CN111719341A - 一种pla淋膜纸及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种PLA淋膜纸及其生产工艺，所述淋膜纸包括原纸和淋膜层，其特征在于：所述淋膜层是由喷淋液涂布在原纸上制得；所述喷淋液包括的热塑性淀粉、增塑剂和高分子聚合物的共混物。本发明在制备中添加增塑剂，如甘油，有效克服淀粉中的氢键和原子间力阻止其制备热塑性的问题，实现将其转变未可变形的热塑性材料（TPS），并有助于提高淀粉在降解温度以下的柔韧性和加工能力，可降低玻璃化转变温度。本发明的热塑性淀粉（TPS）与聚乳酸（PLA）的共混材料成本则大大降低，有效解决聚乳酸（PLA）供应紧缺、价格高昂的问题。本发明优化了热塑淀粉的特性，并应用其于食品包装领域，将有着广泛的发展前景。

Description

一种PLA淋膜纸及其生产工艺
技术领域
本发明涉及淋膜纸领域，尤其涉及淋膜纸制备中天然淀粉的改性技术。
背景技术
对于生物降解包装，淀粉作为一种天然聚合物，因其来源广、可降解，是最好的选择之一。但是天然淀粉的应用也受到其自身因素的限制，如异常黏度、老化、冷水不溶性和脆性。
天然淀粉因其脆性和吸水性较强，不适合用来生产食品包装材料。同时淀粉的熔点较高且热分解温度较低，其热塑性较差。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了一种具有高稳定性、成本低、可生物降解的新型淀粉食品包装材料。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种PLA淋膜纸，所述淋膜纸包括原纸和淋膜层，其特征在于：所述淋膜层是由喷淋液涂布在原纸上制得；所述喷淋液包括的热塑性淀粉、增塑剂和高分子聚合物的共混物。
所述高分子聚合物为聚乳酸。
所述淋膜层的厚度为4-8nm。
所述原纸的含水率≤6%
一种PLA淋膜纸的制备工艺，包括以下步骤：
1.将原纸置于放卷导辊上，连接好之后均匀经过电晕机由电晕机进行电晕处理，使原纸表面形成凹槽；
2.向淋膜设备添加喷淋液并加热，然后将电晕后的原纸继续输送经过淋膜设备，由淋膜设备对原纸进行淋膜；
3.将淋膜后的原纸依次输送至液压机、冷却机进行压实、冷却处理；所述冷却温度为10-15℃；
4.将单面淋膜后的原纸翻面后重复步骤2）-步骤3），使得原纸形成双层淋膜层，得到双层淋膜纸；
5.将双层淋膜纸进行收卷。
具体的，在步骤2中，所述喷淋液的加热温度保持在280-310℃，所述淋膜速度为80-120m/min，所述淋膜量为78g/㎡。
上述技术方案的有益之处在于：
本发明提供的一种PLA淋膜纸，在制备中添加增塑剂，如甘油，有效克服淀粉中的氢键和原子间力阻止其制备热塑性的问题，实现将其转变未可变形的热塑性材料（TPS）。
本发明在制备添加增塑剂有助于提高淀粉在降解温度以下的柔韧性和加工能力，可降低玻璃化转变温度。
根据本发明提供的温度及剪切作用下，添加增塑剂可以提高天然淀粉的热塑性。淀粉聚合物在加热过程中会发生一系列物理及化学反应，如水分扩散、颗粒膨胀、糊化、溶解、结晶等。
由于如今聚乳酸（PLA）供应紧缺、价格高昂，本发明的热塑性淀粉（TPS）与聚乳酸（PLA）的共混材料成本则大大降低，因此，优化热塑淀粉的特性将其应用于食品包装领域将有着广泛的发展前景。
下面将结合具体实施方式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。
具体实施方式
实施例1
一种PLA淋膜纸，所述淋膜纸包括原纸和淋膜层，其特征在于：所述淋膜层是由喷淋液涂布在原纸上制得；所述喷淋液包括的热塑性淀粉（TPS）、增塑剂和高分子聚合物的共混物；所述高分子聚合物为聚乳酸(PLA)；所述增塑剂为甘油。
本实施例所述淋膜层的厚度为4-8nm。
本实施例中所述原纸的含水率≤6%。
本实施TPS与PLA的配比为2：8
一种PLA淋膜纸的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
（1）将原纸置于放卷导辊上，连接好之后均匀经过电晕机由电晕机进行电晕处理，使原纸表面形成凹槽；
（2）向淋膜设备添加喷淋液并加热，然后将电晕后的原纸继续输送经过淋膜设备，由淋膜设备对原纸进行淋膜；
（3）将淋膜后的原纸依次输送至液压机、冷却机进行压实、冷却处理；所述冷却温度为10-15℃；
（4）将单面淋膜后的原纸翻面后重复步骤2）-步骤3），使得原纸形成双层淋膜层，得到双层淋膜纸；
（5）将双层淋膜纸进行收卷。
本实施例制备工艺在步骤2中，所述喷淋液的加热温度保持在280-310℃，所述淋膜速度为80-120m/min，所述淋膜量为78g/㎡。
实施例2
如实施例1所述的一种PLA淋膜纸，TPS与PLA的配比为18：82。
实施例3
如实施例1所述的一种PLA淋膜纸，TPS与PLA的配比为22：78。
实施例4
如实施例1所述的一种PLA淋膜纸，TPS与PLA的配比为25：75。
上述实施例中，以实施例1所记载方案制得淋膜纸的品质最佳，具体如下表所示：
Figure 211147DEST_PATH_IMAGE001
上述表中，实施例1-4分别为本发明上述四个实施例制得的产品，对比例为公开号：CN108914686A的申请所制得产品。
本发明重点是材料的可循环与可降解，同时能满足市场的需求。天然淀粉脆性强、机械强度差，但与高分子聚合物，如聚乳酸（PLA）混合可增强其塑性。通过添加增塑剂和高分子聚合物，可使热塑性淀粉的疏水性和机械强度得到明显的改善，同时热塑性淀粉也表现出较好的经济和生态效益，具有较好的降解性。共混TPS与PLA，增塑剂添加量最少的处理下TPS是脆性和刚性的，而增塑剂添加量较高的处理下TPS是韧性和柔性的。甘油含量控制熔融相中的TPS的黏度和固体形式的刚性。TPS/PLA薄膜材料不仅能够提供非常好的防潮性能，其柔韧性非常适合纸张淋膜工艺。

Claims (7)

1.一种PLA淋膜纸，所述淋膜纸包括原纸和淋膜层，其特征在于：所述淋膜层是由喷淋液涂布在原纸上制得；所述喷淋液包括热塑性淀粉、增塑剂和高分子聚合物的共混物。
2.如权利要求1所述的一种PLA淋膜纸，其特征在于：所述高分子聚合物为聚乳酸。
3.如权利要求1所述的一种PLA淋膜纸，其特征在于：所述增塑剂为甘油。
4.如权利要求1或2所述的一种PLA淋膜纸，其特征在于：所述淋膜层的厚度为4-8nm。
5.如权利要求1所述的一种PLA淋膜纸，其特征在于：所述原纸的含水率≤6%。
6.如权利要求1所述的一种PLA淋膜纸的制备工艺，其特征在于：所述制备工艺包括以下步骤：
（1）将原纸置于放卷导辊上，连接好之后均匀经过电晕机由电晕机进行电晕处理，使原纸表面形成凹槽；
（2）向淋膜设备添加喷淋液并加热，然后将电晕后的原纸继续输送经过淋膜设备，由淋膜设备对原纸进行淋膜；
（3）将淋膜后的原纸依次输送至液压机、冷却机进行压实、冷却处理；所述冷却温度为10-15℃；
（4）将单面淋膜后的原纸翻面后重复步骤2）-步骤3），使得原纸形成双层淋膜层，得到双层淋膜纸；
（5）将双层淋膜纸进行收卷。
7.如权利要求5所述的一种PLA淋膜纸的制备工艺，其特征在于：
在步骤2中，所述喷淋液的加热温度保持在280-310℃，所述淋膜速度为80-120m/min，所述淋膜量为78g/㎡。
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