CN116812355A - 一种易吸潮食品用包装元件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了易吸潮食品用包装元件，涉及食品用包装领域。包括：袋体，所述袋体为空腔结构，袋体由复合包装材料组成，所述复合包装材料由上至下依次为基材、阻隔层和热封层；所述袋体的上方设有封口，所述封口内部设有密封带；所述袋体的底部外层设有防磨垫。所述基材的厚度为45‑60μm，所述阻隔层的厚度为35‑55μm，所述热封层的厚度为30‑45μm。本发明包装袋的袋体采用了基材、阻隔层以及热封层三层结构，能够有效提高包装袋的抗穿刺能力、机械强度以及对气体的阻隔作用，防止食物吸潮变质。
Description
技术领域
本发明涉及食品用包装领域，具体涉及一种易吸潮食品用包装元件。
背景技术
在大生产、大流通、大消费的今天，几乎不存在不包装的商品。在商品从生产厂家到消费地点、再到消费者手中的整个流通过程中，包装实现着保护产品、促进销售、方便储运、使用等功能。包装材料是用于制造包装容器和构成商品包装的材料总称，是形成商品包装的物质基础，是包装功能的物质载体，也是包装成本的主体之一，还是包装废弃之后的存在状态(即包装废弃后，在人们眼中已不再是容器，而是各种材料)。包装材料一般需要具有良好的机械性能、稳定性、粘合性/热封性以及可回收性或可生物降解性等。
对于奶粉、膨化食品、食盐、面粉等易吸潮食品的包装来说，除了上述性能外，还应当具有阻隔性，即阻隔空气中的氧气、水蒸气等物质，防止内容物吸潮变质。聚乳酸(PLA)是一种环境友好型高分子材料，具有优良的机械性能、耐菌性、阻燃性，且PLA在堆肥条件下以及微生物、水、酸、碱的作用下能够最终完全分解为二氧化碳和水，无需回收处理，土埋分解后也不会对环境造成危害。同时，聚乳酸也具有良好的机械性能和光透明度，加工性能好，可用于食品包装袋、药品等多种包装材料。
尽管聚乳酸是一种很受欢迎的高分子可降解材料，但是聚乳酸本身具有阻隔性能较差、脆性高、抗冲击性差等缺点，因此需要一种韧性高且阻隔性能良好的以聚乳酸为基底的食品用包装元件。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种易吸潮食品用包装元件。
本发明采用如下技术方案：
一种易吸潮食品用包装元件，包括：
袋体，所述袋体为空腔结构，袋体由复合包装材料制成，所述复合包装材料由上至下依次为基材、阻隔层和热封层；所述基材的厚度为45-60μm，所述阻隔层的厚度为35-55μm，所述热封层的厚度为30-45μm。
所述袋体的上方设有封口，所述封口内部设有密封带；所述袋体的底部外层设有防磨垫。
优选的，所述袋体上方的两侧均设有易撕口。
优选的，所述基材由60-70份聚乳酸、5-8份改性木薯淀粉、5-10份EVA、10-15份滑石粉、5-10份甘油以及1-3份助剂组成。
优选的，所述改性木薯淀粉由木薯淀粉乳、三偏磷酸钠溶液和过氧化氢制成。
优选的，助剂包括果胶、明胶、海藻胶和卡拉胶中的一种或多种；
优选的，所述改性木薯淀粉的制备方法为：将干木薯淀粉与去离子水混合得到浓度为20-25%的木薯淀粉乳，然后将过氧化氢添加至木薯淀粉乳，搅拌均匀得到氧化木薯淀粉乳；最后将质量浓度为1%的三偏磷酸钠溶液添加至氧化木薯淀粉乳，搅拌均匀，过滤、干燥得到改性木薯淀粉，所述过氧化氢与木薯淀粉乳的重量比为（1-2）：80，三偏磷酸钠溶液与氧化木薯淀粉乳的重量比为（5-8）：100。
优选的，所述隔热层由EVOH组成，热封层由如下重量份的原料组成：10-15份茂金属线性低密度聚乙烯，12-18份线性低密度聚乙烯、20-25份低密度聚乙烯、15-20份碳酸钙。
本发明的有益效果：
（1）本发明所使用的木薯淀粉经过氧化处理以及三偏磷酸钠的改性后，具有较高的活化性能，能够提高聚乳酸的韧性及抗穿刺能力，从而提升包装袋的机械强度.
（2）改性后的木薯淀粉与滑石粉添加至聚乳酸后，发挥了协同作用，能够显著提高包装袋的耐穿刺强度。
（3）本发明包装袋的袋体采用了基材、阻隔层以及热封层三层结构，EVOH具有较高的机械强度、弹性以及对气体的阻隔作用，聚乙烯具有较高的耐冲击性和耐穿刺性；将改性后的聚乳酸复合膜、EVOH膜以及聚乙烯复合膜复合后，能够进一步提高包装袋的抗穿刺能力、机械强度以及对气体的阻隔作用。
（4）包装袋底部设置的防磨垫能够防止包装袋拖动时的磨损，保证包装袋的机械强度。
附图说明
图1是本发明的袋体所用包装膜的结构示意图。
图2是本发明的易吸潮食品用包装元件主视图。
图3是本发明的易吸潮食品用包装元件侧视图。
其中，1-基材，2-阻隔层，3-热封层，4-袋体，5-封口，6-密封带，7-防磨垫，8-易撕口。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例、对比例中各原料介绍：
EVOH（乙烯-乙烯醇共聚物），购自日本可乐丽；
聚乳酸，购自安徽丰原生物科技有限公司；
茂金属线性低密度聚乙烯，购自东莞市嘉嘉塑胶原料有限公司；
线性低密度聚乙烯，购自天津联合化学有限公司；
低密度聚乙烯，购自上海金孛工程塑料有限公司；
三偏磷酸钠，购自鑫茂精细化工有限公司。
实施例1：易吸潮食品用包装元件的制备。
如图1所示，袋体4由复合包装材料组成，所述复合包装材料由上至下依次为基材1、阻隔层2和热封层3；所述基材1的厚度为45-60μm，所述阻隔层2的厚度为35-55μm，所述热封层3的厚度为30-45μm。
如图2-3所示，所述袋体4包括为空腔，袋体4的上方设有封口5，所述封口5内部设有密封带6；所述袋体4的底部外层设有防磨垫7。所述防磨垫7为一层橡胶层结构。所述袋体4上方的两侧均设有易撕口8。
本实施例中，基材由如下重量份的原料组成：60份聚乳酸、5份改性木薯淀粉、5份EVA、10份滑石粉、5份甘油以及1份果胶；热封层由如下重量份的原料组成：10份茂金属线性低密度聚乙烯，12份线性低密度聚乙烯、20份低密度聚乙烯、15份碳酸钙。
袋体的制备步骤如下：
（1）将干木薯淀粉与去离子水混合得到浓度为20%的木薯淀粉乳，然后按照过氧化氢与木薯淀粉乳的重量比为1：80的比例将过氧化氢添加至木薯淀粉乳，搅拌均匀得到氧化木薯淀粉乳；最后按照三偏磷酸钠溶液与氧化木薯淀粉乳的重量比为5：100的比例将质量浓度为1%的三偏磷酸钠溶液添加至氧化木薯淀粉乳，搅拌均匀，过滤、干燥得到改性木薯淀粉。
（2）将聚乳酸和EVA混合并加热至熔融状态，然后依次投入改性木薯淀粉、果胶、甘油和滑石粉混合均匀，冷却后得到基材材料；
（3）将茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳酸钙混合均匀，冷却后得到热封层材料；
（4）将聚乳酸复合材料、EVOH和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为45μm，阻隔层的厚度为35μm，热封层的厚度为30μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
实施例2：易吸潮食品用包装元件的制备。
本实施例中，基材由如下重量份的原料组成：70份聚乳酸、8份改性木薯淀粉、10份EVA、15份滑石粉、10份甘油以及3份明胶；热封层由如下重量份的原料组成：15份茂金属线性低密度聚乙烯，18份线性低密度聚乙烯、25份低密度聚乙烯、20份碳酸钙。
袋体的制备步骤如下：
（1）将干木薯淀粉与去离子水混合得到浓度为25%的木薯淀粉乳，然后按照过氧化氢与木薯淀粉乳的重量比为2：80的比例将过氧化氢添加至木薯淀粉乳，搅拌均匀得到氧化木薯淀粉乳；最后按照三偏磷酸钠溶液与氧化木薯淀粉乳的重量比为8：100的比例将质量浓度为1%的三偏磷酸钠溶液添加至氧化木薯淀粉乳，搅拌均匀，过滤、干燥得到改性木薯淀粉。
（2）将聚乳酸和EVA混合并加热至熔融状态，然后依次投入改性木薯淀粉、明胶、甘油和滑石粉混合均匀，冷却后得到聚乳酸复合材料；
（3）将茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳酸钙混合均匀，冷却后得到聚乙烯复合材料；
（4）将聚乳酸复合材料、EVOH和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为60μm，所述阻隔层的厚度为55μm，热封层的厚度为45μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度250摄氏度，压力25Mpa。
实施例3：易吸潮食品用包装元件的制备。
本实施例中，基材由如下重量份的原料组成：65份聚乳酸、6份改性木薯淀粉、7份EVA、12份滑石粉、8份甘油以及2份海藻胶；热封层由如下重量份的原料组成：13份茂金属线性低密度聚乙烯，15份线性低密度聚乙烯、21份低密度聚乙烯、17份碳酸钙。
袋体的制备步骤如下：
（1）将干木薯淀粉与去离子水混合得到浓度为21%的木薯淀粉乳，然后按照过氧化氢与木薯淀粉乳的重量比为1.5：80的比例将过氧化氢添加至木薯淀粉乳，搅拌均匀得到氧化木薯淀粉乳；最后按照三偏磷酸钠溶液与氧化木薯淀粉乳的重量比为7：100的比例将质量浓度为1%的三偏磷酸钠溶液添加至氧化木薯淀粉乳，搅拌均匀，过滤、干燥得到改性木薯淀粉。
（2）将聚乳酸和EVA混合并加热至熔融状态，然后依次投入改性木薯淀粉、海藻胶、甘油和滑石粉混合均匀，冷却后得到聚乳酸复合材料；
（3）将茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳酸钙混合均匀，冷却后得到聚乙烯复合材料；
（4）将聚乳酸复合材料、EVOH和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为50μm，所述阻隔层的厚度为45μm，热封层的厚度为40μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度230摄氏度，压力22Mpa。
对比例1：按照实施例1的方法制备易吸潮食品用包装元件，区别在于，本对比例中的基材中不添加滑石粉，具体如下：
本对比例中，基材由如下重量份的原料组成：60份聚乳酸、5份改性木薯淀粉、5份EVA、5份甘油以及1份果胶；热封层由如下重量份的原料组成：10份茂金属线性低密度聚乙烯，12份线性低密度聚乙烯、20份低密度聚乙烯、15份碳酸钙。
袋体的制备步骤如下：
（1）将干木薯淀粉与去离子水混合得到浓度为20%的木薯淀粉乳，然后按照过氧化氢与木薯淀粉乳的重量比为1：80的比例将过氧化氢添加至木薯淀粉乳，搅拌均匀得到氧化木薯淀粉乳；最后按照三偏磷酸钠溶液与氧化木薯淀粉乳的重量比为5：100的比例将质量浓度为1%的三偏磷酸钠溶液添加至氧化木薯淀粉乳，搅拌均匀，过滤、干燥得到改性木薯淀粉。
（2）将聚乳酸和EVA混合并加热至熔融状态，然后依次投入改性木薯淀粉、果胶和甘油混合均匀，冷却后得到聚乳酸复合材料；
（3）将茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳酸钙混合均匀，冷却后得到聚乙烯复合材料；
（4）将聚乳酸复合材料、EVOH和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为45μm，阻隔层的厚度为35μm，热封层的厚度为30μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
对比例2：按照实施例1的方法制备易吸潮食品用包装元件，区别在于，本对比例中的基材中不添加改性木薯淀粉，具体如下：
本对比例中，基材由如下重量份的原料组成：60份聚乳酸、5份EVA、10份滑石粉、5份甘油以及1份果胶；热封层由如下重量份的原料组成：10份茂金属线性低密度聚乙烯，12份线性低密度聚乙烯、20份低密度聚乙烯、15份碳酸钙。
袋体的制备步骤如下：
（1）将聚乳酸和EVA混合并加热至熔融状态，然后依次投入果胶、甘油和滑石粉混合均匀，冷却后得到聚乳酸复合材料；
（2）将茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳酸钙混合均匀，冷却后得到聚乙烯复合材料；
（3）将聚乳酸复合材料、EVOH和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为45μm，阻隔层的厚度为35μm，热封层的厚度为30μm。
共挤吹膜机的吹胀比为2，牵引速度为7m/min，共挤的条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
对比例3：按照实施例1的方法制备易吸潮食品用包装元件，区别在于，本对比例中的基材中不添加滑石粉和改性木薯淀粉，具体如下：
本对比例中，基材由如下重量份的原料组成：60份聚乳酸、5份EVA、5份甘油以及1份果胶；热封层由如下重量份的原料组成：10份茂金属线性低密度聚乙烯，12份线性低密度聚乙烯、20份低密度聚乙烯、15份碳酸钙。
袋体的制备步骤如下：
（2）将聚乳酸和EVA混合并加热至熔融状态，然后依次投入果胶和甘油混合均匀，冷却后得到聚乳酸复合材料；
（3）将茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和碳酸钙混合均匀，冷却后得到聚乙烯复合材料；
（4）将聚乳酸复合材料、EVOH和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为45μm，阻隔层的厚度为35μm，热封层的厚度为30μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
对比例4：
本对比例制备的易吸潮食品用包装元件袋体仅包括基材，具体步骤如下：
按照实施例1的方法制备聚乳酸复合材料后，将聚乳酸复合材料加入到吹膜机中，经吹塑、牵引、卷绕得到袋体；基材的厚度为125μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
对比例5：
本对比例制备的易吸潮食品用包装元件袋体仅包括基材和热封层，具体步骤如下：
按照实施例1的方法制备聚乳酸复合材料和聚乙烯复合材料后，将聚乳酸复合材料和聚乙烯复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到袋体。基材的厚度为45μm，热封层的厚度为30μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
对比例6：
本对比例制备的易吸潮食品用包装元件袋体仅包括基材和阻隔层，具体步骤如下：
按照实施例1的方法制备聚乳酸复合材料后，将聚乳酸复合材料和EVOH复合材料分别加入到三层共挤吹膜机的外层、中层和内层加料斗中，经吹塑、牵引、卷绕后，共挤定型，冷却得到包装材料。基材的厚度为45μm，阻隔层的厚度为35μm。
共挤吹膜机的共挤条件为：温度200摄氏度，压力20Mpa。
试验例：易吸潮食品用包装元件的性能测试。
（1）试验方法：
取实施例1-3为制备的易吸潮食品用包装元件为试验例1-3，对比例1-6制备的易吸潮食品用包装元件为对照例1-6， 按照GB/T1040-2006标准测试拉伸强度和断裂伸长率；按照GB/T19789-2005测试氧气透过量，按照GB/T1037-88测试水蒸气透过量；按照GB/T37841-2019测试耐穿刺性能；测试结果如表1所示。
（2）试验结果：
表1：包装元件力学性能测试结果
表2：包装元件的阻隔性能测试结果
由表1的数据可知，试验例1-3所制备的包装元件均具有较好的耐穿刺力、断裂伸长率等机械强度，且与对照例1-3的数据相对比，可以看出改性木薯淀粉与滑石粉对聚乳酸进行改性后，对增强包装元件的机械强度起到了协同作用，同时，将试验例1-3的数据与对照例4-6的数据相对比，可知采用本发明公开的三层膜结构也能够提高包装元件的机械强度。
由表2的数据可知，试验例1-3所制备的包装元件均具有较好的阻隔性，能够有效阻隔内容物与外界空气和氧气的接触。将试验例1-3的数据与对照例4-5相对比，可知本发明公开的三层膜结构中的阻隔层和热封层能够对增强聚乳酸复合膜的阻隔性能起到协同作用，从而得到一个具有良好机械强度和阻隔性能的易吸潮食品用包装元件。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种易吸潮食品用包装元件，其特征在于，包括：
袋体，所述袋体为空腔结构，袋体由复合包装材料制成，所述复合包装材料由上至下依次为基材、阻隔层和热封层；所述基材的厚度为45-60μm，所述阻隔层的厚度为35-55μm，所述热封层的厚度为30-45μm；
所述袋体的上方设有封口，所述封口内部设有密封带；所述袋体的底部外层设有防磨垫。
2.根据权利要求1所述的一种易吸潮食品用包装元件，其特征在于，所述袋体上方的两侧均设有易撕口。
3.根据权利要求1所述的一种易吸潮食品用包装元件，其特征在于，所述基材由60-70份聚乳酸、5-8份改性木薯淀粉、5-10份EVA、10-15份滑石粉、5-10份甘油以及1-3份助剂组成。
4.根据权利要求3所述的一种易吸潮食品用包装元件，其特征在于，所述改性木薯淀粉由木薯淀粉乳、三偏磷酸钠溶液和过氧化氢制成。
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