CN111114016A - 一种食品包装用环保型保温瓦楞纸及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品包装用环保型保温瓦楞纸及制备方法,具体涉及环保包装材料制备技术领域,包括第一防水面层、第一硬纸板层、第一瓦楞纸层、第二硬纸板层、第二瓦楞纸层、第三瓦楞纸层、第三硬纸板层、第四瓦楞纸层、第四硬纸板层和第二防水面层,所述上述各层之间均采用可降解粘合剂粘合成型,所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉100‑120份、氢氧化钠8‑12份、硼砂3‑5份、过氧化氢15‑18份、次氯酸钠5‑8份、甘油1.5‑3份、磷酸三丁酯0.5‑1份。本发明通过第二瓦楞纸层和第三瓦楞纸层形成的纸板内芯,保证由该瓦楞纸制成的包装箱性能的优越性,可降解粘合剂作为多层的粘合剂可迅速降解,不会造成环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保包装材料制备技术领域,更具体地说,本发明涉及一种食品包装用环保型保温瓦楞纸及制备方法。
背景技术
瓦楞纸是由挂面纸和通过瓦楞棍加工而形成的波形的瓦楞纸粘合而成的板状物,一般分为单瓦楞纸板和双瓦楞纸板两类,按照瓦楞的尺寸分为:A、B、C、E、F五种类型。瓦楞纸的发明和应用有一百多年历史,具有成本低、质量轻、加工易、强度大、印刷适应性样优良、储存搬运方便等优点,80%以上的瓦楞纸均可通过回收再生,瓦楞纸可用作食品或者数码产品的包装,相对环保,使用较为广泛;A型瓦楞和B型瓦楞一般用作运输外包装箱,啤酒箱一般用B楞制成。E楞多用作有一定美观要求和放入适当重量内容物的单件包装箱,F型瓦楞和G型瓦楞统称为微型瓦楞,是一种极薄的瓦楞,用作汉堡包、奶油馅糕点等食品的一次性包装容器,或者用作数码相机、便携式组合音响等微电产品以及冷藏商品的包装。瓦楞纸箱是由瓦楞纸板制作而成,是使用最广泛的纸容器包装,广泛用于运输包装。瓦楞纸箱之所以应用广泛,是因为它具有许多独特的优点:①缓冲性能好。②轻便、牢固。③外形尺寸小。④原料充足,成本低。⑤便于自动化生产。⑥包装作业成本低。⑦能包装多种物品。⑧金属用量少。⑨印刷性能好。⑩可回收复用。
现有的瓦楞纸制成的包装箱在使用时存在一定的弊端,一方面现有瓦楞纸大致分为V型瓦楞和U型瓦楞两种,V型瓦楞挺立性能好,坚硬可靠,但弹性较差,外形受损不易恢复,且用于包装水果等物品时容易造成挤压,影响物品外观的完整性,而U型瓦楞弹性较好,变形易复位且由较好的缓冲性,但承受平面压力较差,在保证物品时,容易发生箱体外形产生形变,虽然物品取出后可恢复原形,但包装期间影响其包装外形效果;另一方面,现有的瓦楞纸制箱,采用胶液多为工业用胶,这样若瓦楞纸损害遭到遗弃,降解难度较大,会给环境带来一定的污染。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种食品包装用环保型保温瓦楞纸及制备方法,通过第二瓦楞纸层和第三瓦楞纸层形成的纸板内芯,拥有较好的挺立性能,不会发生形状的改变,保证由该瓦楞纸制成的包装箱性能的优越性,可降解粘合剂作为多层的粘合剂,不会造成环境的污染。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,包括第一防水面层、第一硬纸板层、第一瓦楞纸层、第二硬纸板层、第二瓦楞纸层、第三瓦楞纸层、第三硬纸板层、第四瓦楞纸层、第四硬纸板层和第二防水面层,所述上述各层之间均采用可降解粘合剂粘合成型,所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉100-120份、氢氧化钠8-12份、硼砂3-5份、过氧化氢15-18份、次氯酸钠5-8份、甘油1.5-3份、磷酸三丁酯0.5-1份。
在一个优选地实施方式中,所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉115份、氢氧化钠11份、硼砂4份、过氧化氢16份、次氯酸钠7份、甘油2.5份、磷酸三丁酯0.8份。
在一个优选地实施方式中,所述第一防水面层和第二防水面层均设置为防潮牛皮纸。
在一个优选地实施方式中,所述第一硬纸板层、第二硬纸板层、第三硬纸板层和第四硬纸板层平行设置。
在一个优选地实施方式中,所述第一瓦楞纸层、第二瓦楞纸层、第三瓦楞纸层和第四瓦楞纸层截面形状均设置为波浪状“V”字型。
在一个优选地实施方式中,所述第二瓦楞纸层与第三瓦楞纸层对称分布,所述第二瓦楞纸层和第三瓦楞纸层的数量设置为第四瓦楞纸层数量的1/2。
本发明还包括食品包装用环保型保温瓦楞纸的制备方法,其具体制备步骤如下:
S1、可降解粘合剂配制:
S1.1:按照比例中淀粉三倍的重量将水加入反应器,升温至60-65℃后,向内依次添加比例的过氧化氢、次氯酸钠、甘油和磷酸三丁酯,期间进行均匀搅拌;
S1.2:将氢氧化钠配制成30%的氢氧化钠溶液,加入步骤S1.1制成的悬浊液中,期间均匀搅拌;
S1.3:将两倍于步骤S1.1中的水加热至60-65℃后添加至反应器内并搅拌,进行体系稀释;
S1.4:将硼砂加入沸水中溶解后形成稀释液,将稀释液加入体系稀释后的粘合剂中,进行充分搅拌,待其呈透明状,可停止加热搅拌,收存备用;
S2、瓦楞纸层制备:使用瓦楞辊对瓦楞原纸进行加工制成瓦楞纸层;
S3、面板制作:按照防潮牛皮纸、硬纸板、瓦楞纸层、硬纸板的顺序通过可降解粘合剂依次粘合,形成面板;
S4、内芯制备:选用步骤S2制备的瓦楞纸层对称放置并使用可降解粘合剂粘合,形成菱形的纸板内芯;
S5、瓦楞纸板合成:将步骤S4种制成的纸板内芯一端与步骤S3制备的面板使用可降解粘合剂粘合,并使用模切将纸板内芯外形进行改成,随后使用可降解粘合剂粘合将纸板内芯未与面板粘接一端与面板进行粘合,即可得到本保温瓦楞纸。
在一个优选地实施方式中,所述步骤S1.2中搅拌转速设置为55r/min,所述搅拌时长设置为2h。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过第二瓦楞纸层和第三瓦楞纸层形成的纸板内芯,用本瓦楞纸制成的包装箱在使用时,无论是外部的第一防水面层位置还是内侧的第二防水面层受到挤压,可带动该位置对应的第二瓦楞纸层和第三瓦楞纸层形成的菱形纸板内芯发生形变,缩短两面板之间的距离,而面板采用近V型瓦楞的设计,拥有较好的挺立性能,不会发生形状的改变,保证由该瓦楞纸制成的包装箱性能的优越性,可适用于生鲜果蔬等的运输包装,防止运输过程中的碰撞磕伤而影响销售;
2、本发明通过可降解粘合剂作为多层的粘合剂,利用淀粉的环保无公害,及各层之间均由纸浆纤维制成,既方便回收再使用,也可迅速降解,不会造成环境的污染,此外本瓦楞纸板多层的设计,中间形成多层空腔,可起到一定的保温效果,且防潮牛皮纸材料的第一防水面层和第二防水面层设计,可起到一定的防潮性能,使本瓦楞纸的性能优越性大大提升,提高市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的受挤压状态结构示意图。
附图标记为:1第一防水面层、2第一硬纸板层、3、第一瓦楞纸层、4第二硬纸板层、5第二瓦楞纸层、6第三瓦楞纸层、7第三硬纸板层、8第四瓦楞纸层、9第四硬纸板层、10第二防水面层。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
本发明提供了如图1-2所示的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,包括第一防水面层1、第一硬纸板层2、第一瓦楞纸层3、第二硬纸板层4、第二瓦楞纸层5、第三瓦楞纸层6、第三硬纸板层7、第四瓦楞纸层8、第四硬纸板层9和第二防水面层10,所述上述各层之间均采用可降解粘合剂粘合成型,所述第一防水面层1和第二防水面层10均设置为防潮牛皮纸,防潮牛皮纸材料的第一防水面层1和第二防水面层10设计,可起到一定的防潮性能,使本瓦楞纸的性能优越性大大提升,提高市场竞争力,所述第一硬纸板层2、第二硬纸板层4、第三硬纸板层7和第四硬纸板层9平行设置,所述第一瓦楞纸层3、第二瓦楞纸层5、第三瓦楞纸层6和第四瓦楞纸层8截面形状均设置为波浪状“V”字型,所述第二瓦楞纸层5与第三瓦楞纸层6对称分布,所述第二瓦楞纸层5和第三瓦楞纸层6的数量设置为第四瓦楞纸层8数量的1/2,所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉100-120份、氢氧化钠8-12份、硼砂3-5份、过氧化氢15-18份、次氯酸钠5-8份、甘油1.5-3份、磷酸三丁酯0.5-1份;
而具体到本实施例中,所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉115份、氢氧化钠11份、硼砂4份、过氧化氢16份、次氯酸钠7份、甘油2.5份、磷酸三丁酯0.8份;
本发明还包括食品包装用环保型保温瓦楞纸的制备方法,其具体制备步骤如下:
S1、可降解粘合剂配制:
S1.1:按照比例中淀粉三倍的重量将水加入反应器,升温至60-65℃后,向内依次添加比例的过氧化氢、次氯酸钠、甘油和磷酸三丁酯,期间进行均匀搅拌,过氧化氢和次氯酸钠作为氧化剂,使淀粉分子上的OH氧化成醛基、羰基、羧基,使淀粉分子降解,便于溶解,其极性基团可产生对纸的亲和力、渗透力、粘合力,并且起到防潮、防霉的效果,而甘油可使胶膜变柔,用作增塑剂,磷酸三丁酯用作消泡剂,出去体系中产生的泡沫,保证该可降解粘合剂的使用效果;
S1.2:将氢氧化钠配制成30%的氢氧化钠溶液,加入步骤S1.1制成的悬浊液中,期间均匀搅拌,搅拌转速设置为55r/min,所述搅拌时长设置为2h,与淀粉中的OH作用,破坏氢键,小若分子间力,从而淀粉制作可降解粘合剂期间的降低糊化温度,氢氧化钠在溶液体系中会放出热量,促进淀粉糊化;
S1.3:将两倍于步骤S1.1中的水加热至60-65℃后添加至反应器内并搅拌,进行体系稀释;
S1.4:将硼砂加入沸水中溶解后形成稀释液,将稀释液加入体系稀释后的粘合剂中,进行充分搅拌,待其呈透明状,可停止加热搅拌,收存备用,硼砂溶解后,硼、氧离子与淀粉中的反应基团络合,是粘合剂的粘度提高使胶膜坚固、抗水;
S2、瓦楞纸层制备:使用瓦楞辊对瓦楞原纸进行加工制成瓦楞纸层;
S3、面板制作:按照防潮牛皮纸、硬纸板、瓦楞纸层、硬纸板的顺序通过可降解粘合剂依次粘合,形成面板;
S4、内芯制备:选用步骤S2制备的瓦楞纸层对称放置并使用可降解粘合剂粘合,形成菱形的纸板内芯,通过第二瓦楞纸层3和第三瓦楞纸层4形成的纸板内芯,用本瓦楞纸吧制成的包装箱在使用时,无论是外部的第一防水面层1位置还是内侧的第二防水面层10受到挤压,可带动该位置对应的第二瓦楞纸层3和第三瓦楞纸层4形成的菱形纸板内芯发生形变(如图1到图2的变化),缩短两面板之间的距离,而面板采用近V型瓦楞的设计,拥有较好的挺立性能,不会发生形状的改变,保证由该瓦楞纸制成的包装箱性能的优越性;
S5、瓦楞纸板合成:将步骤S4种制成的纸板内芯一端与步骤S3制备的面板使用可降解粘合剂粘合,并使用模切将纸板内芯外形进行改成,随后使用可降解粘合剂粘合将纸板内芯未与面板粘接一端与面板进行粘合,即可得到本保温瓦楞纸,利用淀粉的环保无公害,及各层之间均由纸浆纤维制成,既方便回收再使用,也可迅速降解,不会造成环境的污染,此外本瓦楞纸板多层的设计,中间形成多层空腔,空气是热的不良导体,所以本申请制得的瓦楞纸可起到一定的保温效果。
实验1.通过瓦楞纸对的包装件振动试验测量瓦楞纸的缓冲性能;
通过振动试验,测得本申请制备的瓦楞纸板包装件与现有的瓦楞纸的包装件振动传递率频率,并每种类型进行4次试验;
表1:
表1中系列1为本申请制得的瓦楞纸,系列2为现有的同标准瓦楞纸;可以看出本申请所制得的瓦楞纸的缓冲能力大大的高于现有瓦楞纸。
实验2.将本申请制备的瓦楞纸和现有的瓦楞纸粘贴成纸箱,在纸箱内放入同款杯子并盛有300ml的60℃的水,30分钟后测量水的温度并进行4次试验。
表2:
表2中系列1为本申请制得的瓦楞纸,系列2为现有的同标准瓦楞纸;可以看出本申请所制得的瓦楞纸的保温能力大大的高于现有瓦楞纸。
由上述内容可知,本发明制备的食品包装用环保型保温瓦楞纸,具有较大的缓冲性能,在使用时即可保证包装期间的外形效果,又不会对包装物品造成挤压,使用效果较好,且具备一定的保温效果和防潮效果,采用本发明中的降解粘合剂,使该瓦楞纸整体的降解性能优越,既方便回收再使用,也可迅速降解,不会造成环境的污染。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:包括第一防水面层(1)、第一硬纸板层(2)、第一瓦楞纸层(3)、第二硬纸板层(4)、第二瓦楞纸层(5)、第三瓦楞纸层(6)、第三硬纸板层(7)、第四瓦楞纸层(8)、第四硬纸板层(9)和第二防水面层(10),所述上述各层之间均采用可降解粘合剂粘合成型,所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉100-120份、氢氧化钠8-12份、硼砂3-5份、过氧化氢15-18份、次氯酸钠5-8份、甘油1.5-3份、磷酸三丁酯0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:所述可降解粘合剂包括以下重量份数的原料:淀粉115份、氢氧化钠11份、硼砂4份、过氧化氢16份、次氯酸钠7份、甘油2.5份、磷酸三丁酯0.8份。
3.根据权利要求1所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:所述第一防水面层(1)和第二防水面层(10)均设置为防潮牛皮纸。
4.根据权利要求1所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:所述第一硬纸板层(2)、第二硬纸板层(4)、第三硬纸板层(7)和第四硬纸板层(9)平行设置。
5.根据权利要求1所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:所述第一瓦楞纸层(3)、第二瓦楞纸层(5)、第三瓦楞纸层(6)和第四瓦楞纸层(8)截面形状均设置为波浪状“V”字型。
6.根据权利要求1所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:所述第二瓦楞纸层(5)与第三瓦楞纸层(6)对称分布,所述第二瓦楞纸层(5)和第三瓦楞纸层(6)的数量设置为第四瓦楞纸层(8)数量的1/2。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸,其特征在于:还包括食品包装用环保型保温瓦楞纸的制备方法,其具体制备步骤如下:
S1、可降解粘合剂配制:
S1.1:按照比例中淀粉三倍的重量将水加入反应器,升温至60-65℃后,向内依次添加比例的过氧化氢、次氯酸钠、甘油和磷酸三丁酯,期间进行均匀搅拌;
S1.2:将氢氧化钠配制成30%的氢氧化钠溶液,加入步骤S1.1制成的悬浊液中,期间均匀搅拌;
S1.3:将两倍于步骤S1.1中的水加热至60-65℃后添加至反应器内并搅拌,进行体系稀释;
S1.4:将硼砂加入沸水中溶解后形成稀释液,将稀释液加入体系稀释后的粘合剂中,进行充分搅拌,待其呈透明状,可停止加热搅拌,收存备用;
S2、瓦楞纸层制备:使用瓦楞辊对瓦楞原纸进行加工制成瓦楞纸层;
S3、面板制作:按照防潮牛皮纸、硬纸板、瓦楞纸层、硬纸板的顺序通过可降解粘合剂依次粘合,形成面板;
S4、内芯制备:选用步骤S2制备的瓦楞纸层对称放置并使用可降解粘合剂粘合,形成菱形的纸板内芯;
S5、瓦楞纸板合成:将步骤S4种制成的纸板内芯一端与步骤S3制备的面板使用可降解粘合剂粘合,并使用模切将纸板内芯外形进行改成,随后使用可降解粘合剂粘合将纸板内芯未与面板粘接一端与面板进行粘合,即可得到本保温瓦楞纸。
8.根据权利要求1所述的一种食品包装用环保型保温瓦楞纸的制备方法,其特征在于:所述步骤S1.2中搅拌转速设置为55r/min,所述搅拌时长设置为2h。
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