一种耐高低温淋膜烘焙纸及其生产的基本工艺的制作方法发布日期: 2025-04-05 来源:BB贝博app下载官网
1、淋膜复合膜就是将pe(聚乙烯)、pp(聚丙烯)或pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等作为基料然后经过高温变成液态状,再通过淋膜设备涂布在纸张、无纺布等基材的表面,经过冷却固化处理之后,液态状基料就会均匀牢固的和基材进行复合,得到紧密贴合的膜层,从而赋予基材防水、防油、防潮以及热封等性能,被大范围的应用于包装、印刷、医疗、卫生、防护及工业板材等领域,可以制备得到各类包装盒、包装袋,提升产品的保护性和功能特性。
2、淋膜纸作为高分子树脂与纸张的复合材料,可避开纸张与食品的直接接触,从而保障食品的安全卫生性,其中以pp为基料得到的淋膜纸防油性和耐水性优异,但是pp的负荷变形温度相比来说较低,耐高温刚性不足,将这种淋膜纸绿色安全的应用于食品包装领域中的低温运输和食品加热时,需要对pp淋膜纸的复合技术和包装密封技术进行革新和优化改进,进行耐高低温功能改进,扩大淋膜纸的适用范围。
1、为得到一种用于低温运输、冷藏以及微波炉用的淋膜复合纸,本技术提供了一种耐高低温淋膜烘焙纸及其生产工艺。
2、第一方面,本技术提供了一种耐高低温淋膜烘焙纸,包括共混淋膜层和包装纸,所述共混淋膜层在包装纸的一侧或两侧;所述共混淋膜层包括质量比为1:(0.08~0.12)的耐高温聚丙烯和聚四氟乙烯。
4、通过采用上述技术方案,本技术的淋膜纸中淋膜层采用的是聚丙烯和聚四氟乙烯的共混物。其中聚四氟乙烯由于其特殊的分子结构,本身就具有良好的化学稳定性和不粘附性,摩擦系数很低,作为共混淋膜层的组成成分,可以有效提高淋膜烘焙纸对水分和油脂的阻隔性,减少包装内容物对淋膜烘焙纸的影响,更加方便进行食品储存。
5、同时聚四氟乙烯拥有非常良好的耐高低温性能,可以在非常宽的温度范围包括-196~260℃温度区间内都能够保持其性能稳定,不会变形,具有极高的热稳定性和低温韧性。
6、并且由于聚丙烯为非极性化合物,具有非极性的长碳链结构,在于聚四氟乙烯共混时能够通过诱导偶合作用相互结合,提高两者的相容性和聚四氟乙烯的分散性,提高得到的共混淋膜层的性能和耐高温能力,满足日常生活中对于面包类新鲜食品需要低温冷藏和高温加热的需求。
14、优选的,成核剂为α-成核剂,包括苯甲酸钠、己二酸钠中的一种或几种的组合。
15、优选的,催化剂a包括碳酸钙、氢氧化镁、氧化锌中的一种或几种的组合。
16、优选的,抗氧剂包括抗氧剂bht、抗氧剂bha和抗氧剂at-10中的一种或几种的组合。
17、通过采用上述技术方案,本技术通过添加聚四氟乙烯微粉向共混淋膜层中引入聚四氟乙烯,用于提高淋膜烘焙纸的耐高低温性能,降低摩擦性,提高化学稳定性。并且相较于直接添加聚四氟乙烯树脂,聚四氟乙烯微粉粒径小,能够在耐高温聚丙烯基质中均匀分散,减少加工过程中可能出现的团聚现象,形成更加细腻的分散相,并且微粉型的聚四氟乙烯的流动性更好,降低了加工难度,同时小粒径的聚四氟乙烯微粉能够更好的保持聚丙烯的透明性,有利于淋膜烘焙纸的制备。
18、同时,在共混淋膜层的原料中还添加有成核剂,聚丙烯是一种半结晶性的聚合物,耐温性能不佳,在添加少量的成核剂之后,可以提高聚丙烯的结晶度,进一步提高高温环境下聚丙烯的稳定性,结晶组织微细化可以进一步提高共混淋膜层的负荷变形温度,进而提高淋膜烘焙纸的耐高低温性能。并且成核剂的加入也减少了产品的成型周期,有利于提高生产效率。
19、优选的,所述聚丙烯为耐高温聚丙烯;所述耐高温聚丙烯的原料包括质量比为1:(0.25~0.35)的聚丙烯和乙烯基硅烷化合物。
20、通过采用上述技术方案,利用乙烯基硅烷化合物中的双键作用,与聚丙烯中的自由基结合发生反应可以使乙烯基硅烷化合物接枝在聚丙烯的分子链上,进而在聚丙烯的分子链上引入硅氧烷链段,得到耐高温聚丙烯。进一步的,在共混淋膜层的制备过程中,耐高温聚丙烯分子链上含有的烷氧基水解出羟基形成硅醇,两个硅醇基团在催化剂a的作用下脱水缩合形成硅氧硅键,从而形成交联,使最终得到的共混淋膜层为交联网状结构,紧密的分子结构在提升共混淋膜层的力学强度的同时还能够显著提升耐温性能。
21、优选的,所述乙烯基硅烷化合物为氨基改性乙烯基硅烷化合物;所述氨基改性乙烯基硅烷化合物的原料包括质量比为1:(0.1~0.2)的乙烯基硅烷化合物和多胺化合物。
22、优选的,所述乙烯基硅烷化合物包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种的组合;所述多胺化合物包括乙二胺、己二胺、丙二胺中的一种或几种的组合。
23、通过采用上述技术方案,接枝在耐高温聚丙烯分子链上的乙烯基硅烷化合物还经过氨基改性处理,由于聚丙烯和聚四氟乙烯都是非极性聚合物,其分子链上没有过多的极性基团,因此共混淋膜层与包装纸之间的结合力受到限制,将乙烯基硅烷化合物先进行改性处理再接枝到聚丙烯的分子链上,引入的氨基基团就能够在淋膜过程中与包装纸表面的羟基基团之间形成氢键,可以提高共混淋膜层与包装纸之间的界面结合力,大大减少在使用过程中可能出现的共混淋膜层剥落、起泡等现象。
25、s1.1在溶剂中加入乙烯基硅烷化合物和烯丙基甲基碳酸酯,混合均匀后调节溶液温度为10~20℃,加入碱性催化剂,搅拌反应30~60min,反应结束后经过离心分离和干燥得到前处理乙烯基硅烷化合物;
26、s1.2在氮气气氛下,向得到的前处理乙烯基硅烷化合物中加入多胺化合物和催化剂b,升高温度至40~50℃,搅拌反应1~1.5h,得预反应液;
27、s1.3将得到的预反应液转移到乙醇水溶液中,加入酸性催化剂,调整温度为25~35℃,混合30~40min后经过过滤和萃取得到氨基改性乙烯基硅烷化合物。
29、优选的,碱性催化剂包括氢化钠、乙醇钠、叔丁醇钾中的一种或几种的组合。
32、通过采用上述技术方案,由于双键的化学性质活泼,在改性处理前,首先通过烯丙基甲基碳酸酯对双键进行保护,具体的,烯丙基甲基碳酸酯中的羰基能够进攻乙烯基的π键,形成四面体中间体,然后经过质子转移最终生成稳定的加成产物,将乙烯基硅烷化合物中的双键先转化成单键结构,避免双键在后续反应过程中的参与。
33、经过保护后的乙烯基硅烷化合物中的一部分烷氧基在催化剂b的作用下分解得到硅醇基,然后进一步的促进硅醇基与多胺化合物中的氨基进行反应,使氨基能够成功反应修饰在乙烯基硅烷化合物上。
34、最后,在酸性催化剂的作用下,水分子能够最为亲核试剂进攻羰基碳,引发开环反应,断裂形成的碳氧键并同时重新生成乙烯基,最后经过后处理去除副反应物得到经过氨基改性的乙烯基硅烷化合物。
35、优选的,所述耐高温聚丙烯按照以下方法制备得到:在经过干燥处理后的聚丙烯中加入乙烯基硅烷化合物和引发剂,混合均匀后通过熔融挤出、冷却造粒得到耐高温聚丙烯。
37、通过采用上述技术方案,在熔融挤出的过程中,聚丙烯在引发剂的受热分解夺氢的反应过程中生成了聚合物自由基,该自由基能够与乙烯基硅烷化合物中存在的双键之间发生反应,进一步的能够让乙烯基硅烷化合物顺利接枝在聚丙烯的分子链上,进而在共混淋膜阶段进行交联,提高聚丙烯的耐温性能。
38、第二方面,本技术还提供了一种耐高低温淋膜烘焙纸的生产工艺,包括以下工艺步骤:
40、s2.2将耐高温聚丙烯、聚四氟乙烯微粉、催化剂a、抗氧剂和成核剂搅拌混合后通过淋膜机与s2.1步骤中得到的包装纸相互复合得到耐高低温淋膜烘焙纸,所述淋膜温度为325~335℃;
42、通过采用上述技术方案,在淋膜之前还需要先对包装纸进行预处理,通过打孔处理可以增加共混淋膜层与包装纸之间的实际接触面积,孔隙会在淋膜复合的过程中形成微观的“锚点”,有利于提高两者之间的机械互锁效应,在共混淋膜层的原料都是聚丙烯和聚四氟乙烯之类的非极性聚合物的条件下,通过这种前处理手段有利于提高共混淋膜层与包装纸之间的附着力,在使用过程中不会由于环境变化轻易出现分层或者剥离的现象。
43、优选的,所述s2.3步骤中在卷绕部分开始前将一条窄边纸塑条放置在耐高低温淋膜烘焙纸卷边内侧,窄边纸塑条的一端随着耐高低温淋膜烘焙纸一端进行卷绕,另一端保留在耐高低温淋膜烘焙纸的另一端用于开启包装袋。
44、优选的,窄边纸塑条的宽度为1~2cm;窄边纸塑条为克重是190~230g/m2的牛皮纸。
45、通过采用上述技术方案,在耐高低温淋膜烘焙纸卷绕的过程中在卷绕的内测还添加一个窄边纸塑条,随后跟随耐高低温淋膜烘焙纸进行卷绕,保留在外部的窄边纸塑条作为解卷的“拉绳”便于人们开启制得的包装袋。
47、1、本技术的耐高低温淋膜烘焙纸中包括共混淋膜层,共混淋膜层为耐高温聚丙烯和聚四氟乙烯的共混物,两者都是非极性聚合物可以通过诱导偶合作用相互结合,两者的相容性和分散性良好。其中聚四氟乙烯具有良好的化学稳定性和不粘附性,可以有效提升淋膜烘焙纸对水分和油脂的阻隔性;并且聚四氟乙烯可以在非常宽的温度范围内保持其稳定性很高,具有极高的耐热性和低温韧性,使得到的共混淋膜层具有优异的耐高低温性能。
48、2、本技术的共混淋膜层中的耐高温聚丙烯的分子链上接枝有乙烯基硅烷化合物,能够在淋膜过程中引发交联反应,形成交联网络结构的聚丙烯,有利于提高聚丙烯的负荷变形温度,提高聚丙烯的耐温性能;并且乙烯基硅烷化合物还经过氨基改性处理,有利于提高共混淋膜层与包装纸之间的界面结合力。
49、3、在淋膜烘焙纸的生产过程中,首先对包装纸进行扎孔处理,能大大的提升共混淋膜层与包装纸之间的机械锁合力,提高两者之间的结合力;并且在耐高低温淋膜烘焙纸的卷绕过程中还在内部添加有一条窄边纸塑条,有利于开启制得的包装袋。
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