CN113801399B - 一种奶酪棒及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及高分子材料加工的领域，具体公开了一种奶酪棒及其生产工艺。一种奶酪棒，由包括以下原料制成:耐冲击共聚改性聚丙烯、等规聚丙烯、增韧助剂、填料，其中耐冲击共聚改性聚丙烯是由乙丙橡胶和聚丙烯共聚而成；其生产工艺包括以下步骤：S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的70‑80%、等规聚丙烯重量的75‑80%和全部的增韧助剂搅拌均匀后挤出造粒得到颗粒A；S2，向剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯内加入马来酸酐接枝乙烯共聚物于混合搅拌均匀后，再加入填料混合搅拌均匀后挤出造粒得到颗粒B；S3，将颗粒A和颗粒B混合搅拌均匀后，熔融注塑成型得到奶酪棒。本申请的产品具有低温抗冲击效果的优点。

Description

一种奶酪棒及其生产工艺
技术领域
本申请涉及高分子材料加工的领域，更具体地说，它涉及一种奶酪棒及其生产工艺。
背景技术
奶酪是一种牛奶经过浓缩、发酵制备得到的牛奶制品，一般会通过冷藏或冷冻方向进行贮存，奶酪包括多种类型，如可以直接食用的半硬质奶酪，目前较为普及的是通过牛奶、炼奶等物质调配而成的奶酪产品。
为了让食用奶酪产品更加卫生，厂家一般会将奶酪棒插入奶酪产品从而便于食用者进行握持，奶酪棒一般会采用聚丙烯材料加工而成，奶酪棒一般在奶酪产品未凝固时插入至奶酪中后冷却定型。
但插接有奶酪棒的奶酪于冰箱内进行储存时，由于冰箱冷藏或冷冻的温度较低，奶酪棒容易发生断裂。
发明内容
为了减少奶酪棒低温断裂的情况，本申请提供一种奶酪棒及其生产工艺。
第一方面，本申请提供一种奶酪棒，采用如下的技术方案：
一种奶酪棒，由包括以下重量百分比的原料制成:10-15％的耐冲击共聚改性聚丙烯、74-81％的等规聚丙烯、0.5-2.5％的增韧助剂和1.5-4.5％的填料，其中耐冲击共聚改性聚丙烯是由乙丙橡胶和聚丙烯共聚而成。
通过采用上述技术方案，采用的耐冲击共聚改性聚丙烯由乙丙橡胶和聚丙烯共聚而成，其与等规聚丙烯间具有一定的相容段，将耐冲击共聚改性聚丙烯具与等规聚丙烯按一定的用量进行复配后可以达到更好的刚韧平衡，此外，耐冲击共聚改性聚丙烯具有优良耐低温抗击性和流动性，将耐冲击共聚改性聚丙烯与等规聚丙烯复配后可达到良好的低温抗冲击效果。
优选的，所述增韧助剂由包括以下的原料制备而成：芳香族二酰胺类β成核剂、纳米碳酸钙和微米级碳酸钙，其中纳米碳酸钙的粒径为80-100nm，微米级碳酸钙的细度为2500-3000目。
通过采用上述技术方案，通过添加β成核剂促使聚丙烯从α晶型转变为β晶型，聚丙烯主要有α晶型和β晶型这两种晶型，α晶型的聚丙烯虽然强度较高但韧性较差，β晶型的聚丙烯之间松弛地堆叠，当其受到外界冲击时，β晶型的聚丙烯发生能量吸收而滑动，芳香族二酰胺类β成核剂的热稳定性好且与聚丙烯间具有更好的相容性，从而综合提高本申请的低温冲击性，结合微裂纹增韧理论，本申请添加纳米碳酸钙，一方面可以可以促使聚丙烯异相成核诱导β晶型，另一方面纳米碳酸钙可形成微小空穴用于消耗产品的冲击能，此外，纳米硅酸钙和芳香族二酰胺类β成核剂间具有协同作用，高比面积且高表面能的纳米碳酸钙作为纳米活性点与耐冲击共聚改性聚丙烯和等规聚丙烯通过化学键和物理吸附进行连接形成三维网络框架，芳香族二酰胺类β成核剂嵌设于三维网络框架网眼中，起到传递应力和吸收外界应力的作用，从而增和改善产品的力学性能，微米碳酸钙的尺寸和强度大于纳米碳酸钙，所以微米碳酸钙所形成的微裂纹或空穴尺寸大于纳米碳酸钙，故通过添加微米碳酸钙可阻止纳米碳酸钙微裂纹或空穴的劈裂，从而可以改善产品的低温韧性和力学强度。
优选的，所述等规聚丙烯的等规指数大于等于95％。
通过采用上述技术方案，等规聚丙烯的等规指数的不同会影响产品中β晶型聚丙烯的形成，等规聚丙烯的等规指数越大，则越有利于β晶型聚丙烯的形成，本申请通过限定等规聚丙烯的等规指数来促使β晶型聚丙烯的形成，从而提高产品的低温抗冲击效果。
优选的，所述纳米碳酸钙和所述微米级碳酸钙的质量比为1：1.5-2.5。
通过采用上述技术方案，本申请通过控制微米碳酸钙和纳米碳酸钙间的质量比例，从而综合改善产品的低温韧性和力学强度。
优选的，所述增韧助剂还包括交联改性炭纳米管，所述交联改性炭纳米管由包括以下原料制备而成：酸处理改性多壁炭纳米管、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和乙醇水溶液A，其中乙醇水溶液A中乙醇的质量分数为45-55％。
通过采用上述技术方案，由于交联改性炭纳米管是由酸处理改性多壁碳纳米管和聚醚改性聚二甲基硅氧烷制备而成，酸处理改性多壁碳纳米管具有优良的力学性能，从而提高了产品的力学性能。
优选的，所述交联改性炭纳米管由包括以下步骤制备而成：
S11，酸处理改性多壁炭纳米管的制备；
S12，配制处理液A，将聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入至乙醇水溶液A中混合搅拌30min制备得到处理液A；
S13，将酸处理改性多壁炭纳米管加入至处理液A内，于50-60℃且pH＝4.0-4.5条件下搅拌1-2h，经洗涤、干燥后制备得到交联改性炭纳米管。
通过采用上述技术方案，聚醚改性聚二甲基硅氧烷与酸处理改性多壁炭纳米管发生羟基反应，从而改善了多壁碳纳米管与等规聚丙烯和耐冲击共聚改性聚丙烯间的相容性，进而进一步改善产品的力学性能和力学强度。
优选的，所述S11中酸处理改性多壁炭纳米管具体为：于25-30℃，将多壁炭纳米管浸泡于混酸溶液5-6h后，于55-60℃超声分散20-25h，将超声分散后的多壁炭纳米管于20-30℃下冷却处理0.5-1h后离心去除混酸溶液，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管经洗涤、烘干后制备得到酸处理改性多壁炭纳米管，其中混酸溶液是由浓硫酸和浓硝酸按体积比为2-3：1的比例混合而成。
通过采用上述技术方案，由于采用浓硝酸和浓硫酸复配形成混酸溶液，对多壁碳纳米管的端头和弯折处进行氧化形成羧基、羟基等官能团，从而增大多壁碳纳米管与等规聚丙烯和耐冲击共聚改性聚丙烯间的相容性，此外，利用超声波的高频声波产生振荡，减少了碳纳米管发生团聚的可能性，进而进一步改善了多壁碳纳米管的相容性和分散性。
优选的，所述填料包括交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒，所述交联改性二氧化硅由包括以下原料加工而成：纳米二氧化硅和乙烯基三乙氧基硅烷,其中纳米二氧化硅和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为8-12:1。
通过采用上述技术方案，通过添加交联改性二氧化硅，使得产品受到冲击时，交联改性二氧化硅产生银纹和塑性变形从而吸收冲击能，从而达到韧性增强的效果，银离子抗菌母粒具有优良的抗菌效果，通过添加银离子抗菌母粒可以进一步改善奶酪棒的抗菌效果。
优选的，所述交联改性二氧化硅由包括以下步骤制备而成：
S21，配制乙醇水溶液B，将质量分数为90-95％的乙醇和去离子水按体积比为1-3:1的比例混合搅拌30min制得乙醇水溶液B；
S22，将纳米二氧化硅加入至乙醇水溶液B内，超声分散15-20min得到混合液B；
S23，向混合液B内加入乙烯基三乙氧基硅烷，于40-50℃、氮气氛围内混合搅拌11-13h后，离心去除混合溶液，最后于55-65℃条件下，真空干燥22-25小时后制得到改性二氧化硅。
通过采用上述技术方案，乙烯基三乙氧基硅烷与纳米二氧化硅发生羟基化反应后，使得纳米二氧化硅表面由亲水性转变为疏水性，从而进一步改善了纳米二氧化硅的分散性，进而进一步提高了产品的低温韧性。
第二方面，本申请提供一种奶酪棒的生产工艺，采用如下的技术方案：一种奶酪棒的生产工艺，包括以下步骤：
S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的70-80％、等规聚丙烯重量的75-80％和全部的增韧助剂搅拌均匀后挤出造粒得到颗粒A；
S2，向剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯内加入马来酸酐接枝乙烯共聚物于混合搅拌均匀后，再加入填料混合搅拌均匀后挤出造粒得到颗粒B；
S3，将颗粒A和颗粒B混合搅拌均匀后，熔融注塑成型得到奶酪棒。
通过采用上述技术方案，乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化硅表面改性后，使得改性二氧化硅表面形成乙氧基，改性二氧化硅表面的乙氧基与等规聚丙烯和高冲击聚丙烯的双键均可发生加成反应生成的硅烷接枝含硅脂的聚合物，马来酸酐接枝乙烯共聚物作为一种增容剂，一方面可以增加聚丙烯与交联改性二氧化硅间的界面张力，另一方面可以减少交联改性二氧化硅的团聚，提高交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒的分散效果，将颗粒B与颗粒A进行混合后先进行初步混合均匀，使得颗粒B与颗粒A形成熔融料进行注塑成型时，颗粒B熔融料作为交联点分散于颗粒A的熔融料中起到联结、缓冲作用，形成类似海岛结构的同质异构分散相结构，从而综合提高本申请制备得到的奶酪棒的低温冲击性能。
1.由于本申请采用的耐冲击共聚改性聚丙烯和等规聚丙烯按一定的用量进行复配，从而综合改善产品的低温抗冲击效果。
2.本申请中优选采用芳香族二酰胺类β成核剂、纳米碳酸钙和微米级碳酸钙，由于芳香族二酰胺类β成核剂与聚丙烯间具有更好的相容性且可促使聚丙烯由α晶型转变为β晶型，微米碳酸钙和纳米碳酸钙均可改善产品的力学性能和低温韧性，纳米碳酸钙作为纳米活性点与耐冲击共聚改性聚丙烯和等规聚丙烯通过化学键和物理吸附进行连接形成三维网络框架，微米碳酸钙可阻止纳米碳酸钙微裂纹或空穴的劈裂，此外，芳香族二酰胺类β成核剂嵌设于三维网络框架起到传递应力和吸收外界应力的作用，使得芳香族二酰胺类β成核剂、纳米碳酸钙和微米级碳酸钙复配综合改善产品的低温抗冲击效果。
3.本申请的生产工艺，通过分别制备颗粒A和颗粒B，颗粒B与颗粒A混合均匀后进行熔融料时，颗粒B熔融料作为交联点分散于颗粒A的熔融料中，成类似海岛结构的同质异构分散相结构，而综合提高本申请制备得到的奶酪棒的低温冲击性能。
具体实施方式
以下是对本申请作的进一步详细说明。
原料
表1本申请所用原料的来源表
Figure GDA0003499268910000051
Figure GDA0003499268910000061
制备例
制备例1
交联改性炭纳米管的制备具体包括以下步骤：
S11，酸处理改性多壁炭纳米管的制备，于25℃将0.3kg多壁炭纳米管浸泡于2L的混酸溶液6h后，于55℃以40kHz的频率超声分散24h，将超声分散后的多壁炭纳米管于25℃下冷却处理1h后离心分离去除混酸溶液，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于40℃干燥2小时后，制备得到酸处理改性多壁炭纳米管，其中混酸溶液是由质量浓度为98％的浓硫酸和质量浓度为50％浓硝酸按体积比为3：1的比例混合而成；
S12，配制处理液A，将0.6kg的聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入至乙醇水溶液A中混合搅拌30min制备得到处理液A，其中乙醇水溶液A是将5kg的无水乙醇与5kg的水混合搅拌10min后制备得到；
S13，将酸处理改性多壁炭纳米管加入至处理液A内，于55℃且pH＝4.0条件下搅拌2h，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于45℃干燥2小时后，制备得到交联改性炭纳米管。
制备例2
交联改性炭纳米管的制备具体包括以下步骤：
S11，酸处理改性多壁炭纳米管的制备，于25℃将0.3kg多壁炭纳米管浸泡于2L的混酸溶液6h后，于55℃以40kHz的频率超声分散24h，将超声分散后的多壁炭纳米管于25℃下冷却处理1h后离心分离去除混酸溶液，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于40℃干燥2小时后，制备得到酸处理改性多壁炭纳米管，其中混酸溶液是由质量浓度为98％的浓硫酸和质量浓度为50％浓硝酸按体积比为3：1的比例混合而成；
S12，配制处理液A，将0.6kg的乙烯基三乙氧基硅烷加入至乙醇水溶液A中混合搅拌30min制备得到处理液A，其中乙醇水溶液A是将5kg的无水乙醇与5kg的水混合搅拌10min后制备得到；
S13，将酸处理改性多壁炭纳米管加入至处理液A内，于55℃且pH＝4.0条件下搅拌2h，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于45℃干燥2小时后，制备得到交联改性炭纳米管。
制备例3
交联改性炭纳米管的制备具体包括以下步骤：
S11，酸处理改性多壁炭纳米管的制备，于25℃将0.3kg多壁炭纳米管浸泡于2L的质量浓度为50％的浓硝酸溶液6h后，于55℃以40kHz的频率超声分散24h，将超声分散后的多壁炭纳米管于25℃下冷却处理1h后离心分离去除混酸溶液，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于40℃干燥2小时后，制备得到酸处理改性多壁炭纳米管；
S12，配制处理液A，将0.6kg的聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入至乙醇水溶液A中混合搅拌30min制备得到处理液A，其中乙醇水溶液A是将5kg的无水乙醇与5kg的水混合搅拌10min后制备得到；
S13，将酸处理改性多壁炭纳米管加入至处理液A内，于55℃且pH＝4.0条件下搅拌2h，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于45℃干燥2小时后，制备得到交联改性炭纳米管。
制备例4
交联改性炭纳米管的制备具体包括以下步骤：
S11，于25℃将0.3kg多壁炭纳米管浸泡于2L的去离子水中6h后，于55℃以40kHz的频率超声分散24h，将超声分散后的多壁炭纳米管于25℃下冷却处理1h后离心分离去除多余去离子水，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于40℃干燥2小时后，制备得到酸处理改性多壁炭纳米管；
S12，配制处理液A，将0.6kg的聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入至乙醇水溶液A中混合搅拌30min制备得到处理液A，其中乙醇水溶液A是将5kg的无水乙醇与5kg的水混合搅拌10min后制备得到；
S13，将酸处理改性多壁炭纳米管加入至处理液A内，于55℃且pH＝4.0条件下搅拌2h，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管洗涤4次，将洗涤后的多壁炭纳米管在真空干燥箱内于45℃干燥2小时后，制备得到交联改性炭纳米管。
制备例5
交联改性二氧化硅的的制备具体包括以下步骤：
S21，配制乙醇水溶液B，将质量分数为95％的乙醇和去离子水按体积比为1-3:1的比例混合搅拌30min制得乙醇水溶液B；
S22，将0.45kg的纳米二氧化硅加入至12L的乙醇水溶液B内，超声分散20min得到混合液B；
S23，向混合液B内加入0.042kg的乙烯基三乙氧基硅烷，于45℃、氮气氛围内混合搅拌12h后，离心去除混合溶液，最后于60℃条件下,真空干燥24小时后，制得到交联改性二氧化硅。
实施例
实施例1
一种奶酪棒，由1.4kg的耐冲击共聚改性聚丙烯、8kg的等规聚丙烯、0.2kg的增韧助剂和0.4kg的填料制备，其中增韧助剂为POE增韧母粒，其中填料为白色母粒；
一种奶酪棒的生产工艺，由以下步骤制备而成：
S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的75％、等规聚丙烯重量的78％和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S2，将剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后，再向高速混合机内加入白色母粒混合搅拌30min后得到混合物料B，将混合物料B通过挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)挤出造粒得到颗粒B，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S3，将颗粒A和颗粒B以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料C，将混合物料C投入至注塑机(海天塑机集团有限公司所生产的型号为HTF86/TJ的注塑机)内熔融注塑成型得到奶酪棒，其中注塑机的第一段温度温度为180℃，注塑机的第二段温度温度为190℃，注塑机的第三段温度温度为180℃，注塑机的第四段温度为175℃，注塑机的第五段温度为165℃，螺杆转速为170r/min。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例所制备的一种奶酪棒由1.4kg的耐冲击共聚改性聚丙烯、8kg的等规聚丙烯、0.2kg的增韧助剂和0.4kg的填料制备，其中增韧助剂由0.02kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙和1.2kg的微米级碳酸钙以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成，其中0.4kg的填料为白色母粒；
一种奶酪棒的生产工艺，由以下步骤制备而成：
S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的75％、等规聚丙烯重量的78％和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S2，将剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后，再向高速混合机内加入白色母粒混合搅拌30min后得到混合物料B，将混合物料B通过挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)挤出造粒得到颗粒B，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S3，将颗粒A和颗粒B以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料C，将混合物料C投入至注塑机(海天塑机集团有限公司所生产的型号为HTF86/TJ的注塑机)内熔融注塑成型得到奶酪棒，其中注塑机的第一段温度温度为180℃，注塑机的第二段温度温度为190℃，注塑机的第三段温度温度为180℃，注塑机的第四段温度为175℃，注塑机的第五段温度为165℃，螺杆转速为170r/min。
实施例3
本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.6kg的纳米碳酸钙和1.2kg的微米级碳酸钙以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例4
本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂和1.2kg的微米级碳酸钙以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例5
本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中增韧助剂为1.2kg的微米级碳酸钙以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例6
本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙和0.9kg的微米级碳酸钙以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例7
本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙和1.5kg的微米级碳酸钙以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例8
本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg制备例1所制备的交联改性炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例9
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg制备例2所制备的多壁炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例10
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg制备例3所制备的多壁炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例11
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg制备例4所制备的多壁炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例12
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg的多壁炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成。
实施例13
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中等质量的银离子抗菌母粒代替实施例8中的白色母粒。
实施例14
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中等质量的制备例5所制备的交联改性二氧化硅代替实施例8中的白色母粒。
实施例15
本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例所制备的一种奶酪棒由一种奶酪棒，由1.4kg的耐冲击共聚改性聚丙烯、8kg的等规聚丙烯、0.2kg的增韧助剂和0.4kg的填料制备，其中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg制备例1所制备的交联改性炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成，其中0.4kg的色母粒包括0.29kg制备例5所制备的交联改性二氧化硅和0.11kg的银离子抗菌母粒；
一种奶酪棒的生产工艺，由以下步骤制备而成：
S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的75％、等规聚丙烯重量的78％和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S2，将剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯与0.12kg马来酸酐接枝乙烯共聚物以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后，再向高速混合机内加入交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒混合搅拌30min后得到混合物料B，将混合物料B通过挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)挤出造粒得到颗粒B，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S3，将颗粒A和颗粒B以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料C，将混合物料C投入至注塑机(海天塑机集团有限公司所生产的型号为HTF86/TJ的注塑机)内熔融注塑成型得到奶酪棒，其中注塑机的第一段温度温度为180℃，注塑机的第二段温度温度为190℃，注塑机的第三段温度温度为180℃，注塑机的第四段温度为175℃，注塑机的第五段温度为165℃，螺杆转速为170r/min。
实施例16
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例用等质量的纳米二氧化硅代替实施例15中所用的制备例5所制备的交联改性二氧化硅。
实施例17
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例中用等质量的马来酸酐代替实施例15中的马来酸酐接枝乙烯共聚物。
实施例18
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例所制备的一种奶酪棒由一种奶酪棒，由1.4kg的耐冲击共聚改性聚丙烯、8kg的等规聚丙烯、0.2kg的增韧助剂和0.4kg的填料制备，其中增韧助剂由0.2kg的芳香族二酰胺类β成核剂、0.6kg的纳米碳酸钙、1.2kg的微米级碳酸钙和0.18kg制备例1所制备的交联改性炭纳米管以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min而成，其中0.4kg的填料包括0.29kg制备例5所制备的交联改性二氧化硅和0.11kg的银离子抗菌母粒；
一种奶酪棒的生产工艺，由以下步骤制备而成：
S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的75％、等规聚丙烯重量的78％和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S2，将剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯与和0.12kg白色母粒以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后，再向高速混合机内加入交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒混合搅拌30min后得到混合物料B，将混合物料B通过挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)挤出造粒得到颗粒B，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S3，将颗粒A和颗粒B以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料C，将混合物料C投入至注塑机(海天塑机集团有限公司所生产的型号为HTF86/TJ的注塑机)内熔融注塑成型得到奶酪棒，其中注塑机的第一段温度温度为180℃，注塑机的第二段温度温度为190℃，注塑机的第三段温度温度为180℃，注塑机的第四段温度为175℃，注塑机的第五段温度为165℃，螺杆转速为170r/min。
实施例19
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例一种奶酪棒的生产工艺的步骤S1不同，本实施例的步骤S1具体为：将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的65％、等规聚丙烯重量的78％和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min。
实施例20
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例一种奶酪棒的生产工艺的步骤S1不同，本实施例的步骤S1具体为：将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的75％、等规聚丙烯重量的88％和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min
实施例21
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例一种奶酪棒的生产工艺，由以下步骤制备而成：
S1，将全部的耐冲击共聚改性聚丙烯重量和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料A，将混合物料A加入至挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)内进行挤出造粒得到颗粒A，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S2，全部的等规聚丙烯与0.12kg马来酸酐接枝乙烯共聚物以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后，再向高速混合机内加入交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒混合搅拌30min后得到混合物料B，将混合物料B通过挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)挤出造粒得到颗粒B，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；
S3，将颗粒A和颗粒B以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料C，将混合物料C投入至注塑机(海天塑机集团有限公司所生产的型号为HTF86/TJ的注塑机)内熔融注塑成型得到奶酪棒，其中注塑机的第一段温度温度为180℃，注塑机的第二段温度温度为190℃，注塑机的第三段温度温度为180℃，注塑机的第四段温度为175℃，注塑机的第五段温度为165℃，螺杆转速为170r/min。
实施例22
本实施例与实施例15的不同之处在于，本实施例一种奶酪棒的生产工艺，具体如下：将全部的耐冲击共聚改性聚丙烯重量、全部的等规聚丙烯和全部的增韧助剂以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后，再向高速混合机内加马来酸酐接枝乙烯共聚物混合机内混合搅拌30min，继续向高速混合机内加入交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒混合搅拌30min后得到混合物D,将混合物料D通过挤出机(南京科尔特机械设备有限公司所售卖的KET75三螺杆挤出造粒机)挤出造粒得到颗粒D，其中挤出机的加料段温度为190℃，挤出机的熔融段温度为210℃，挤出机的口模温度为210℃，挤出机的螺杆转速为180r/min；S3，将颗粒D以800r/min的转速于高速混合机内混合搅拌30min后得到混合物料C，将混合物料C投入至注塑机(海天塑机集团有限公司所生产的型号为HTF86/TJ的注塑机)内熔融注塑成型得到奶酪棒，其中注塑机的第一段温度温度为180℃，注塑机的第二段温度温度为190℃，注塑机的第三段温度温度为180℃，注塑机的第四段温度为175℃，注塑机的第五段温度为165℃，螺杆转速为170r/min。
对比例
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中用等质量的等规聚丙烯代替耐冲击共聚改性聚丙烯。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例中用等质量的耐冲击共聚改性聚丙烯代替等规聚丙烯。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例所制成的一种奶酪棒，由1.0kg的耐冲击共聚改性聚丙烯、8.4kg的等规聚丙烯、0.2kg的增韧助剂和0.4kg的填料制备。
对比例4
本对比例与实施例1的不同之处在于，本对比例所制成的一种奶酪棒，由1.8kg的耐冲击共聚改性聚丙烯、7.6kg的等规聚丙烯、0.2kg的增韧助剂和0.4kg的填料制备。
检测方法
1.采用GB 4806.7-2016《食品安全国家标准食品接触用塑料材料及制品》、GB/T18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》的标准，对实施例1和实施例15制备得到的产品进行检测，确定产品作为食品接触用塑料的安全性。
2.采用GB/T 9341-2008《塑料弯曲性能的测定》的标准，试验速度为2mm/min，对实施例1-22和对比例1-4所制备的产品进行弯曲强度的测试。
3.采用GB/T 1843-2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》的标准，分别于室温和-20℃条件下，对实施例1-22和对比例1-4所制备得到的产品进行悬臂梁冲击强度的测试。
4.采用GB/T 1040.1-2018《塑料拉伸性能的测定第1部分：总则》，试验速度为2mm/min，对实施例1-22和对比例1-4所制备得到的产品进行拉伸强度的测试。
表2实施例1和实施例15制备得到的产品的安全性能检测表
Figure GDA0003499268910000171
结合实施例1、实施例15并结合表2可以看出，实施例1和实施例15所制备得到的产品的微生物指标和理化性能均复合食品接触用塑料复合国家标准。
表3实施例1-22和对比例1-4的拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁冲击强度的检测结果汇总表
Figure GDA0003499268910000181
结合实施例1和对比例1-4并结合表3可以看出，等规聚丙烯和耐冲击共聚改性聚丙烯复配可以综合改善产品的拉伸强度、弯曲强度和-20℃时的悬臂梁冲击强度，当等规聚丙烯重量百分比在74-81％内且耐冲击共聚改性聚丙烯的重量百分比在10-15％以内时，产品的综合性能最佳。
结合实施例1-5并结合表3可以看出，微米级碳酸钙、纳米硅酸钙和芳香族二酰胺类β成核剂间具有协同作用，当三者复配时产品的拉伸强度、弯曲强度、室温时的悬臂梁冲击强度和-20℃实的悬臂梁冲击强度最优。
结合实施例2和实施例6-7并结合表3可以看出，微米级碳酸钙和纳米硅酸钙按不同的质量并进行混合所制备的产品的综合性能不同，当酸钙和所述微米级碳酸钙的质量比为1:2时，产品的拉伸强度达24.5MPa、弯曲强度达34.4MPa、室温时的悬臂梁冲击强度达54kJ/m2、-20℃实的悬臂梁冲击强度达6.9kJ/m2。
结合实施例2和实施例8-12并结合表3可以看出，交联改性炭纳米管的添加可以进一步改善产品的力学性能。
结合实施例8和实施例13-18并结合表3可以看出，马来酸酐接枝乙烯共聚物、交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒具有协同作用，将三者复配时可以综合改善产品的的拉伸强度、弯曲强度和-20℃时的悬臂梁冲击强度。
结合实施例15和实施例19-22并结合表3可以看出，将耐冲击共聚改性聚丙烯和等规聚丙烯分别与增韧助剂和填料进行混合挤出后，再进行注塑成型所制备的产品的性能比将所有产品直接进行混合挤出后进行注塑成型所制备的产品性能要好，在S1和S2中采用不同用量的耐冲击共聚改性聚丙烯和等规聚丙烯分别与填料和增韧助剂进行混合后所制备产品的性能均不同，当在S1步骤中添加耐冲击共聚改性聚丙烯重量的75％、等规聚丙烯重量的78％时，产品的综合性能最优。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种奶酪棒，其特征在于，由包括以下重量百分比的原料制成:10-15%的耐冲击共聚改性聚丙烯、74-81%的等规聚丙烯、0.5-2.5%的增韧助剂和1.5-4.5%的填料，其中耐冲击共聚改性聚丙烯是由乙丙橡胶和聚丙烯共聚而成；所述增韧助剂由包括以下的原料制备而成：芳香族二酰胺类β成核剂、纳米碳酸钙和微米级碳酸钙，其中纳米碳酸钙的粒径为80-100nm，微米级碳酸钙的细度为2500-3000目；所述增韧助剂还包括交联改性炭纳米管，所述交联改性炭纳米管由包括以下原料制备而成：酸处理改性多壁炭纳米管、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和乙醇水溶液A，其中乙醇水溶液A中乙醇的质量分数为45-55%；所述交联改性炭纳米管由包括以下步骤制备而成：
S11，酸处理改性多壁炭纳米管的制备；
S12，配制处理液A，将聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入至乙醇水溶液A中混合搅拌30min制备得到处理液A；
S13，将酸处理改性多壁炭纳米管加入至处理液A内，于50-60℃且pH=4.0-4.5条件下搅拌1-2h，经洗涤、干燥后制备得到交联改性炭纳米管；奶酪棒的生产工艺包括以下步骤：
S1，将耐冲击共聚改性聚丙烯重量的70-80%、等规聚丙烯重量的75-80%和全部的增韧助剂搅拌均匀后挤出造粒得到颗粒A；
S2，向剩余的耐冲击共聚改性聚丙烯、剩余的等规聚丙烯内加入马来酸酐接枝乙烯共聚物于混合搅拌均匀后，再加入填料混合搅拌均匀后挤出造粒得到颗粒B；
S3，将颗粒A和颗粒B混合搅拌均匀后，熔融注塑成型得到奶酪棒。
2.根据权利要求1所述的一种奶酪棒，其特征在于：所述等规聚丙烯的等规指数大于等于95%。
3.根据权利要求1所述的一种奶酪棒，其特征在于：所述纳米碳酸钙和所述微米级碳酸钙的质量比为1：1.5-2.5。
4.根据权利要求1所述的一种奶酪棒，其特征在于：所述S11中酸处理改性多壁炭纳米管具体为：于25-30℃，将多壁炭纳米管浸泡于混酸溶液5-6h后，于55-60℃超声分散20-25h，将超声分散后的多壁炭纳米管于20-30℃下冷却处理0.5-1h后离心去除混酸溶液，用蒸馏水将离心后的多壁炭纳米管经洗涤、烘干后制备得到酸处理改性多壁炭纳米管，其中混酸溶液是由浓硫酸和浓硝酸按体积比为2-3：1的比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种奶酪棒，其特征在于：所述填料包括交联改性二氧化硅和银离子抗菌母粒，所述交联改性二氧化硅由包括以下原料加工而成：纳米二氧化硅和乙烯基三乙氧基硅烷,其中纳米二氧化硅和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为8-12:1。
6.根据权利要求5所述的一种奶酪棒，其特征在于：所述交联改性二氧化硅由包括以下步骤制备而成：
S21，配制乙醇水溶液B，将质量分数为90-95%的乙醇和去离子水按体积比为1-3:1的比例混合搅拌30min制得乙醇水溶液B；
S22，将纳米二氧化硅加入至乙醇水溶液B内，超声分散15-20min得到混合液B；
S23，向混合液B内加入乙烯基三乙氧基硅烷，于40-50℃、氮气氛围内混合搅拌11-13h后，离心去除混合溶液，最后于55-65℃条件下，真空干燥22-25小时后制得到改性二氧化硅。
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