基、磺酸基或醇醚官能团。

4.根据权利要求3所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，所述PVA的皂化度为88mol%以上。

5.根据权利要求4所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，水溶性高分子为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、糊精、壳聚糖、甲壳素、阿拉伯胶、桃胶、卡拉胶、黄原胶、海藻酸钠、干酪素、骨粉、水溶性淀粉、氧化淀粉、预糊化淀粉、糊精、交联纤维素、羟甲基纤维素、膨润土、蒙脱石、聚合氧化铝、聚合氧化钛、羟丙基纤维素、明胶中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，所述增塑剂为大分子链有机物和小分子链有机物的组合物。

7.根据权利要求6所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，所述小分子链有机物为丙三醇、二乙二醇、 三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、季戊四醇、异构十三醇醚、二丙二醇丁醚、山梨醇、甘露醇、木糖醇、2，3-丁二 醇、1，3-丁二醇、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、尿素、三羟甲基丙烷中的一种或几种复配；所述大分子链有机物选自聚醚多元醇系列聚合物中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜，其特征在于，还包括0.2%的润湿剂和0.2%的防腐剂。

9.一种权利要求8所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤（1）：将增塑剂、防腐剂、润湿剂以及水投入反应釜中，搅拌均匀；

步骤（2）：缓慢加入水溶性高分子和PVA，一边加料一边加速搅拌，加完料后进一步搅拌均匀，并升温至90℃后保温2h，

步骤（3）：抽真空消泡后通过管道压至储料罐，通过溶液流延模式，流延到表面温度为75-100℃环形带或滚筒的金属表面，干燥，热处理，得到PVA膜。

10.根据权利要求9所述的防析出的冷水速溶PVA凝珠包装膜的制备方法，其中，步骤（1）中，利用搅拌机以200r/min进行搅拌；步骤（2）中，加完料后，利用搅拌机以600r/min的速度进行搅拌。